2-3氧化還原反應

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化工生產(chǎn)

第三節(jié)氧化還原反應得到氧，被氧化（氧化反應）失去氧，被還原（還原反應）Cu

OHHCuHH

O氧化反應：物質得到氧的反應還原反應：物質失去氧的反應

一種物質被氧化，同時另一種物質被還原的反應，叫做氧化還原反應

。氧化劑還原劑【溫故知新】

CuO+

H2

Cu+H2O△氧化反應和還原反應總是同時進行的失去氧，被還原，發(fā)生還原反應得到氧，被氧化，發(fā)生氧化反應⑴從得氧失氧角度分析氧化還原反應一、氧化還原反應⒈基本概念：

判定依據(jù)是否有氧的得失2CuO+

C

2Cu+CO2↑

高溫失去氧，被還原，發(fā)生還原反應，化合價降低得到氧，被氧化，發(fā)生氧化反應，化合價升高2CuO+C

2Cu+CO2↑

高溫交與考思流

請分析下列3個氧化還原反應中各種元素的化合價在反應前后有無變化，討論氧化還原反應與元素化合價的升降有什么關系？+200+4H2O

+

C

H2+CO高溫

CuO+

H2

Cu+H2O△+200+1失去氧，被還原（發(fā)生還原反應），化合價降低得到氧，被氧化（氧化反應），化合價升高氧化劑還原劑思考：在氧化還原反應前后有什么發(fā)生了變化？我們試著從化合價變化的角度來分析氧化還原反應⑵從化合價變化角度分析氧化還原反應物質所含元素化合價升高

的

反應

是

氧化反應物質所含元素化合價降低的反應是還原反應

化合價升高，被氧化發(fā)生氧化反應化合價降低，被還原發(fā)生還原反應所含元素化合價升高的物質是還原劑所含元素化合價降低的物質是氧化劑H2O

+

C

H2+CO高溫

凡是有元素化合價升降的化學反應是氧化還原反應Fe+CuSO4=FeSO4+Cu0+2+20化合價升高，被氧化，發(fā)生氧化反應化合價降低，被還原，發(fā)生還原反應化合價升降總數(shù)相等鐵由0價升高到＋2價，鐵共升高2價銅由+2價降低為0價，銅共降低2價反應中元素的化合價發(fā)生了升降的變化氧化還原反應的特征化合價升高，被氧化，發(fā)生氧化反應

化合價降低，被還原，發(fā)生還原反應還原劑氧化劑00+1-1

從化合價變化的角度既可以分析有氧的得失類型的反應，還可以分析沒有氧的得失類型的反應。

所含元素化合價升高的物質是還原劑所含元素化合價降低的物質是氧化劑2Na+Cl2

2NaCl

點燃常見元素主要化合價口訣一價氫氯溴碘鉀鈉銀，二價氧鈣鋇鎂鋅；二三鐵，二四碳，二四六硫都齊全；三鋁四硅五價磷；銅汞二價最常見⒈分析下列反應屬于哪種基本反應類型，并判斷哪些屬于氧化還原反應？⑴Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu⑶BaCl2+H2SO4＝BaSO4↓+2HCl判斷一個反應是否是氧化還原反應的依據(jù)反應中元素的化合價是否發(fā)生了升降的變化×⒉從化合價變化的角度分析下列反應，并指出哪一種元素被氧化，哪一種元素被還原。

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑△⑵H2+Cl2

2HCl

點燃追根究底元素化合價的意義是什么？

元素的化合價發(fā)生變化的實質又是什么？為什么氧化還原反應前后元素的化合價會發(fā)生變化？這就需要我們從原子結構（微觀角度)去進一步認識氧化還原反應。元素化合價和電子轉移的關系+11+17NaCl離子化合物⑶從電子轉移的角度分析（微觀）氧化還原反應2Na+Cl2

