内容正文:
第三节 氧化还原反应
第一课时
第一章 物质及其变化
1
新课导入
为什么吃过的苹果放在空气中会变黄?
苹果被氧化了
新课导入
物质燃烧
食物腐败
金属电镀
新陈代谢
冶炼金属
学习目标
通过对化合价的分析,认识氧化还原反应的特征,并对常见的化学反应进行分类。
基于化合价变化与电子转移的相关性,从而从宏观和微观相结合的视角分析氧化还原反应的本质。
一、从得失氧角度认识氧化还原反应
根据得失氧将化学反应分为
1.氧化反应:
2.还原反应:
物质得到氧的反应
物质失去氧的反应
如:S+O2 SO2 ;2Cu+O2 2CuO
点燃
△
C+2CuO 2Cu+CO2↑;H2+CuO Cu+H2O
高温
△
一、从得失氧角度认识氧化还原反应
氧化反应和还原反应同时发生的化学反应叫氧化还原反应。
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2属于四大基本反应类型中的哪一种?
△
2CuO + C === 2Cu + CO2↑
高温
失去氧,被还原,发生还原反应
得到氧,被氧化,发生氧化反应
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
高温
失去氧,被还原,发生还原反应
得到氧,被氧化,发生氧化反应
二、从化合价变化角度认识氧化还原反应
化合价降低
化合价升高
化合价降低
化合价升高
2CuO + C === 2Cu + CO2↑
高温
失去氧,被还原,发生还原反应
得到氧,被氧化,发生氧化反应
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
高温
失去氧,被还原,发生还原反应
得到氧,被氧化,发生氧化反应
+2
0
0
+4
+3
+2
0
+4
二、从化合价变化角度认识氧化还原反应
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
+2
0
0
+2
化合价升高,发生氧化反应
化合价降低,发生还原反应
特征:有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应。
物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。
结论:
二、从化合价变化角度认识氧化还原反应
2Na + Cl2 === 2NaCl
H2 + Cl2 === 2HCl
-1
0
+1
0
化合价降低
化合价升高
氧化反应
还原反应
0
+1
0
-1
化合价升高
氧化反应
化合价降低
还原反应
化合价升高,发生氧化反应
化合价降低,发生还原反应
二、从化合价变化角度认识氧化还原反应
下列反应属于氧化还原反应的是
A、 C + H2O === H2+ CO
B、NH4NO3 === N2O ↑+ 2H2O
C、2NaHCO3 === Na2CO3 + CO2↑+ H2O
D、3Cl2 + 6KOH == 5KCl + KClO3 + 3H2O
E、Cu2(OH)2CO3 === 2CuO + CO2↑+ H2O
F、 H2SO4 + Ba(OH)2== BaSO4 + 2H2O
H、Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑
高温
△
△
△
答案:A、B、D、H
三、从电子转移角度认识氧化还原反应
氧化还原反应中元素化合价为什么发生升降?
+11
+17
+17
+11
Na+ Cl-
Na
Cl
Na+
Cl-
NaCl
e-
化合价的升降——电子的得失
2Na + Cl2 === 2NaCl
0
+1
0
-1
失电子,化合价升高,发生氧化反应
得电子,化合价降低,发生还原反应
三、从电子转移角度认识氧化还原反应
氧化还原反应中元素化合价为什么发生升降?
H Cl
+17
+1
+1
+17
+1 -1
H
Cl
HCl
Cl
H
化合价的升降——电子的偏移
H2 + Cl2 === 2HCl
0
+1
0
-1
电子对偏离,化合价升高,氧化反应
电子对偏向,化合价降低,还原反应
三、从电子转移角度认识氧化还原反应
电子的转移(得失或偏移)是化合价变化的原因,也是氧化还原反应发生的实质。
(判断依据)
失电子
(或电子对偏离)
→
化合价升高
→
氧化反应
得电子
(或电子对偏向)
→
化合价降低
→
还原反应
↓
本质
↓
特征
规律:升、失、氧;降、得、还
四、氧化还原反应和四大基本反应类型的关系
指出下列反应属于哪种基本反应,是否为氧化还原反应?
