第4講 氧化還原反應(yīng)基本概念（課件）（36張PPT）-2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件

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第4講氧化還原反應(yīng)基本概念及規(guī)律

2024屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件

第一單元物質(zhì)及其變化

本節(jié)化學(xué)必備知識(shí)目標(biāo)導(dǎo)航

1.理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。

2.知道常見的氧化還原反應(yīng)，并能利用氧化還原反應(yīng)等概念對(duì)常見反應(yīng)進(jìn)行分類和分析說明。

3.能從元素價(jià)態(tài)的角度，依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，預(yù)測物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化。

本節(jié)目錄

考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的基本概念

考點(diǎn)二物質(zhì)的氧化性、還原性及其強(qiáng)弱的比較

考點(diǎn)三氧化還原反應(yīng)的三大規(guī)律及應(yīng)用

四鏈接高考

【基礎(chǔ)重現(xiàn)】

考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的基本概念

1.氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征

電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)

元素的化合價(jià)發(fā)生變化

2.氧化還原反應(yīng)的概念及相互關(guān)系

還原

氧化

氧化

還原

概括為“升失氧、降得還,要說劑、恰相反”。

考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的基本概念

3.氧化性和還原性

(1)氧化性

氧化劑在反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì),是指氧化劑的性質(zhì)(或能力)。

(2)還原性

還原劑在反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì),是指還原劑的性質(zhì)(或能力)。

(3)性質(zhì)與元素價(jià)態(tài)的關(guān)系

①所含元素處于最高價(jià)時(shí),物質(zhì)只具有氧化性,如Mn等。

②所含元素處于最低價(jià)時(shí),物質(zhì)只具有還原性,如S2-等。

得到電子

失去電子

考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的基本概念

③所含元素處于中間價(jià)態(tài),物質(zhì)既具有氧化性又具有還原性,如SO2等。

Fe

Fe3+

S

S

H2O

O2

考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的基本概念

4.常見的氧化劑和還原劑

(1)常見的氧化劑

常見氧化劑包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價(jià)態(tài)元素的化合物、過氧化物等。例如:

Cl-

SO2

NO或NO2

Mn2+

Fe2+或Fe

考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的基本概念

(2)常見的還原劑

常見還原劑包括活潑的金屬單質(zhì)、非金屬離子及低價(jià)態(tài)化合物、低價(jià)態(tài)金屬陽離子、非金屬單質(zhì)及其氫化物等。例如:

Zn2+

H+

CO2

Fe3+

S

I2

考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的基本概念

5.電子轉(zhuǎn)移的表示方法

類型雙線橋法單線橋法

表示方法還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物

注意事項(xiàng)①箭頭指向反應(yīng)前后有元素化合價(jià)變化的元素的原子,且需注明“得”或“失”。②箭頭的方向不代表電子轉(zhuǎn)移的方向,僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化①箭頭從元素的原子指向

元素的原子。

②不標(biāo)“得到”或“失去”,只標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)。

③線橋只出現(xiàn)在反應(yīng)物中

應(yīng)用舉例3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

同種

失電子

得電子

考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的基本概念

6.四種基本反應(yīng)類型和氧化還原反應(yīng)的關(guān)系

考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的基本概念

（1）在氧化還原反應(yīng)中，非金屬單質(zhì)不一定是氧化劑。（）

√

（2）氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物，不是氧化劑就是還原劑。（）

×

（3）氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化時(shí)，一定有另一種元素被還原。（）

×

（4）某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，則該元素一定被還原。（）

×

易錯(cuò)易混辨析(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“”)

隨堂檢測

（5）置換反應(yīng)、化合反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。（）

×

(6)向0.01mol·L-1硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加0.1mol·L-1H2O2溶液,溶液褪色,則H2O2具有氧化性()

×

×

(7)反應(yīng)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑與反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO均為水作還原劑的氧化還原反應(yīng)()

1.氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念間的關(guān)系

特別提示

特別提示

①同一種氧化劑(或還原劑)所對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物(或氧化產(chǎn)物)可能不同,與還原劑(或氧化劑)的性質(zhì)、反應(yīng)條件、反應(yīng)物的濃度、溶液的酸堿性等有關(guān)。例如,在酸性溶液中,KMnO4的還原產(chǎn)物一般是Mn2+,而在中性或堿性溶液中,其還原產(chǎn)物一般是MnO2等。

②物質(zhì)所含元素的化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài),既有氧化性又有還原性,但以其一為主。例如,Fe2+、S主要表現(xiàn)還原性,H2O2主要表現(xiàn)氧化性。