2NaCl

點燃e-+11+17Na+Cl-帶一個單位正電荷帶一個單位負電荷離子化合物氯離子鈉離子+11+17Na+Cl-

陰、陽離子相互吸引和排斥作用達到平衡時形成穩(wěn)定的離子化合物離子化合物+1-1

在NaCl中鈉離子帶一個單位正電荷，鈉元素顯+1價，氯離子帶一個單位負電荷，氯元素顯-1價。+11+17+11+17e-28178288228NaClNa+Cl-Na+Cl-失2×e－，化合價升高，被氧化得2×e－，化合價降低，被還原還原劑氧化劑00+1-1失去電子的物質是還原劑，得到電子的物質是氧化劑。2Na+Cl2

2NaCl

點燃電子得失

總數(shù)相等

結論：電子得失引起化合價升降變化失去電子,化合價

，被

，發(fā)生氧化反應。得到電子,化合價

，被

，發(fā)生還原反應，+1+171782HCl00化合價升高，被氧化還原劑化合價降低，被還原氧化劑H2+Cl2

2HCl

點燃-1+1+1+17HCl共價化合物+1+17HCl

H原子和Cl原子各拿出一個電子形成一個共用電子對，共用電子對為H原子和Cl原子所共用，從而使雙方都達到穩(wěn)定結構。共價化合物HCl+1+17HCl共價化合物

H原子核和Cl原子核通過對共用電子對的吸引作用（相互吸引和排斥作用）從而形成共價化合物HCl+1+17HCl+1-1由于Cl原子核對電子對的吸引能力更強一些，所以共用電子對偏向Cl原子一方，而偏離H原子一方，使得HCl中Cl元素顯－1價，H元素顯＋1價共價化合物00電子對偏離，化合價升高，被氧化還原劑電子對偏向，化合價降低，被還原氧化劑H2+Cl2

2HCl

點燃-1+1共用電子對偏離的物質是還原劑，偏向的物質是氧化劑。

結論：共用電子對偏移引起化合價升降變化共用電子對偏向,化合價

，被

，發(fā)生還原反應，共用電子對偏離,化合價

，被

，發(fā)生氧化反應。反應中電子的得失和偏移使元素的化合價發(fā)生變化失去電子的反應是氧化反應，失去電子的物質是還原劑

得到電子的反應是還原反應，得到電子的物質是氧化劑凡有電子轉移的化學反應是氧化還原反應反應中發(fā)生了電子的轉移得到電子的總數(shù)和失去的電子總數(shù)相等→電子守恒氧化還原反應的本質學會比較，學會總結1.得氧和失氧的反應只是氧化還原反應中的一部份。2.化合價發(fā)生了升降的變化是所有氧化還原反應的共同特征。3.反應中發(fā)生了電子的轉移（得失或偏移）是氧化還原反應的本質。失電子化合價升高被氧化還原劑得電子化合價降低被還原氧化劑本質特征變化反應物發(fā)生氧化反應發(fā)生還原反應氧化產(chǎn)物氧化還原反應中的幾對概念：還原產(chǎn)物

生成物

下列各式中，當左邊物質生成右邊物質時，畫橫線的元素是被氧化還是被還原？⑴NaCl→Cl2⑵KMnO4→MnCl2⑶Fe2O3→Fe⑷CO→CO2氧化產(chǎn)物:還原劑失去電子被氧化后的生成物還原產(chǎn)物:氧化劑得電子被還原后的生成物學會比較，學會總結“升—失—氧、還；降—得—還、氧”氧化還原反應化合反應分解反應復分解反應⒊指出下列反應中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。⑴CuSO4+Fe＝Cu+FeSO4

⑵Cu+2H2SO4(濃)＝CuSO4+SO2↑+2H2O△置換反應⒉電子轉移的表示方法→雙線橋法MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O箭頭跨過等號，從反應物指向生成物，起止為同一元素。注意+4+20-1步驟：先判→標價→劃線→表示△失2e－,化合價升高，被氧化得1×2e-，化合價降低，被還原注明失去或得到電子的總數(shù)，得或失兩字不能省略。3Cl2+6KOH＝KClO3+5KCl+3H2O0+5-1失1×5e－，化合價升高，被氧化得5×e－，化合價降低，被還原0+5+2+2失3×2e-，化合價升高，被氧化得2×3e-，化合價降低，被還原練習1：用“雙線橋”表示下列氧化還原反應：3Cu+8HNO3＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O單線橋法