②4Fe+3O2==2Fe2O3
① Na2O+ H2O = 2NaOH
③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O
④2H2O === 2H2 ↑+ O2 ↑
化合反应
分解反应
是
否
否
是
四、氧化还原反应和四大基本反应类型的关系
⑥Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
⑤Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
置换反应
是
是
⑧AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
⑦NaOH+HCl=NaCl+H2O
复分解反应
否
否
指出下列反应属于哪种基本反应,是否为氧化还原反应?
四、氧化还原反应和四大基本反应类型的关系
氧化还原反应和四种基本反应的关系是什么?
氧化还原反应
非氧化还原反应
复分解反应
置换反应
化合反应
分解反应
【思考】有单质参加的反应一定是氧化还原反应吗?试举例说明。
1.中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献不涉及氧化还原反应的是( )
A.《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”
B.《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”
C.《周易参同契》中“胡粉投火中,色坏还为铅”
D.《天工开物》中“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”
B
随堂练习
随堂练习
2.某元素在化学反应中由化合态(化合物)变为游离态(单质),则该元素( )
A.一定被氧化 B.一定被还原
C.可能被氧化,也可能被还原 D.以上都不是
C
3.下列变化属于氧化反应的是( )
A. Fe2O3 Fe B. Zn ZnCl2
C. Na2CO3 CO2 D. Al Al2O3
BD
4.在11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
的反应中,P元素发生的变化是( )
A. 被氧化. B. 被还原
C. 既被氧化又被还原 D.既未被氧化又未被还原
C
第三节 氧化还原反应
第二课时
第一章 物质及其变化
19
学习目标
通过化合价升降和电子转移的观点,掌握氧化剂、还原剂的概念,了解生活中常见的氧化剂、还原剂。
掌握氧化还原反应中电子转移的表示方法,学会用单、双线桥法分析氧化还原反应电子转移的方向和数目,初步感受化学反应中的“电子守恒”思想。
新课导入
二氧化硫是一种空气污染物,在红酒中起到什么作用呢?
月饼包装中为什么要放脱氧剂?
保鲜剂,防腐剂,抗氧化剂,SO2一次搞定。
月饼包装中的抗氧化保鲜剂的有效成分为铁粉,防止月饼被氧气所氧化而保鲜。
一、氧化还原反应中电子的转移
2Na+Cl2 == 2NaCl
得2e-
失2e-
0
0
+1
-1
1.双线桥法
书写步骤
1.标出变化了的元素化合价;
2.箭头从反应物指向生成物;
4.标出“得到”或“失去”电子总数
3.箭头指向同种元素;
标价态
连双线
注得失
表示反应前后 由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
同一元素
一、氧化还原反应中电子的转移
②2KClO3 2KCl + 3O2↑
2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
∆
失去6e-
得到6e-
0
+3
0
+3
-2
-1
0
+5
得到12e-
失去12e-
+4
0
+2
-1
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
∆
失去2e-
得到2e-
⑤11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
0
+5
+1 -3
+2
失去30e-
得到15e-
得到15e-
④2H2S+SO2===3S↓+2H2O
失去4e-
得到4e-
-2 +4 0
2.单线桥法
一、氧化还原反应中电子的转移
注意:得电子数=失电子数=转移的电子数
书写要点:
1. 箭头由反应物中化合价升高的元素,指向反应物中化合价降低的元素。
2. 在线桥上表明电子转移总数,不用写出得失。
Fe
2
+
+
+3
+2
+4
0
2O3
3
O
C
3
C
O2
Fe
6e-
表示反应过程中 原子间的电子转移情况,用箭头标明
的方向。
不同元素
电子转移
一、氧化还原反应中电子的转移
②2KClO3 2KCl + 3O2↑
2Al + Fe2O3 2Fe + A l2O3
∆
0
+3
0
+3
-2
-1
0
+5
6e-
12e-
+4
0
+2
-1
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
∆
2e-
⑤11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
0
+5
+1 -3
+2
4e-
15e-
④2H2S+SO2===3S↓+2H2O
-2 +4 0
15e-
二、氧化剂和还原剂
得到电子(或电子对偏向),化合价降低的物质
氧化剂
还原剂
失去电子(或电子对偏离),化合价升高的物质
体现氧化性,发生还原反应,被还原
体现还原性,发生氧化反应,被氧化
还原产物
氧化产物
氧化剂化合价降低被还原后得到的产物
还原剂化合价升高被氧化后得到的产物
1.氧化剂和还原剂的概念
二、氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂的概念
