内容正文:
第一节 氧化还原反应
第四章 氧化还原反应和电化学
授课人:
学习目标
1.通过对氧化反应、还原反应的相关概念和实质的学习,培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2.通过对氧化还原反应的特征——元素化合价的升降的理解,体会氧化还原反应的实质——电子的转移,培养变化观念与平衡思想的化学学科核心素养。
3.会判断常见的氧化剂和还原剂,会比较物质氧化性或还原性的强弱,培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
4.学会氧化还原反应的配平原则和基本方法,建立配平氧化还原反应方程式的思维模型。
有元素化合价发生变化的反应
反应 得氧物质的转化 化合价变化 反应类型
失氧物质的转化 化合价变化 反应类型
3CO+Fe2O3
3CO2+2Fe
高温
还原反应
CO→CO2
Fe2O3 →Fe
氧化反应
升高
+2→+4
降低
+3→0
氧化反应:物质所含元素化合价升高的反应
还原反应:物质所含元素化合价降低的反应
一、氧化还原反应
2Na+Cl2===2NaCl
实质是:
钠原子 ,
发生 反应;
氯原子 ,
发生 反应。
失去电子,被氧化
氧化
得到电子,被还原
还原
一、氧化还原反应
氧化还原反应中元素化合价发生变化的实质
电子发生转移
一、氧化还原反应
氧化剂:所含元素得到电子(或电子对偏向)的反应物。
还原剂:所含元素失去电子(或电子对偏离)的反应物。
氧化剂
还原剂
口诀:氧价降
一、氧化还原反应
化合价降低
化合价升高
氧化产物:还原剂失去电子被氧化的产物
还原产物:氧化剂得到电子被还原的产物
CuSO4+Zn =ZnSO4+Cu
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
(元素化合价升高)生成物
(元素化合价降低)生成物
一、氧化还原反应
氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应
降得还原氧化剂 升失氧化还原剂
口诀
一、氧化还原反应
氧化剂具有氧化性
氧化性:物质得电子的性质或能力
还原性:物质失电子的性质或能力
即化合价降低的能力
即化合价升高的能力
还原剂具有还原性
一、氧化还原反应
氧化还原反应自发进行的方向,总是由氧化性较强的氧化剂与还原性较强的还原剂反应,生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物。
CuSO4+Zn =ZnSO4+Cu
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
Cu2+ 强于 Zn2+
还原性:
Zn 强于 Cu
氧化性:
一、氧化还原反应
典例解析
例1.ClO2是一种高效水处理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,关于此反应的说法正确的是( )
A.KClO3化合价降低,失去电子
B.反应中H2SO4体现了酸性,发生还原反应
C.反应中H2C2O4被氧化
D.H2C2O4既被氧化又被还原
C
二、半反应
氧化还原反应
氧化反应
还原反应
Zn -2e-=Zn2+
Cu2++2e- =Cu
氧化还原反应本质上
是两个半反应之间竞争电子的反应。
书写半反应式时,除了应该考虑在反应中存在电子转移的元素所在的物质得失电子的情况外,还必须考虑这些元素形成的物质在溶液中的主要存在形式,应该遵循离子方程式的书写要求。
二、半反应
Pb+SO4 2--2e-=PbSO4
PbO2+SO42-+4H++2e- =PbSO4+ 2H2O
Pb+PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4 +2H2O
二、半反应
计算方法:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
电子转移个数的计算
得电子数等于失电子数——电子守恒
得电子数=化合价降低的原子个数×化合价差值=1×2e-=2e-
(1代表化合价变化的Mn个数,2代表化合价差值)
失电子数=化合价升高的原子个数×化合价差值=2×1e-=2e-(2代表化合价变化的Cl个数,1代表化合价差值)
典例解析
H2O2+ 2Fe2+ + 2H+ = 2H2O + 2Fe3+
例2:在稀酸条件下,过氧化氢可与2Fe2+反应,请写出离子方程式,并写出其半反应式。
H2O2+ 2H+ + 2e- = 2H2O
2Fe2+ - 2e- = 2Fe3+
三、氧化还原反应化学方程式的配平
氧化还原反应中,原子得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,即有关系式:
还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数。
元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数。
应用:氧化还原反应方程式的配平