化學反應及其能量變化氧化還原

化學反應及其能量變化氧化還原第1頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月本章在高考中的地位本章是高中化學的重點章節(jié)，包括氧化還原反應、離子反應和能量變化三方面的內(nèi)容。其中氧化還原反應和離子反應是歷年高考中的必考知識，這是高中知識的重要概念，也是難點和考試熱點。題型主要是選擇題和填空題，在其他題型中也有部分滲透。而能量變化部分與物質(zhì)運動和生命活動聯(lián)系緊密，它跟物理、生物科目有較多的切人點，是今后綜合考試的考點之一。第2頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月氧化還原反應考點說明氧化還原反應始終貫穿整個高中的各部分知識，它是很重要也很普遍的一種反應類型。元素及化合物中的很多反應都是氧化還原反應。氧化還原反應和離子反應還對電離平衡、水解平衡、原電池和電解池理論有重要指導作用。因此掌握好本章內(nèi)容對整個高中化學有很重要的意義。第3頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月學習目標1.理解氧化還原反應，了解氧化劑和還原劑等概念。2.掌握重要氧化劑還原劑之間的常見反應。3.能判斷氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；能配平反應方程式第4頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月涉及的章節(jié)高中化學第一冊第一章第一節(jié)氧化還原反應高中化學第二冊第一章第四節(jié)氧化還原方程式的配平高中化學第三冊第三單元第一節(jié)重要的氧化劑和還原劑第5頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月一、氧化還原反應的重要概念（1）IBr+H2O=HBr+HIO（2）KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O（3）NaH+H2O=NaOH+H2

（4）CaO2+H2O=Ca(OH)2+H2O2

（5）5CH3CH2OH+2KMnO4+3H2SO4→5CH3CHO+K2SO4+2MnSO4+8H2O練習：1、標出化合價發(fā)生變化的元素化合價，指出屬氧化還原反應的是是非是是非第6頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月概念

1.氧化還原反應的定義、實質(zhì)、特征等）定義：有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的反應，或有元素化合價升降的反應稱為氧化還原反應。實質(zhì)：反應中有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)。表現(xiàn)特征：反應中有元素化合價升降。氧化反應：發(fā)生失電子的反應(或元素化合價升高的反應)。還原反應：發(fā)生得電子的反應(或元素化合價降低的反應)。提示：判斷某一反應是否為氧化還原反應，一般用觀察反應中元素的化合價是否有變化來進行。若有元素化合價的變化則為氧化還原反應；若無元素化合價的變化則為非氧化還原反應。①任一化學反應，若有失電子的物質(zhì)，則必定有得電子的物質(zhì)。②氧化反應和還原反應必定同時發(fā)生，氧化反應和還原反應均不能單獨存在。想一想：如何判斷—個反應是否是氧化還原反應?特別提醒：第7頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月氧化還原反應發(fā)生規(guī)律和有關(guān)概念表達式氧化劑：得到電子(或電子對偏向)或元素化合價降低的反應物。還原劑：失去電子(或電子對偏離)或元素化合價升高的反應物。氧化產(chǎn)物：物質(zhì)失去電子后的生成物或元素化合價升高以后的生成物。還原產(chǎn)物：物質(zhì)得到電子后的生成物或元素化合價降低以后的生成物。第8頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)①氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物在氧化還原反應中必定同時存在。②氧化劑和還原劑均指具體的反應物，還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物均指具體的生成物。如2KCl032KCl+302↑KCl03既是氧化劑又是還原劑，不能說氯元素是氧化劑，氧元素是還原劑。③氧化劑具有氧化性，本身發(fā)生還原反應即被還原，還原劑具有還原性，被氧化發(fā)生氧化反應。④氧化劑或還原劑可能是一種或多種物質(zhì)。一種物質(zhì)既可以是氧化劑也可以是還原劑。⑤氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物可能是一種或多種物質(zhì)，一種物質(zhì)既可以是氧化產(chǎn)物也可以是還原產(chǎn)物。第9頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月4、氧化還原反應與四大基本反應類型的關(guān)系如何?

(1)化合反應可能是氧化還原反應，也可能不是氧化還原反應(2)分解反應可能是氧化還原反應，也可能不是氧化還原反應(3)置換反應一定是氧化還原反應(4)復分解反應一定不是氧化還原反應第10頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月練習：判斷正誤（舉例說明）（1）只生成一種物質(zhì)的反應一定是化合反應?（）（2）反應物只有一種的反應一定是分解反應（）（3）既有單質(zhì)參加又有單質(zhì)生成的反應不一定是置換反應，也不一定是氧化還原反應？（）（4）生成物中只有一種單質(zhì)和一種化合物的反應不一定是置換反應？（）（5）生成物中有鹽和水的反應不一定是復分解反應（）錯錯對對對第11頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）常見氧化劑和還原劑1、常見的氧化劑：(1)活潑非金屬單質(zhì)如：(2)含有較高價態(tài)元素的化合物(3)某些金屬性較弱的正高價態(tài)的離子

(4)過氧化物如2、常見的還原劑：

(1)活潑金屬單質(zhì)：

(2)含有較低物質(zhì)：

(3)非金屬陰離子如：(4)容易失電子的物質(zhì)：

(5)低價陽離子如：F2、C12、Br2、02、03等Mn02、KMn04、HN03、濃H2S04等Cu2+、Fe3+H202、Na202K、Ns、Mg等H2S、HI、H2S03、COS2-、I-H2、C、NH3、N2H4(肼)Fe2+、Cu2+、Sn2+等第12頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、氧化還原反應的基本類型(1)自身氧化還原反應：同一種物質(zhì)的分子內(nèi)，同種元素(不同價態(tài))或不同種元素的原子(離子)之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的氧化還原反應。如：