化合价升高,失2e-,被氧化
化合价降低,得2e-,被还原
H2 + CuO === H2O + Cu
0
+2
0
+1
氧化剂
还原产物
还原剂
氧化产物
二、氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂的概念
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
具有氧化性,得电子,
化合价降低,被还原,发生还原反应
具有还原性,失电子,
化合价升高,被氧化,发生氧化反应
简记口诀:升失氧,降得还;剂性一致,其他相反。
电子
二、氧化剂和还原剂
1.判断下列反应是否属于氧化还原反应,并指出氧化剂和氧化产物、还原剂和还原产物。
(1). Fe+ CuCl2 = FeCl2+Cu
(是)
CuCl2是氧化剂,Fe是还原剂,FeCl2是氧化产物,Cu是还原产物
(2). 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(是)
KMnO4既是氧化剂又是还原剂, O2是氧化产物, K2MnO4和MnO2 是还原产物
(3). 2Cl2 + 2 Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(是)
Cl2既是氧化剂又是还原剂,Ca(ClO)2是氧化产物, CaCl2 是还原产物
0 -1 +1
+7 -2 +6 +4 0
0 +2 +2 0
(4). 2H2S+SO2===3S↓+2H2O
-2 +4 0
SO2是氧化剂,H2S是还原剂,S既是氧化产物又是还原产物
(是)
二、氧化剂和还原剂
2.在K2Cr2O7 + 14 HCl == 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O反应中, 元素得电子,化合价 , 是氧化剂; 元素失电子,化合价 , 是还原剂; 被氧化, 被还原;氧化剂和还原剂个数比为________;HCl体现的性质为__________________。
Cr
降低
K2Cr2O7
Cl
升高
HCl
HCl
K2Cr2O7
3. 黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:
2KNO3+3C+S===K2S+N2↑+3CO2↑;其中被氧化的元素是 ,被还原的元素是 ,氧化剂是 ,还原剂是 ,氧化产物是 ,还原产物 。
+5 0 0 -2 0 +4
C
N、S
KNO3、S
C
CO2
K2S、N2
+6 -1 +3 0
1:6
还原性、酸性
二、氧化剂和还原剂
5.下列变化,需要加入适当的还原剂才能实现的 ( )
A. H2O2→H2O B.H2S→SO2 C.Fe2O3→Fe D.CaO→Ca(OH)2
6.下列反应中,水做氧化剂的是 ( )
A.Cl2 + H2O = HCl + HClO B.2H2O + 2Na = 2NaOH + H2↑
C.CaO + H2O = Ca(OH)2 D.2F2 +2H2O = 4HF + O2
4.在3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中被还原的硫与被氧化的硫的个数比为 ( )
A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3
A
C
B
0 -2 +4
7. 赤铜矿的成分是Cu2O,辉铜矿的成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应:2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2↑,对于该反应,下列说法正确的是( )
A.该反应的氧化剂只有Cu2O
B.Cu既是氧化产物,又是还原产物
C.Cu2S既是氧化剂又是还原剂
D.还原产物与氧化产物的个数之比为1∶6
C
二、氧化剂和还原剂
+1 +1 -2 0 +4
二、氧化剂和还原剂
(1)活泼的非金属单质:如 F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3 ;
(2)元素处于高价态的化合物:KClO3、KMnO4、 K2Cr2O7、
HNO3、浓H2SO4;
(3)高价态的金属阳离子:Fe3+、Ag+、Cu2+ ;
(4)其它:HClO、漂白粉、MnO2、Na2O2、H2O2、NO2。
2.常见的氧化剂
二、氧化剂和还原剂
(1)典型的金属单质,如:K、Ca、 Na、Mg等
(2)某些非金属单质及其化合物,如:H2、C、CO等
(3)有变价元素的最低价态化合物,如:H2S、HI、HBr、HCl等
(4)非金属阴离子,如:S2-、I-、Br-、Cl-等
(5)某些中间价态的离子,如Fe2+
3.常见的还原剂
二、氧化剂和还原剂
氧化还原反应是一类重要的化学反应类型,广泛存在于日常的生产生活中。
电镀
燃料的燃烧
光合作用
金属的冶炼
1.有的反应是有益于人类活动的
2.有的反应对人类活动是有害的
钢铁的锈蚀
食物的腐败
我们应该深入学习化学反应的规律,趋利避害使之更好的服务于社会。
第三节 氧化还原反应
第三课时
第一章 物质及其变化
36
学习目标
通过氧化还原反应中氧化剂和氧化产物的氧化性的强弱关系,掌握比较物质氧化性、还原性强弱的方法。
能根据氧化性、还原性强弱归纳氧化还原反应的规律。
学会氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
一、氧化性和还原性的强弱比较
氧化性
还原性
物质得电子的能力(或性质)
物质失电子的能力(或性质)
氧化性、还原性的强弱取决于:
物质得失电子的难易程度
如何比较物质氧化性或还原性的强弱关系?
