内容正文:
基础课时13 氧化还原反应
1.能从化合价变化和电子转移角度认识氧化还原反应,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.掌握氧化还原反应中的基本概念,学会表示电子转移方向和数目的方法,培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。
一、氧化还原反应的基本概念
1.以反应2Na+Cl22NaCl为例探究化学反应中化合价变化与电子转移之间的关系:
(1)钠原子失去最外层上的1个电子,成为具有稳定结构的Na+,其化合价由0价升高为+1价,发生了氧化反应,被氧化。
(2)氯原子最外层得到1个电子,成为具有稳定结构的Cl-,其化合价由0价降低为-1价,发生了还原反应,被还原。
(3)在这个反应中,氯原子和钠原子之间发生了电子的得失,分别形成阴离子和阳离子,使元素的化合价发生了变化。
(4)反应过程中相应变化关系图
2.氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化。
氧化还原反应的本质是发生电子转移(得失或偏移)。
从Na与Cl2反应的过程中可以看出化合价变化与电子得失有什么关系?
[提示] 电子带负电荷,当原子失去电子时,化合价会升高;当原子得到电子时,化合价会降低。
二、表示电子转移的两种方法
1.双线桥法
(1)表示意义:表示反应前后同一元素原子或离子间的电子转移情况。
(2)书写的基本步骤:
如:
(3)注意事项:
①箭头和箭尾必须连接同一元素,并且箭头指向生成物,箭尾连接反应物;
②线桥上必须标明“得到”或“失去”,并且得到和失去的电子总数应相等;
③用双线桥法标电子转移数目时,用a×be-的形式表示,a表示得电子或失电子的原子个数,b表示每个原子失去或得到的电子数,当a=1时,可以直接写为be-;当b=1时,要写为a×e-。
2.单线桥法
(1)表示意义:表示反应物中变价元素原子的电子转移情况。
(2)书写的基本步骤:
(3)注意事项:
①箭头和箭尾不能跨过“===”,也就是说箭头和箭尾所连接的都是反应物;
②单线桥表示反应物中变价元素原子的电子转移情况,箭头指向化合价降低的元素,箭尾连接化合价升高的元素;
③不需标明“得到”或“失去”,只需标明电子转移数目,线桥上只写ne-(即只写电子转移的总数),不能写成a×be-的形式。
三、基本概念
1.
2.
3.
4.
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2中,Cu作氧化剂。 ( )
(2)在反应3CO+Fe2O33CO2+2Fe中,CO2是氧化产物。 ( )
(3)在反应H2+CuOCu+H2O中,CuO发生氧化反应。 ( )
[答案] (1)× (2)√ (3)×
对氧化还原反应中基本概念的理解
人体血红蛋白分子中含有Fe2+,正是这些Fe2+使血红蛋白分子具有载氧功能。亚硝酸根(NO)可将人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与氧气的结合能力。
1.请根据上述变化,分析Fe2+化合价如何变化?表现什么性?发生什么类型反应?
[提示] Fe2+转化为Fe3+过程中,化合价升高,表现还原性,发生了氧化反应。
2.NO中元素化合价如何变化?表现什么性质?发生什么类型的反应?
[提示] 因Fe2+化合价升高,NO所含元素化合价必须下降,而氧元素已经是-2价,不能再降低,所以只能是氮元素化合价降低,表现氧化性,发生还原反应。
1.氧化还原反应概念间的关系
2.物质氧化性、还原性强弱的判断
(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)根据元素的活动性顺序判断
(3)根据反应条件判断
当不同氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物化合价相同,可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或越剧烈,则氧化剂的氧化性越强。
如:4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑,
16HCl(浓)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑;
氧化性:KMnO4>MnO2。
(4)根据氧化产物的化合价高低判断
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可由氧化产物中元素化合价的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下,使还原剂中元素化合价升得越高,则氧化剂的氧化性越强。
如:2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+SFeS;
氧化性:Cl2>S。
1.现有下列几个反应:
①K2Cr2O7+14HCl===2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7H2O
②2FeBr2+Br2===2FeBr3
③2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl
④2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+2HCl+H2SO4
下列有关性质的比较中正确的是( )
A.氧化性:Cr2O>Cl2>Fe3+
B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O
C.还原性:SO