NH4N03H20+N20特別提醒：自身氧化還原反應中氧化劑和還原劑必須是同一種物質(zhì)。(2)歧化反應：同一種物質(zhì)分子內(nèi)同一種元素同一價態(tài)的原子(或離子)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的氧化還原反應。如：

Cl2十2NaOH=2NaCl+NaCl0+H203N02+H20=2HN03+NO第13頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月注意①歧化反應是自身氧化還原反應的特例。②歧化反應的特點：某元素的中間價態(tài)在適宜條件下同時向較高和較低價態(tài)轉(zhuǎn)化。(3)歸中反應：同種元素由不同價態(tài)(高價態(tài)和低價態(tài))轉(zhuǎn)變?yōu)橹虚g價態(tài)的氧化還原反應。如：6HCl+KCl03＝KCl+3C12+3H202FeCl3+Fe＝3FeCl22H2S+S02=3S+2H20(4)部分氧化還原反應：不同物質(zhì)之間，部分被氧化或部分被還原的氧化還原反應。第14頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月4、如何比較氧化性、還原性強弱比較？a．根據(jù)化學方程式來判斷氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物>還原劑還原性：還原劑>還原產(chǎn)物>氧化劑b．根據(jù)元素的金屬性或非金屬性相對強弱來步斷K、Ca、Na、Mg、A1、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au單質(zhì)的還原性逐漸減弱；對應陽離子氧化性逐漸增強．

F、O、C1、Br．I、S原子氧化性逐漸減弱；對應陰離子還原性逐漸增強。c.根據(jù)反應進行的難易程度及條件來判斷例如：2KMn04+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OMn02+4HClMnCl2+C12↑+2H20前者比后者容易進行反應，所以氧化性：KMn04>Mn02d.根據(jù)氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低來判斷

c.根據(jù)電化學反應原理來判斷原電池的電極材料中，充當負極的金屬還原性強于充當正極的金屬．電解池中在陽極還原性強的物質(zhì)優(yōu)先放電；在陰極，氧化性強的物質(zhì)優(yōu)先放電。第15頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月5．氧化還原反應方程式的配平

(1)配平的原則①電子守恒：氧化還原反應過程中，氧化劑得電子總數(shù)目等于還原劑失電子總數(shù)目，即：“電子得失數(shù)相等”“化合價升降數(shù)相等”。②質(zhì)量守恒：反應前后各元素的原子個數(shù)相等。③電荷守恒：對于離子方程式，等式兩邊“電荷總數(shù)相等”。

(2)配平的方法一般分兩部分。第一部分是氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物之間的配平—化合價升降相等或電子得失數(shù)相等。第二部分是用觀察法配平其他物質(zhì)的化學計量數(shù)。(3)配平的主要步驟(以C與濃HNO3的反應為例)

第16頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月習題講解1.（2003·天津·11）在一定條件下，PbO2與Cr2+反應，產(chǎn)物是Cr2O72－和Pb2+，則與1molCr3+反應所需PbO2的物質(zhì)的量為

A.3.0molB.1.5molC.1.0mol D.0.75mol

[解析]選B.根據(jù)電子得失守恒原理，1×3=X×2，X=1.5mol，即與1molCr3+，反應所需Pb02的物質(zhì)的量為1.5mol。第17頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.(2003·上?！?)Cl02是一種廣譜型的消毒劑，根據(jù)世界環(huán)保聯(lián)盟的要求Cl02將逐漸取代C12成為生產(chǎn)自來水的消毒劑。工業(yè)上C102常用NaCl03和Na2S03溶液混合并加H2S04酸化后反應制得，在以上反應中NaCl03和Na2S03的物質(zhì)的量之比為()A.1:1B.2:1C.1:2D.2:3[解析]選B.NaCl03和Na2S03溶液混合產(chǎn)生C102和Na2S04，根據(jù)氧化還原反應中電子守恒的關(guān)系，有n(NaCl03)×1=n(Na2S03)×2，可求得n(NaCl03)：n(Na2S03)=2∶1。第18頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月3.(2003·蘇粵·7)在一定條件下，RO3n－和氟氣可發(fā)生如下反應：

RO3n－+F2+2OH－

=RO4－+2F－+H2O從而可知在RO3n－中，元素R的化合價是

A.+4 B.+5 C.+6 D.+7解析：選B。從電荷守恒可知，反應RO3n－+F2+2OH－

=RO4－+2F－+H2O中n=1，從而可知在RO3n－元素R的化合價是+5第19頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月4．在氯氧化法處理含CN-的廢水過程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽(其毒性僅為氰化物的千分之一)，氰酸鹽進一步被氧化為無毒物質(zhì)。(1)某廠廢水中含KCN，其濃度為650mg·L-1現(xiàn)用氯氧化法處理，發(fā)現(xiàn)如下反應(其中N均為-3價)：KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O

被氧化的元素是_________。(2)投入過量液氯，可將氰酸鹽進一步氧化為氮氣，請配平下列化學方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：KOCN+

KOH+

Cl2→

C02+

N2+

KCl+______H2O碳(或C)2432162第20頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月

5.(2003·上?！?3)實驗室為監(jiān)測空氣中汞蒸氣的含量；往往懸掛涂有CuI的濾紙，根據(jù)濾紙是否變色或顏色發(fā)生變化所用去的時間來判斷空氣中的含汞量，其反應為：4CuI＋Hg→Cu2HgI4＋2Cu,另外，銅的氧化物有兩種CuO、Cu2O（1）上述反應產(chǎn)物Cu2HgI4中，Cu元素顯

價。（2）以上反應中的氧化劑為

，當有1molCuI參與反應時，轉(zhuǎn)移電子

mol。（3）CuI可由Cu2＋與I－直接反