得电子能力越强,氧化性越强
失电子能力越强,还原性越强
一、氧化性和还原性的强弱比较
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
氧化性:Cu2+ > Fe2+ 还原性:Fe>Cu
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
具有氧化性,得电子,
化合价降低,被还原,发生还原反应
具有还原性,失电子,
化合价升高,被氧化,发生氧化反应
1.依据氧化还原反应原理判断
一、氧化性和还原性的强弱比较
1.现有下列几个离子反应:
①Cr2O72-+14H+ +6Cl- =2Cr3++3Cl2↑+7H2O;②2Fe2++Br2=2Fe3+ +2Br -
③2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ ④2Br-+Cl2=== Br2 +2Cl-
给上述反应中氧化剂和氧化产物的氧化性强弱及还原剂和还原产物的还原性的强弱分别排序。
还原剂
还原产物
氧化剂
氧化产物
还原剂
还原产物
氧化剂
氧化产物
还原剂
还原产物
氧化剂
氧化产物
①氧化性:Cr2O72->Cl2;还原性:Cl- > Cr3+
②氧化性:Br2>Fe3+;还原性:Fe2+ > Br -
③氧化性: Fe3+> SO42-;还原性:SO2> Fe2+
氧化性:Cr2O72->Cl2>Br2>Fe3+>SO42-;
还原性:SO2>Fe2+>Br ->Cl->Cr3+
④氧化性: Cl2 > Br2 ;还原性: Br - > Cl-
还原剂
还原产物
氧化剂
氧化产物
2.稀硫酸中几种离子的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.反应1中氧化剂是Mn3+
B.氧化性:Mn3+>Ce4+>Fe3+>I2
C.能发生反应:2Mn3++2I-=I2+2Mn2+
D.反应2的还原产物为Fe3+
C
氧化性:Ce4+>Mn3+>Fe3+>I2
反应1为Ce4++Mn2+===Ce3++Mn3+
反应2为Mn3++Fe2+===Mn2++Fe3+
反应3为2Fe3++2I-===2Fe2++I2
一、氧化性和还原性的强弱比较
3.PbO2、KMnO4、Cl2的氧化性依次减弱。反应5Pb2++2 MnO4_ +2H2O ===5PbO2+2Mn2++4H+在水溶液中能否发生?
