2024届高三化学高考备考一轮复习氧化还原反应课件

第五章 氧化还原反应 电化学基础 §5.1 氧化还原反应的基本概念 §5.2 电极电势 §5.3 电极电势的应用 §5.4 元素电势图 § 5.1 氧化还原反应的基本概念 5.1.1 化合价与氧化数 5.1.2 氧化还原反应方程式的配平 --------离子电子法 5.5.1 化合价与氧化数 一种元素一定数目的原子与其他元素一定数目的原子 化合的性质，叫做这种元素的化合价。 在离子化合物里，元素化合价的数值，就是这种元素的一个原子得失电子的数目。 失去电子的原子带正电，这种元素的化合价为正；得到电子的原子带负电，这种元素的化合价为负。 在共价化合物里，元素化合价的数值，就是这种元素的一个原子与其他元素的原子形成共用电子对的数目。 化合价的正负由电子对的偏移来决定。 元素的化合价是元素的原子在形成化合物时所表现出来的一种性质，因此在单质分子里，元素的化合价为零。 不论在离子化合物还是在共价化合物 里，正负化合价的代数和都等于零。 在运用化学键理论讨论化合物分子中 原子之间成键问题时，曾遇到过这样的情 况——即在同一化学式里同种元素的不同 原子在与其他原子结合时表现出不同的能 力与性质。 如 S2O32- 中的 S 元素，根据所给出 的化学式计算，化合价为 2。 硫代硫酸根中原子间的键联关系可 以从其结构式看出： 居中的硫原子与邻近的 3 个氧原子 共用 4 对电子，且共用电子对均偏向于 氧原子。 故居中的硫原子显正 4 价。 两个硫原子属于同种原子，可以认为 它们的共用电子对与两个硫原子等距，于 是居于右下的硫原子化合价为零。 还有另一种考虑方式，由于两个硫原子 所处的位置和环境不同，它们的共用电子对 实际上是不会象同核双原子分子的共用电子 对那样，不偏不倚地处于两原子的中间。 于是可以认为居中的为正 6 价，右下的 为负 2 价。 连四硫酸根中，可以认为两端的两个硫 均为正 5 价，中间的两个硫均为 0 价。 也可以认为两端的两个硫均为正 6 价，中间的两个硫均为负 1 价。 这是从微观结构出发得出的结论，两种硫的化合价不同。 从连四硫酸根的化学式 S4O62－ 出 发，以氧元素的化合价为负 2，可以算 出硫元素的化合价为正 2.5 。 化合价和分子、离子的微观结构有关。 但是在讨论氧化还原反应时，我们面对 的是物质的化学式，可以直接得到的就是从 化学式出发算得的化合价。 如前面提及的 S2O32－ 中的 S 元素化合 价为 2，S4O62－ 中的 S 元素化合价为 2.5。 为了区别这种从化学式出发算得的化 合价与从物质的微观结构出发得到的化合 价，将从化学式出发算得的化合价定义为 氧化数。 S2O32－ 中的 S 元素的氧化数为 2， S4O62－ 中的 S 元素的氧化数为 2.5。 前面的讨论中我们看到，从物质的微观 结构出发得到的化合价只能为整数，但氧化 数却可以为整数也可以为分数。 一般来说元素的最高化合价应等于其所 在族数，但是元素的氧化数却可以高于其所 在族数。 如在 CrO5 中 Cr 的氧化数为 + 10。 中，可以看出 Cr 的化合价为正 6。 但是从其结构式 氧化数概念非常适用于讨论氧化还原 反应。可以说凡有元素氧化数升降的化学 反应就是氧化还原反应。 含有氧化数升高的元素的物质是还原 剂，含有氧化数降低的元素的物质是氧化 剂。 在本章中，也将用到 “氧化态” 这一 用语，这是以氧化数为基础的概念，意思 是某元素以一定氧化数存在的形式。 例如氯元素的各种氧化态 HClO4， HClO3，HClO，Cl2 和 Cl－，其氧化数分 别为 7，5，1，0 和 －1。 配平原则： ① 电荷守恒：氧化剂得电子数等于还原剂失电子数。 ② 质量守恒：反应前后各元素原子总数相等。 5.1.2 氧化还原反应方程式的配平 配平步骤： ①用离子式写出主要反应物和产物(气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式)。 ②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应。