2.1氧化还原反应（课件）中职《化学 基础模块》同步教学（哈尔滨工程大学出版社）

第二章 化学反应及其规律 章节 CONTENTS 第一节　氧化还原反应 第二节　化学反应速率 第三节　化学平衡 本章小结 根据化学反应的特点，可将反应分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应等不同类型。 1892 年，德国物理学家奥斯特瓦尔德（图2-1）提出氧化还原反应是由电子得失引起的，他把得电子的过程叫作还原，把失电子的过程叫作氧化。 图2-1　奥斯特瓦尔德 第一节　氧化还原反应 一、氧化还原反应的基本概念 （一）氧化还原反应的实质 2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 分析元素的化合价可知，此反应在反应前后元素的化合价发生了改变。我们将有类似上述情况的反应，即在反应过程中元素化合价发生变化的化学反应叫作氧化还原反应。 元素化合价的升降与电子的得失或偏移密切相关，因此就电子的观点而言，有电子转移的化学反应称为氧化还原反应。失去电子的半反应称为氧化半反应，得到电子的半反应称为还原半反应，两个半反应中电子的得失数目相等。 （一）氧化还原反应的实质 在该反应中，钠原子失去最外层的1个电子成为Na+ 而带正电，化合价由0价升到+1价；氯原子得到1个电子成为Cl-而带负电，化合价由0价降到-1价；生成的NaCl为离子化合物。 在该反应的电子转移过程中，氢原子未完全失去电子，而氧原子也未完全得到电子，它们之间是通过共用电子对的偏移来实现化合价的变化 （一）氧化还原反应的实质 综上所述，氧化反应与还原反应的实质是电子的得失。在氧化还原反应中，失去电子使化合价升高的过程称为氧化，得到电子使化合价降低的过程称为还原。在反应物中，化合价降低的物质为氧化剂，化合价升高的物质为还原剂。在氧化还原反应中，还原剂自身被氧化，氧化剂自身被还原。 知识链接 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下： （1）置换反应一定属于氧化还原反应。 （2）复分解反应一定不属于氧化还原反应。 （3）有单质参与的化合反应和有单质生成的分解反应，均属于氧化还原反应。其关系如图2-2 所示。 图2-2　氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 （二）氧化还原反应的表示方法 氧化还原反应的表示方法一般分为双线桥法和单线桥法两种。 1. 双线桥法 双线桥法能表明反应前后同一元素的电子转移情况。此法不仅能表示出电子转移的方向和总数，而且能表示出元素化合价升降和氧化、还原的关系。双线桥的箭头始于反应物中化合价发生变化的相关元素的原子或离子，箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子。在线上要标明“失去”或“得到”的电子总数、该元素“被氧化”或“被还原”。 （二）氧化还原反应的表示方法 双线桥法的主要步骤如下： （1）标价态。标明同一元素在氧化还原反应前后的化合价。 （2）连双线。一条线从氧化剂中化合价降低的元素指向还原产物中相应的元素， 另一条线从还原剂中化合价升高的元素指向氧化产物中相应的元素。 （3）注得失。注明元素“得到”或“失去”的电子总数，并注明该元素是“被 还原”还是“被氧化”。 例如，H2 还原CuO 的反应用双线桥法可表示如下： （二）氧化还原反应的表示方法 单线桥法能表明反应前后不同元素的电子转移情况，即只在氧化剂和还原剂之 间表明电子转移关系。在线上标出电子转移总数，箭头指出电子转移的方向。 单线桥法的基本步骤如下： （1）标价态。标明同一元素在氧化还原反应前后的化合价，确定得失电子的元素。 （2）连单线。用单线连接反应物中的氧化剂与还原剂，箭头指向氧化剂。 （3）注得失。注明得失电子的总数。 例如，上述H2 还原CuO 的反应用单线桥法可表示如下： 二、氧化还原反应方程式的配平及常见的氧化剂和还原剂 1. 氧化还原反应方程式的配平原则 在配平氧化还原反应方程式时主要遵循以下原则： （1）使反应中氧化剂得到的电子数和还原剂失去的电子数相等。 （2）电荷守恒，即离子反应方程式中反应前后离子所带电荷数相等。 （3）质量守恒，即反应前后各元素的原子个数不变。 2. 氧化还原反应方程式的配平方法 以Cu与稀HNO3的反应为例来讲述其配平过程。该反应的化学反应方程式为 采用化合价升降法对其进行配平的具体步骤如下： 第一步，标出反应中发生氧化反应和还原反应的元素的化合价，并注明每种元素的原子升高或降低的总价数。 2. 氧化还原反应方程式的配平方法 第二步，找出各元素原子的化合价升高和降低的总价数的最小公倍数，然后按照化学反应中氧化剂得到的电子数和还原剂失去的电子数相等的原则在氧化剂、还原剂前配上相应的系数。 第三步，根据上一步所标氧化剂