不能
一、氧化性和还原性的强弱比较
2.根据(非)金属活动性顺序判断
Na-e-=Na+
Al-3e-=Al3+
氧化性和还原性的强弱关系和得失电子的数目无关,只与物质得失电子的能力有关。
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
K+
Ca2+
Na+
Mg2+
Al3+
Zn2+
Fe2+
Sn2+
Pb2+
(H+)
Cu2+
Hg2+
Ag+
金属活泼性依次减弱
单质的还原性依次减弱
金属
阳离子的氧化性逐渐增强
(Fe3+)
金属单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱。
一、氧化性和还原性的强弱比较
2.根据(非)金属活动性顺序判断
氧化性:F2 > O2 > Cl2 > Br2 > (Fe3+) >I2 > S
还原性:F- < O2- < Cl- < Br- < ( Fe2+) <I- < S2-
非金属
左上右下可反应,产物垂直去对应,隔之越远越可行。
氧化剂的氧化性越强,对应还原产物的还原性越弱;
还原剂的还原性越强,对应氧化产物的氧化性越弱。
非金属单质的氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱。
一、氧化性和还原性的强弱比较
3.根据变价元素被氧化或被还原的程度进行判断
根据下面两个反应,比较氯气和硫单质的氧化性强弱关系
氧化性:Cl2>S
相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态越高,对应氧化剂的氧化性越强;
2Fe+3Cl2===2FeCl3 Fe+S===FeS
点燃
Δ
+3
+2
Cu+2Fe3+== Cu2++2Fe2+ 3Zn+2Fe3+==3Zn2++2Fe
+3
+2
+3
0
还原性:Zn>Cu
相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态越低,对应还原剂的还原性越强。
一、氧化性和还原性的强弱比较
4.根据氧化还原反应进行的难易程度进行判断
不同的氧化剂(还原剂)与相同的还原剂(氧化剂)反应时,条件要求越低,反应越剧烈,则其氧化性(还原性)就越强。
2KMnO4+16HCl(浓)=== 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2+4HCl(浓)=== MnCl2+Cl2↑+2H2O
Δ
O2 + 4HCl(浓)
催化剂
△
2Cl2↑+2H2O
===
氧化性:KMnO4 > MnO2 > O2 > Cl2
(1)浓度:同一种物质,浓度越大,氧化性(或还原性)越强。
如 氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3;
还原性:浓盐酸>稀盐酸。
(2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强。
如 热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强,其氧化性(还原性)越强。
如 氧化性:KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
一、氧化性和还原性的强弱比较
5.外界条件对某一确定物质氧化性和还原性的影响
二、氧化还原反应的规律
1.强弱规律
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物
氧化剂 + 还原剂 → 还原产物 + 氧化产物
强氧化性 强还原性 弱还原性 弱氧化性
只有满足上述规律的氧化还原反应才能发生
1.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为SO2>I->Fe2+>H2O2>Cl-,则下列反应不可能发生的是
A. 2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+
B. I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C. 2Fe2++I2===2Fe3++2I-
D. H2O2+SO2===H2SO4
还原性:还原剂>还原产物
还原剂
还原产物
还原剂
还原产物
还原剂
还原产物
还原剂
氧化剂
还原性:SO2>Fe2+
还原性:SO2>I-
还原性:Fe2+>I- 与已知矛盾
还原性:SO2>H2O2
C
二、氧化还原反应的规律
二、氧化还原反应的规律
2.已知Pb3O4与HNO3溶液发生反应Ⅰ:Pb3O4+4H+===PbO2+2Pb2++2H2O; PbO2与酸化的MnSO4溶液发生反应Ⅱ:5PbO2+2Mn2++4H++5S==2Mn +5PbSO4+2H2O;高锰酸钾与浓盐酸发生反应Ⅲ:2KMnO4+16HCl(浓) ===2KCl +2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列推断正确的是( )
A.由反应Ⅰ可知,Pb3O4中Pb(+2价)和Pb(+4价)含量之比为1∶2
B.由反应Ⅰ、Ⅱ可知,氧化性:HNO3>PbO2>Mn
C.Pb可与稀硝酸发生反应:3Pb+16HNO3===3Pb(NO3)4+4NO↑+8H2O
D.Pb3O4可与盐酸发生反应:Pb3O4+8HCl===3PbCl2+4H2O+Cl2↑
D
二、氧化还原反应的规律
2.先后规律
(1)同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。
例如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
(2)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。
例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-当把氯气通入FeBr2溶液时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,因为还原性:I->Fe2+,所以氯气的量不足时首先氧化I-。
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。
1. 向AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量铁粉,完全反应后过滤。下列说法中正确的是 ( )
A.滤纸上一定有Ag和Cu B.滤纸上一定有Ag,可能有Cu、Fe、Zn
C.滤液中一定有Zn(NO3)2和Fe(NO3)2 D.滤液中溶质可能是AgNO3、Cu(NO3)2
2.书写下列离子方程式
FeI2与少量Cl2反应:______________________________________
FeBr2与少量Cl2反应: ____________________________________
FeI2与足量Cl2反应: ______________________________________
FeBr2与足量Cl2反应: _____________________________________
二、氧化还原反应的规律
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2I-+Cl2=== I2 +2Cl-
2Fe2++ 4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2 +6Cl-
2Fe2++ 4I-+3Cl2===2Fe3++2I2 +6Cl-
C
二、氧化还原反应的规律
3.价态规律
思考: Na 、Cl-的化合价能否降低?Na+、H+的化合价能否升高?
