内容正文:
第03讲 氧化还原反应的基本概念
1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应,知道氧化反应、还原反应,氧化剂及还原剂的概念。
2.能从电子得失或电子对偏移的角度理解氧化还原反应的本质,学会用双线桥及单线桥表示电子转移的方向和数目。
3.能利用氧化还原反应概念对常见的反应进行分类和分析说明。
一、氧化还原反应基本概念
1.特征和概念
(1)特征:元素的_________在反应前后发生了变化。
物质所含元素化合价升高为_________,物质所含元素化合价降低为_________,氧化反应和还原反应发生在_________反应中。
(2)概念:凡是有元素化合价升降的化学反应称之为_________。
例:2CuO+C2Cu+CO2↑
Fe+CuSO4Cu+FeSO4
2Na+Cl22NaCl
【归纳总结】
①氧化还原反应有元素化合价变化,但并不是所有元素化合价均发生变化。
②化合价升降可以发生在不同元素间,也可以发生在同种元素间。
③根据反应前后元素的化合价有无变化,判断反应是否为氧化还原反应。
④有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应,如同素异形体间的相互转化。
2.本质:存在电子的_________(电子的得失或电子对的_________)
从原子结构来看,在化学反应中,元素原子都有达到8电子稳定结构的趋势(H形成2电子稳定)。
(1)NaCl的形成过程
当Na与Cl2反应时,钠失去1个电子,带1个单位正电荷,称为Na+,钠元素化合价_________,发生氧化反应;氯原子得到1个电子,带1个单位负电荷,成为Cl-,氯元素的化合价_________,发生还原反应。这样双方都达到8电子稳定结构。
(2) HCl的形成过程
H2和Cl2的反应,氢原子和氯原子都未能把对方的电子夺取过来,而是双方各以最外层的1各电子组成一个供应电子对,这个电子对受到两个原子核的共同吸引,使双方最外层都达到_________。但由于氯原子对共用电子对_________比氢原子稍强一些,所以,共用电子对偏向于氯原子而偏离氢原子。
3. 氧化反应和还原反应
氧化反应 物质所含元素化合价_________的反应叫做氧化反应
还原反应 物质所含元素化合价_________的反应叫做还原反应
4.氧化产物和和还原产物
氧化产物 还原剂发生氧化反应_________的产物(即化合价_________的生成物)
还原产物 氧化剂发生还原反应得到的产物(即化合价_________的生成物
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法表示电子转移的方向和数目
注意:
a.“e-”表示电子。
b.双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物,箭头起止为同一种元素,应标出“得”与“失”及得失电子的总数。
c.失去电子的反应物是还原剂,得到电子的反应物是_________。
d.被氧化得到的产物是氧化产物,被还原得到的产物是_________。
2.单线桥法(从失→得)
【说明】单线桥和双线桥两种表示方法的形式不同,实质相同。在分析氧化还原反应中电子转移、化合价升降、物质被氧化、被还原等关系时,用_________方便;在表示电子转移的方向和数目时用_________方便。
三、氧化还原反应中的七组关系
氧化还原反应实质是电子的转移,因此元素的化合价必然有升有降,我们把化合价能升高的元素或含该元素的物质称_________;反之称为_________。按照矛盾论的观点,在氧化还原反应中存在如下七对矛盾:
(1)还原剂与氧化剂;
(2) 还原性具有还原性与氧化性具有氧化性;
(3) 还原剂失电子与氧化剂得电子;
(4)还原剂中元素化合价升高与氧化剂中元素化合价降低;
(5)还原剂发生氧化反应与氧化剂发生还原反应;
(6)还原剂被氧化与氧化剂被还原;
(7)氧化反应生成氧化产物与还原反应生成还原产物。这七对矛盾在所有的氧化还反应中都是存在的。
七对矛盾又可以用两条线贯穿它们之间的联系: 还原剂—具有还原性--失电子—元素化合价升高—发生氧化反应--被氧化—生成氧化产物; 氧化剂—具有氧化性--得电子—元素化合价降低—发生还原反应—被还原—生成还原产物。
典型的氧化还原反应可以简单表示为: 氧化剂 + _________ = _________ + 还原产物,利用这个通式结合上面的图形来分析氧化还原反应,会更加利于我们的学习。从上面图形可以看出氧化还原反应的两个半反应一一对应,共有七组关系,对于初学新知识的同学来说相对困难。结合自己的教学实践,我总结了“还失高氧,氧得低还”八个字来帮助同学们掌握新知识。
例如:
四、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1. 判断化学反应类型
(1)请指出下列各反应所属的基