CuO+

H2

Cu+H2O△2eˉ通式：+20還原劑+氧化劑＝

氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物ne-練習2：用“單線橋”表示下列氧化還原反應：3Cu+8HNO3＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cl2+6KOH＝KClO3+5KCl+3H2O⑴活潑的非金屬單質：O2Cl2O3Br2I2……⑵含高價態(tài)元素的化合物：

HNO3KMnO4FeCl3…⑵含低價態(tài)元素的化合物：

Na2SKINaBrH2SHINH3…

⑶低價非金屬陰離子：S2-I-Br-.....⑶高價金屬陽離子：Fe3+Cu2+Ag+Al3+Pb4+H+

⑴活潑的金屬單質：K

Ca

Na

MgAlZnFe及H2CCO二、氧化劑和還原劑⒈氧化劑：⒉還原劑：氧化性：氧化劑在反應中得到電子的性質，氧化劑具有氧化性

三、物質氧化性、還原性相對強弱的判斷還原性：

還原劑在反應中失去電子的性質，還原劑具有還原性

氧化性、還原性的強弱只與該原子得失電子能力的強弱有關，而與得失電子數(shù)目的多少無關。氧化產(chǎn)物：

還原劑發(fā)生氧化反應后所得到的生成物。還原產(chǎn)物：

氧化劑發(fā)生還原反應后所得到的生成物。氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物

還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物強氧化劑+強還原劑＝弱氧化劑+弱還原劑。⒈根據(jù)氧化還原反應：在同一氧化還原反應中：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4

作用：

⒈判斷氧化還原反應在一定條件下能否發(fā)生；⒉比較粒子氧化性或還原性強弱；⒊選擇合適的氧化劑或還原劑制備物質。例如：根據(jù)反應：2H2S+O2＝2S↓+2H2O,Na2S+I2＝2NaI+S↓，判斷氧化性強弱順序是（）A.O2

S

I2 B.S

I2

O2

C.I2

S

O2D.O2

I2

SKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu還原性逐漸減弱K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+

Fe2+

Sn2+Pb2+(H+)Cu2+Hg2+Ag+Pt2+Au3+氧化性逐漸增強易失難得⒉根據(jù)金屬活動性順序：⒊根據(jù)非金屬活動性順序：F2Cl2Br2

（Fe3+）Ｉ2S

氧化性逐漸減弱F-Cl-Br-

（Fe2+）Ｉ-S2-還原性逐漸增強易得難失越容易失去電子的物質，失去電子后就越難得到電子；越容易得到電子的物質，得到電子后就越難失去電子。單質還原性越強，陽離子氧化性越弱

單質氧化性越強，陰離子還原性越弱(Fe3+

)

⒋根據(jù)反應進行的難易（反應條件）程度⒌根據(jù)其它物質被氧化（被還原）的程度則氧化性：F2＞Cl2＞Br2

H2

+F2

2HF

暗

H2

+Cl2

2HCl

光照

H2

+Br2

2HBr△已知：已知：

2Fe

+

3Cl2

2FeCl3△Fe

+

S

FeS△則氧化性：Cl2＞S⒍外界條件溫度：濃度：酸堿性：如熱的濃硫酸氧化性強于冷的濃硫酸質量守恒電子守恒（計算）化合價守恒（配平）四、氧化還原反應的規(guī)律⒈相等規(guī)律(守恒律)：⒉強弱規(guī)律：強氧化劑+強還原劑＝弱氧化劑+弱還原劑。⒊轉化律（歸中規(guī)律）：同種元素不同價態(tài)之間的氧化還原反應，化合價的變化遵循“高價+低價→中間價”（即價態(tài)歸中）或“中間價→高價+低價”（歧化反應）。