Cl2、Fe2+的化合价呢?
物质所含元素化合价
可能的变化情况
该物质体现的性质
最低价态
化合价升高
还原性
最高价态
化合价降低
氧化性
中间价态
可升也可降
二者皆有
(1)高低规律
元素处于最高价态时,只有氧化性;元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性;元素处于最低价态时,只有还原性。
应用:判断物质的氧化性、还原性。
二、氧化还原反应的规律
3.价态规律
“高氧低还中兼有”
1.下列微粒:①Al3+、②Cl_ 、③N2、④S2-、⑤Cu、⑥H2O2、⑦Fe2+、⑧ MnO4_ ,既具有氧化性又具有还原性的是( )
A.①④⑤⑦ B.③⑥⑦⑧ C.④⑤⑥⑧ D.①②③⑥
B
(2)价态归中规律
二、氧化还原反应的规律
3.价态规律
分析:H2S和H2SO4(浓)发生归中反应有哪些产物可能?写出化学方程式并画出双线桥。
H2S+ H2SO4(浓) ===S↓+ SO2 + 2H2O
-2 +6 0 +4
失去2e-
得到2e-
(2)价态归中规律
二、氧化还原反应的规律
3.价态规律
应用:同种元素相邻价态不发生(归中)氧化还原反应,如Fe3+和Fe2+不反应,H2SO4和SO2不反应等。浓硫酸可以用来干燥SO2气体,但不可用来干燥H2S气体。
含不同价态的同种元素的物质之间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。
KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O 氧化剂和还原剂个数比为_____
二、氧化还原反应的规律
(2)价态归中规律
画出下列方程式的双线桥
3.价态规律
NaH + H2O===NaOH + H2↑
+5 -1 -1 0
失去5e-
得到5e-
1:5
-1 +1 +1 0
失去1e-
得到1e-
(3)歧化规律
氧化还原反应中,有原子化合价升高,必然有原子化合价降低。
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
0
+1
-1
某物质(同种元素)发生歧化反应时,中间价态―→高价态+低价态。
二、氧化还原反应的规律
3.价态规律
失去1e-
得到1e-
1e-
2NaClO2 + Cl2===2NaCl + 2ClO2
失去2e-
得到2e-
+3 0 -1 +4
2e-
2.已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:
3NaClO===2NaCl+NaClO3
在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )
A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3
C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4
B
1.关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是( )
A.K2H3IO6发生氧化反应 B.KI是还原产物
C.生成4个 I2时,转移7个电子 D.还原剂与氧化剂的数目之比为1∶7
C
二、氧化还原反应的规律
二、氧化还原反应的规律
4.守恒规律
得失电子守恒:电子转移数目相等(适用于氧化还原反应);
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,氧化还原反应的相关计算。
质量守恒:反应前后原子种类和数目不变(适用于所有方程式);
电荷守恒: 反应前后电荷总数相等(适用于离子方程式)。
反应前电荷总数=反应后电荷总数
三、氧化还原反应的配平
1.配平原则:
得失电子守恒
还原剂失电子总数 = 氧化剂得电子总数
即 化合价升高的总价数 = 化合价降低的总价数
2.配平步骤:
①标变价,②列变化,③求最小公倍数,④配系数,⑤查守恒
例: HCl(浓)+ MnO2 Cl2↑+ MnCl2+ H2O
4
1
1
1
2
1.常规反应
(1) Cu+ HNO3(稀) = Cu(NO3)2+ NO↑+ H2O
(2) KI+ KIO3+ H2SO4= I2+ K2SO4+ H2O
(3) Mn+ H++ Cl- = Mn2++ Cl2↑+ H2O
2.歧化反应
(1) S+ KOH= K2S+ K2SO3+ H2O
(2) P4+ KOH+ H2O= K3PO4+ PH3↑
3
8
3
2
4
5
1
3
3
3
3
2
16
10
2
5
8
3
6
2
1
3
2
9
3
3
5
三、氧化还原反应的配平
正向配平法适用于大多数氧化还原反应,逆向配平法适用于分解反应和歧化反应。
3.有机物参与的氧化还原反应
(1)___KClO3+___H2C2O4+___H2SO4===___ClO2↑+___CO2↑
+___KHSO4+___H2O
(2) ___C2H5OH+___KMnO4+___H2SO4===___K2SO4+___MnSO4
+___CO2↑+___H2O
2
1
2
2
2
2
2
5
12
18
6
12
10
33
(1)______FexS+______HCl===______S+______FeCl2+______H2S