2.元素化合價(jià)的記憶與計(jì)算

（1）熟記常見元素的化合價(jià)：一價(jià)氫、鉀、鈉、氟、氯、溴、碘、銀；二價(jià)氧、鈣、鋇、鎂、鋅；三鋁、四硅、五價(jià)磷；說變價(jià)也不難，二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全；銅汞二價(jià)最常見。

（2）明確一些特殊物質(zhì)中元素的化合價(jià)

CuFeS2：Cu為＋2，F(xiàn)e為＋2，S為－2；K2FeO4：Fe為＋6；Li2NH、LiNH2、AlN：N為－3；Na2S2O3：S為＋2；V：V為＋5；C2：C為＋3；HCN：C為＋2；N為－3；CuH：Cu為＋1，H為－1；Fe：Fe為＋（8－n）；Si3N4：Si為＋4，N為－3。

（3）學(xué)會(huì)計(jì)算化合價(jià)：先標(biāo)出熟悉元素的化合價(jià)，再根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的化合價(jià)。

特別提示

1.氧化性、還原性的含義及判斷

（1）氧化性：指得電子的性質(zhì)（或能力）；還原性：指失電子的性質(zhì)（或能力）。

（2）氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于得、失電子的難易程度，與得、失電子數(shù)目的多少無關(guān)。如：Na－e－Na＋，Al－3e－Al3＋，但根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，Na比Al活潑，更易失去電子，所以Na比Al的還原性強(qiáng)。

（3）從元素的價(jià)態(tài)判斷

①最高價(jià)態(tài)——只有氧化性，如：Fe3＋、H2SO4、KMnO4等。

②最低價(jià)態(tài)——只有還原性，如：金屬單質(zhì)、Cl－、S2－等。

③中間價(jià)態(tài)——既有氧化性又有還原性，如：Fe2＋、S、Cl2等。

得電子

失電子

難易

多少

氧化性

還原性

氧化性

還原性

考點(diǎn)二物質(zhì)的氧化性、還原性及其強(qiáng)弱的比較

2.氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較方法

（1）根據(jù)化學(xué)方程式判斷

氧化劑（氧化性）＋還原劑（還原性）還原產(chǎn)物＋氧化產(chǎn)物

氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。

（2）根據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)的劇烈程度判斷

反應(yīng)條件要求越低，反應(yīng)越劇烈，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng)。

如：MnO2＋4HCl（濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，2KMnO4＋16HCl（濃）2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可判斷氧化性：KMnO4＞MnO2。

（3）根據(jù)相同條件下產(chǎn)物的價(jià)態(tài)高低判斷

如2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS，則氧化性：Cl2＞S。

＞

＞

＞

＞

（4）依據(jù)反應(yīng)條件判斷

濃度同一種物質(zhì)，濃度越大，氧化性（或還原性）越強(qiáng)。如氧化性：濃H2SO4＞稀H2SO4，濃HNO3＞稀HNO3；還原性：濃HCl＞稀HCl

溫度同一種物質(zhì)，溫度越高其氧化性越強(qiáng)。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強(qiáng)

2.氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較方法

(5)依據(jù)元素周期表及相關(guān)物質(zhì)的活動(dòng)性順序判斷

①根據(jù)元素周期表判斷

2.氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較方法

②根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷

2.氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較方法

③根據(jù)非金屬活動(dòng)性順序判斷

2.氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較方法

（6）依據(jù)電化學(xué)原理判斷

①原電池:一般情況下,兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極,還原性為負(fù)極>正極。

②電解池:用惰性電極電解混合溶液時(shí),在陰極先放電的陽離子的氧化性較強(qiáng),在陽極先放電的陰離子的還原性較強(qiáng)。

2.氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較方法

×

×

×

×

（1）強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。（）

（2）陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性。（）

（3）具有氧化性的物質(zhì)一定是氧化劑。（）

（4）同一元素不同價(jià)態(tài)的化合物中，元素的化合價(jià)越高，物質(zhì)的氧化性越強(qiáng)。（）

（5）物質(zhì)氧化性或還原性的強(qiáng)弱取決于得到或失去電子的數(shù)目。（）

×

易錯(cuò)易混辨析(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“”)

隨堂檢測

（6）難失電子的物質(zhì)一定易得電子()

×

（7）金屬性：Fe>Cu，則氧化性：Fe3＋<Cu2＋()

×

(一)守恒律

1．質(zhì)量守恒

反應(yīng)前后元素的種類和質(zhì)量不變。

2．電子守恒

即氧化劑得電子的總數(shù)等于還原劑失電子的總數(shù)，這是配平氧化還原反應(yīng)方程式的依據(jù)，也是有關(guān)氧化還原反應(yīng)計(jì)算的依據(jù)。

3．電荷守恒

離子方程式中，反應(yīng)物中各離子的電荷總數(shù)與產(chǎn)物中各離子的電荷總數(shù)相等。如Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋(錯(cuò)誤)，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(正確)。

