内容正文:
第三节
氧化还原反应
第1课时
氧化还原反应
第一章
苹果“锈”了
铁锁锈了
新课导入:
氧化反应
美国高中教材《化学概念与应用》对还原反应(reduction reaction)是这样描述的:早期科学家因金属矿石中与金属结合的氧被移除了,金属矿石因此被还原成金属单质,称还原反应(有减轻、减少之意)。
铁矿石
铸铁
Fe2O3 Fe
新课导入:
【思考】从物质组成的角度怎么认识氧化和还原反应的?
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
Fe2O3
Fe
得到O
CO2
失去O
CO
CO被氧化,发生了氧化反应
Fe2O3 被还原,发生了还原反应
氧化还原反应
- ‹#› -
任务01 从得失氧的角度认识氧化还原反应
(1)根据初中学过的氧化反应和还原反应的知识,分析以下反应,完成下表。
2CuO+C 2Cu+CO2↑
物质 反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质
失氧物质
C
氧化反应
CuO
还原反应
在上述反应中是否只发生了氧化反应或还原反应?
氧化反应和还原反应同时发生,相互依存,把这样的反应称为氧化还原反应。
氧化还原反应
- ‹#› -
01 概 念 发 展 史
1774年,拉瓦锡创立氧化学说(既燃烧是物质与氧气的反应)推翻了流行千年的燃素说。
人们把物质与氧结合的反应称为氧化反应,失去氧的反应叫做还原反应。
得失氧的角度
2CuO + C
2Cu + CO2 ↑
+2 -2 0 0 +4 -2
化合价升高,
化合价降低,
得氧,氧化反应
失氧,还原反应
化合价升高,
化合价降低,
得氧,氧化反应
Fe2O 3 + 3CO 2Fe + 3CO2
+3 -2 +2-2 0 +4-2
失氧,还原反应
氧化反应 → 物质所含元素化合价升高
还原反应 → 物质所含元素化合价降低
(2)请标出以上反应中各物质所含元素的化合价,比较反应前后价态有无变化。
(3)讨论:在以上反应中,物质发生氧化反应或还原反应,与物质所含元素化合价的升高或降低有什么关系?
思考与讨论
02 从化合价的角度认识氧化还原反应
虽然没有物质得氧、失氧,但反应前后却有元素化合价的变化。
得失氧是狭隘的判断方式,元素化合价的变化才是氧化还原反应
的重要特征(特征判据)。
Na元素的化合价从0升高到+1,所含Na元素的反应物发生氧化反应;
Cl元素的化合价从0降低到-1,所含Cl元素的反应物发生还原反应。
这样的反应也是氧化还原反应。
02 从化合价的角度认识氧化还原反应
2Na+ Cl2 = 2NaCl
0
+1
0
-1
△
02 概 念 发 展 史
化合价升降角度——
特征
1852年,弗兰克兰在研究金属有机化合物时提出化合价的概念,并逐步得到完善后,人们把化合价升高的反应成为氧化反应,化合价降低的反应叫做还原反应。
练习:用化合价升降的角度判断下列各化学反应是否属于氧化还原反应,如果是,何种物质被氧化?何种物质被还原?
H2 + Cl2 ==== 2HCl
点燃
MnO2 + 4HCl(浓)== MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
△
HCl + NaOH == NaCl + H2O
(是)
(否)
(是)
那么,化合价升降的原因又是什么呢?
氧化还原反应
- ‹#› -
Na
Cl
Na+
Cl-
2Na+ Cl2 = 2NaCl
e-
0
+1
0
-1
失去电子
得到电子
化合价升高 被氧化
Na+
Cl-
化合价降低 被还原
8
1
+11
2
+17
8
7
2
8
+11
2
8
8
+17
2
氯化钠的形成示意图
结论:化合价升降的原因——电子得失
03 从电子转移的角度认识氧化还原反应
△
氯化氢的形成过程
氯化氢的形成,是不是跟氯化钠一样,也是电子的得失呢?
结论:化合价升降的原因--共用电子对偏移
03 从电子转移的角度认识氧化还原反应
H2 + Cl2 ==== 2HCl
点燃
0
0
-1
+1
03 概 念 发 展 史——电 子 说
电子转移角度——
1897年,汤姆孙发现了电子,打破了原子不可再分的传统观念,使人们对原子的结构有了深入的认识。在此基础上,人们把化合价升降与原子最外层电子的得失或共用联系起来,将原子失去电子(或电子对偏离)的过程叫做氧化反应,把原子得到电子(或电子对偏向)的过程叫做还原反应。
实质
氧化还原反应的思维建模:
失电子或电子对偏离
化合价升高
被氧化
得电子或电子对偏向
化合价降低
被