(2)______Na2Sx+______NaClO+______NaOH===______Na2SO4+______NaCl+______H2O
4.含有未知数的反应
2x
x
x
1
3x+1
2x-2
x
3x+1
x-1
三、氧化还原反应的配平
1
1-x
5.缺项配平
一般缺项为H+与水或OH-与水,先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数,再结合电荷守恒、离子共存和背景信息确定缺项及其系数。
(1) Cl+ Fe2++ === Cl-+ Fe3++
(2) Mn+ C2+ === Mn2++ CO2↑+
(3) ClO-+ Fe(OH)3+ === Cl-+ Fe+
(4) Mn+ H2O2+ === Mn2++ O2↑+
(5) Mn2++ ClO3- + === MnO2↓ + + Cl2↑
1
6
6H+
1
3H2O
2
5
16H+
2
10
8H2O
3
2
4OH-
3
2
5H2O
2
5
6H+
2
5
6
8H2O
三、氧化还原反应的配平
5
2
8H+
4H2O
5
1
N+4Zn+7OH-+6H2O==NH3↑+4Zn(OH
3ClO-+2N===N2↑+3Cl-+2H++3H2O
FeO·Cr2O3+ Na2CO3+ NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+ CO2↑+ NaNO2
Cu2S+ HNO3(稀) === Cu(NO3)2+ S + NO↑+ H2O
P4+ CuSO4+ H2O=== Cu3P+ H3PO4+ H2SO4
每60 个CuSO4参与反应有 个P4被氧化,有 个P4被CuSO4氧化。
PH3+ CuSO4+ H2O === H3PO4+ H2SO4+ Cu3P↓
每24 个CuSO4氧化 个PH3
2
4
7
4
1
4
7
3
16
6
3
4
8
11
60
96
20
24
60
11
24
12
3
24
8
3
三、氧化还原反应的配平
6.多过程的氧化还原反应
6
3
三、氧化还原反应的配平
7.信息型氧化还原反应方程式的书写及配平
书写步骤:
①一判:根据题给信息,联想所学知识,判断主要的反应物、生成物。
找出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
②二平:根据质量守恒定律和氧化还原反应规律配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。
③三补:根据溶液的介质条件以及电荷守恒补足反应物或生成物,一般酸性环境可以消耗或生成酸,碱性环境可以消耗或生成碱。
三、氧化还原反应的配平
7.信息型氧化还原反应方程式的书写及配平
(1)某反应的反应物与生成物有K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O,已知氧化性:K2Cr2O7>Cl2,写出并配平该化学方程式:_______________________________________________________________。
(2)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中Cr2还原成Cr3+,该反应的离子方程式_____________________________________________。
(3)在MnSO4溶液中加入 NaBiO3(不溶于冷水,在该反应中转化为Bi3+),溶液显紫红色。写出该反应的离子方程式:________________________________________________________。
K2Cr2O7+14HCl===3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+7H2O
Cr2+3HS+5H+===2Cr3++3S+4H2O
5NaBiO3+2Mn2++14H+===2Mn+5Bi3++5Na++7H2O
1.计算依据:
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。
2.计算步骤
①找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
②根据题中物质的系数和得失电子守恒列出等式。
得电子数=氧化剂或还原产物个数×变价原子个数×化合价变化值
失电子数=还原剂或氧化产物个数×变价原子个数×化合价变化值
四、氧化还原反应的计算
四、氧化还原反应的计算
1.次磷酸(H3PO2) 具有较强还原性。H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,可用于化学镀银。利用H3PO2进行该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为 (填化学式)。
H3PO4
2.R2在一定条件下可以将Mn2+氧化为Mn,若反应后R2变为R,又知反应中氧化剂与还原剂的离子数之比为5∶2,则n=_____
2
3.已知OCN中氮元素显-3价,在反应OCN+OH+Cl2―→CO2+N2+Cl+H2O(未配平)中,如果有6个Cl2完全反应,则被氧化的OCN的微粒数是_____
4
提示 不一定,如3O22O3,等同种元素同素异形体之间的相互转化。
$$