同一元素不同價態(tài)之間發(fā)生的氧化還原反應，化合價的變化“只靠攏不相交”。H2S+H2SO4(濃)＝S↓+SO2↑+2H2OH2S+H2SO4(濃)＝S↓+SO2↑+2H2O-2+60+4-2+60+4得6e-失6e-得2e-失2e-以下兩種情況誰是誰非？SSSS

-20+4+6-20+4+6-20+6牛刀小試+4

元素處于最高價，只有氧化性；處于最低價，只有還原性。處于中間價態(tài)既有氧化性又有還原性，但是主要呈現(xiàn)一種性質。若某物質由多種元素組成，其性質由這些元素性質的綜合體現(xiàn)。⒋性質規(guī)律：例如：在Fe2+、Fe3+、Al3+、H+、S、C、S2-、Cl-等離子或原子中，只有還原性是：

，只有氧化性是

，既有氧化性又有還原性是

。⒌先后規(guī)律：強先弱后強者先行

作用：判斷氧化還原反應的先后順序⒍難易律：易失難得

易得難失利：⒈制備某些物質。實驗室制備氧氣、氫氣等。工業(yè)上用還原劑冶煉金屬。⒉用強氧化劑Cl2、ClO2等進行小型水廠、游泳池水、醫(yī)院污水、工業(yè)污水的消毒、殺菌、處理⒊燃料的燃燒，提供熱能等。⒋化學電源的研制、開發(fā)及合理利用。⒌電鍍以防止金屬的腐蝕。五、氧化還原反應的利弊（應用）弊：有些氧化還原反應會對人類帶來危害，例如：易燃物的自燃、食品的腐敗、鋼鐵的銹蝕等。我們運用化學知識來防止這類氧化還原反應的發(fā)生或減慢其進程。例2.在3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反應中，若有64gCu被氧化，則被還原的HNO3的質量是()A．168gB．42gC．126gD．60g六、氧化還原反應的有關計算⒈有關電子轉移數(shù)目的計算：⒉部份氧化還原反應的計算：B例1.在6HCl+KClO3＝KCl+3Cl2↑+3H20的反應中，被氧化的氯原子與被還原的氯原子個數(shù)之比為，（）A.1：5B.5

：1C.6：1D.1：6B例3.一定條件下，PbO2與Cr3+反應，產(chǎn)物是Cr2O72-和Pb2+，則與1molCr3+反應需要PbO2的物質的量為（）A.3.OmolB.1.5molC.1.0molD.0.75molB例4.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．+4B．+5C．+6D．+7B七、氧化還原反應方程式的書寫

實驗室可由軟錳礦(主要成分為MnO2)制備KMnO4，方法如下：軟錳礦和過量的固體KOH和KClO3在高溫下反應，生成錳酸鉀(K2MnO4)和KCl；用水溶解，濾去殘渣，濾液酸化后，K2MnO4轉變?yōu)镸nO2和KMnO4；濾去MnO2沉淀，濃縮溶液，結晶得到深紫色的針狀KMnO4。試回答：(1)軟錳礦制備K2MnO4的化學方程式是:(2)K2MnO4制備KMnO4的離子方程式是:(3)KMnO4能與熱的稀硫酸酸化的Na2C2O4反應，生成Mn2＋和CO2，該反應的化學方程式是:⒈依據(jù)：⒉原則：

⒊步驟：

氧化還原反應方程式的配平⑴質量守恒，⑵得失電子總數(shù)相等，化合價升降總數(shù)相等⑶離子方程式中電荷守恒。標變價——列變化——求總數(shù)——配系數(shù)找最小公倍數(shù)拓展延伸！電子得失相等，即化合價升降數(shù)相等。⒋方法：⑴一般氧化還原――正向配平法、整體法

例1：

FeS2+HNO3—Fe(NO3)3+NO↑+S+H2O

⑵歧化反應、分解反應――逆向配平法

例2：

Cl2+NaOH

—NaClO3+NaCl+H2O

⑶待定系數(shù)法

多種元素參加氧化還原