内容正文:
第3讲 氧化还原反应
一、氧化还原反应
1.定义
在反应中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。
(1)氧化反应:反应物所含元素化合价升高(失去电子)的反应。
(2)还原反应:反应物所含元素化合价降低(得到电子)的反应。
2.特征
反应前后元素的化合价发生了______(外在表现)。
3.本质
反应中有__________(内在实质)。
[典例1] 厨房中的化学知识很多,下面是有关厨房中的常见操作或常见现象,其中发生的变化不属于氧化还原反应的是( )
A.食物长时间放置后变质腐败
B.燃烧液化石油气为炒菜提供热量
C.用活性炭除去冰箱中的异味
D.烧菜用过的铁锅出现红棕色斑迹
4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)__________一定是氧化还原反应。
(2)__________一定不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应是____________。
(4)有单质生成的分解反应是____________。
5.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法:表明同一种元素反应前后的电子转移情况。
基本步骤:
如:
注意事项:
①箭头必须由反应物指向生成物中的同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”或“失去”,且得到或失去的电子总数必须相等。
③采用“a×be-”形式表示得失电子数,a为得失电子的原子总数,b为每个原子的得失电子数,当a或b是“1”时省略“1”。
(2)单线桥法:表明反应中不同元素原子间的电子转移情况。
基本步骤:
如:
注意事项:
①从还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素,表示氧化剂和还原剂中元素原子间电子的转移情况。
②箭头已标明电子转移的方向,因此不需再标明“得”或“失”,只标明电子转移数目。
二、氧化还原反应中的概念
1.氧化剂和还原剂
(1)还原剂:在反应时,所含元素的化合价升高,即失去电子(或电子对偏离)的物质;还原剂具有还原性,在反应时本身被氧化。常见的还原剂有Al、Zn、Fe、C、H2、CO、KI等。
(2)氧化剂:在反应时,所含元素的化合价降低,即得到电子(或电子对偏向)的物质;氧化剂具有氧化性,在反应时本身被还原。常见的氧化剂有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等。
2.氧化产物和还原产物
(1)氧化产物:还原剂被氧化生成的物质。
(2)还原产物:氧化剂被还原生成的物质。
[归纳总结]
记忆口诀:升失还(剂)、降得氧(剂),剂性一致,其他相反。
[典例2] 宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2===2Ag2S+2H2O,下列有关该反应的说法正确的是( )
A.H2S发生氧化反应,是还原剂
B.O2被氧化,是氧化剂
C.Ag发生氧化反应,是还原剂
D.Ag2S是还原产物
一、氧化性和还原性强弱判断
1.氧化性、还原性的概念
(1)氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质。
(2)还原性:还原剂所表现出失电子的性质。
注:①氧化性、还原性的强弱只与该元素原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;失电子能力越强,其还原性就越强。
②一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中,参加反应的KMnO4既表现了还原性,又表现了氧化性。
2.氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
口诀:高价氧化,低价还,中间价态两边转。
3.氧化性、还原性强弱的判断方法
(1)根据氧化还原反应方程式判断
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
(2)根据金属活动性顺序判断
规律:金属单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱。
(3)根据反应条件判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,氧化性:KMnO4>MnO2;②Na与冷水剧烈反应,Mg在加热条件下与水反应,Al在加热条件下与水也难反应,故还原性:Na>Mg>Al。
二、氧化还原反应中的其他重要规律
1.守恒规律
氧化还原反应中量的关系:_______________________________________________________。
2.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合,还原性强的先被氧化。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合,氧化性强的先被还原。
应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。如把氯气通入FeBr2溶液中时,还原性:Fe2+>Br-,若氯气的量不足时首先氧化Fe2+;