3.1氧化还原反应（课件）《化学基础》（上海交通大学出版社）

第三章 化学反应 氧化还原反应 01 一、氧化还原反应的概念 在一个化学反应中，如果发生了还原反应，就会发生氧化反应，这两个过程是同时进行的，这样的反应称为氧化还原反应。例如，氧化铜（CuO）与氢气（H2）发生的化学反应，即 一、氧化还原反应的概念 凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应，其中，元素化合价升高的化学反应为氧化反应，元素化合价降低的化学反应为还原反应。 一、氧化还原反应的概念 在该化学反应中，钠原子失去一个电子，元素化合价升高，被氧化，发生了氧化反应；氯原子得到一个电子，元素化合价降低，被还原，发生了还原反应，如图3-4所示。 图3-4 钠与氯气的氧化还原反应 一、氧化还原反应的概念 凡是有电子转移的反应，称为氧化还原反应，失去电子或共用电子对偏离的反应称为氧化反应，得到电子或共用电子对偏向的反应称为还原反应。化合反应：是指两种或两种以上物质生成一种新物质的化学反应，简记为还原反应。 化合反应：指两种或两种以上物质生成一种新物质的化学反应，简记为A+B=C。 分解反应：指一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应，简记为A=B+C。 置换反应：指一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应，简记为A+BC=B+AC。 复分解反应：指一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应，简记为AB+CD=AD+CB。 二、氧化剂和还原剂 （一）氧化剂和还原剂的概念 在氧化还原反应中，失去电子（或共用电子对偏离），化合价升高的物质称为还原剂；得到电子（或共用电子对偏向），化合价降低的物质称为氧化剂，如图3-5所示。 图3-5 氧化剂和还原剂 二、氧化剂和还原剂 （二）常见的氧化剂和还原剂 具有中间价态的一些化合物既可做氧化剂，也可做还原剂，如SO2、FeSO4（硫酸亚铁）等。 在有些氧化还原反应中，氧化剂和还原剂是同一种物质。例如，氯酸钾的分解反应，即 化学反应速率 02 一、化学反应速率的概念及表示方法 在一定条件下，用于衡量化学反应进行快慢程度的物理量，称为化学反应速率。 在同一化学反应中，用不同的反应物和生成物表示的化学反应速率不相等，但它们的数值之比恰好等于化学反应方程式中各物质的系数之比，所以化学反应速率可以用任一反应物或生成物来表示。 二、影响化学反应速率的条件 （一）浓度对化学反应速率的影响 我们先看一个实验现象：硫在空气中燃烧时产生微弱的淡蓝色火焰，如图3-10所示；而在纯氧中燃烧时则发出明亮的蓝紫色火焰，如图3-11所示。 图3-10 硫在空气中燃烧 图3-11 硫在纯氧中燃烧 二、影响化学反应速率的条件 （二）压强对化学反应速率的影响 在密闭容器中，一定温度下，压强越大，一定质量的气体体积就越小，单位体积内的气体分子数就越多，气体浓度越大。 压强越小，一定质量的气体体积就越大，单位体积内的气体分子数就越少，气体浓度越小。 二、影响化学反应速率的条件 （三）温度对化学反应速率的影响 温度对化学反应速率的影响特别显著。例如，氢气和氧气发生的化学反应，在常温下进行得非常缓慢，但是在600℃下，该化学反应会立即发生并出现剧烈爆炸。 当其他条件相同时，升高温度，可加快化学反应速率；降低温度，可减慢化学反应速率。 二、影响化学反应速率的条件 （四）催化剂对化学反应速率的影响 在化学反应中，可以改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量、化学组成和性质保持不变的物质，称为催化剂。 有催化剂参加的化学反应称为催化反应。催化剂改变化学反应速率的现象称为催化作用。 二、影响化学反应速率的条件 （四）催化剂对化学反应速率的影响 正催化剂能加快化学反应速率。例如，实验室用氯酸钾分解制取氧气时，会在反应中加入二氧化锰催化剂，以加快化学反应速率。 负催化剂能减慢化学反应速率。例如，合成橡胶中的防老剂就是负催化剂。 化学平衡 03 一、可逆反应与化学平衡 （一）可逆反应 在不同的化学反应中，反应进行的程度会有些不同。在有些化学反应中，反应物能够全部转化为生成物，即反应能够进行到底。 这种只能向一个方向进行并且能进行到底的化学反应称为不可逆反应。 一、可逆反应与化学平衡 在相同条件下，能够同时向两个相反方向进行的化学反应称为可逆反应。 化学方程式中从左向右进行的化学反应称为正反应；化学方程式中从右向左进行的化学反应称为逆反应。 一、可逆反应与化学平衡 （二）化学平衡 1．化学平衡的概念 在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中各物质的浓度保持不变，这种状态称为化学平衡状态。 图3-12 可逆反应中正、逆反