考點(diǎn)三氧化還原反應(yīng)的三大規(guī)律及應(yīng)用

(二)價(jià)態(tài)律

1．價(jià)態(tài)歸中規(guī)律

含有不同價(jià)態(tài)的同種元素物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，該元素的價(jià)態(tài)變化一定遵循“高價(jià)＋低價(jià)―→中間價(jià)”，即“價(jià)態(tài)相鄰能共存，價(jià)態(tài)相間能歸中，歸中價(jià)態(tài)不交叉，價(jià)升價(jià)降只靠攏?！比纾篕ClO3＋6HCl(濃)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O反應(yīng)中鹽酸起還原劑和酸性的作用，KCl中氯的化合價(jià)并未發(fā)生變化，氯氣既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物。又如圖所示：

不會(huì)出現(xiàn)⑤中H2S和H2SO4反應(yīng)，H2S轉(zhuǎn)化為SO2而H2SO4轉(zhuǎn)化為S的情況。

2．歧化反應(yīng)規(guī)律

同一元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成不同價(jià)態(tài)的物質(zhì)時(shí)，該元素的價(jià)態(tài)變化一定遵循“中間價(jià)態(tài)→高價(jià)態(tài)＋低價(jià)態(tài)”，不會(huì)出現(xiàn)“一邊倒”的現(xiàn)象，即生成物中該元素的價(jià)態(tài)不能都比反應(yīng)物中該元素價(jià)態(tài)高，或都比反應(yīng)物中該元素價(jià)態(tài)低。

(二)價(jià)態(tài)律

(1)含硫化合物X、Y,反應(yīng)S+NaOHX+Y+H2O中,硫單質(zhì)中硫元素的化合價(jià)最低()

(2)少量鐵加入硝酸銀、硝酸銅的混合溶液中,首先置換出銅()

×

×

(3)反應(yīng)KClO3+6HCl(濃)KCl+3Cl2↑+3H2O中,生成1molCl2時(shí)轉(zhuǎn)移2mol電子()

×

易錯(cuò)易混辨析(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“”)

隨堂檢測

(4)向濃硫酸中通入H2S氣體,1mol硫酸完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)可能是6NA,也可能是2NA(設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值)()

(5)1molCl2與Ca(OH)2完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是2NA()

√

×

1.（2022·山東高考）古醫(yī)典富載化學(xué)知識(shí)，下述之物見其氧化性者為（）

A.金（Au）：“雖被火亦未熟”

B.石灰（CaO）：“以水沃之，即熱蒸而解”

C.石硫黃（S）：“能化……銀、銅、鐵，奇物”

D.石鐘乳（CaCO3）：“色黃，以苦酒（醋）洗刷則白”

鏈接高考

C

2.（2022·浙江1月選考）關(guān)于反應(yīng)4CO2＋SiH44CO＋2H2O＋SiO2，下列說法正確的是（）

A.CO是氧化產(chǎn)物

B.SiH4發(fā)生還原反應(yīng)

C.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4

D.生成1molSiO2時(shí)，轉(zhuǎn)移8mol電子

鏈接高考

D

3.（2022·山東高考）實(shí)驗(yàn)室制備KMnO4過程為①高溫下在熔融強(qiáng)堿性介質(zhì)中用KClO3氧化MnO2制備K2MnO4；②水溶后冷卻，調(diào)溶液pH至弱堿性，K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2；③減壓過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，再減壓過濾得KMnO4。下列說法正確的是（）

A.①中用瓷坩堝作反應(yīng)器

B.①中用NaOH作強(qiáng)堿性介質(zhì)

C.②中K2MnO4只體現(xiàn)氧化性

D.MnO2轉(zhuǎn)化為KMnO4的理論轉(zhuǎn)化率約為66.7%

鏈接高考

D

4.[2022·浙江卷]關(guān)于反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列說法正確的是()

A.H2SO4發(fā)生還原反應(yīng)

B.Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑

C.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1

D.1molNa2S2O3發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移4mol電子

B

鏈接高考

6.（2023·浙江1月選考）關(guān)于反應(yīng)8NH3＋6NO27N2＋12H2O，下列說法正確的是（）

A.NH3中H元素被氧化

B.NO2在反應(yīng)過程中失去電子

C.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為3∶4

D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為4∶3

D

鏈接高考

7.（2023·浙江6月選考）關(guān)于反應(yīng)K2H3IO6＋9HI2KI＋4I2＋6H2O，下列說法正確的是（）

A.K2H3IO6發(fā)生氧化反應(yīng)

B.KI是還原產(chǎn)物

C.生成12.7gI2時(shí)，轉(zhuǎn)移0.1mol