3.1.3 氧化还原反应 课件 2024-2025学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

专题三 从海水中获得的化学物质 第一单元 氯气及氯的化合物 3.1.3 氧化还原反应 氧化还原反应是一类重要的化学反应，广泛存在于生产和生活中。例如，金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用，以及易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。这说明化学变化在生产和生活中可能同时具有正、负两方面的影响。如果我们能够掌握化学变化的规律，就有可能做到趋利避害，使之更好地为社会的发展服务。 感受氧化还原反应的存在 认识有化合价变化的反应是氧化还原反应，了解氧化还原反应的本质是电子的转移，知道常见的氧化剂和还原剂。 【内容要求】 如何判断一个反应是否属于氧化还原反应？ 反应中有元素化合价的改变 下列反应中，属于氧化还原反应的是（ ） A. CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+ H2O B. CaO + H2O =Ca(OH)2 C. CaCO3=CaO+CO2 D.2Na + Cl2 = 2NaCl 点燃 高温 D 反应中化合价发生变化的原因是什么？ 从电子得失角度分析： 0 0 +1 -1 点燃 2Na + Cl2 = 2NaCl 从共用电子对偏移的角度分析： H2 + Cl2 = 2 HCl 点燃 0 0 +1 -1 H Cl +17 +1 +1 +17 +1 -1 H Cl HCl “电子得失”和“电子对偏移”统称为“电子的转移” 一.氧化还原反应 1.定义： 有电子转移的化学反应，没有的则为非氧化还原反应 2.特征： 反应前后化合价发生变化 (判断依据) 3.实质： 电子发生转移 (得失或偏移) 氧化还原概念的发展史 1774年，法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说 人们把物质与氧结合的反应叫做氧化反应 把氧化物失去氧的反应叫做还原反应 1852年，英国化学家弗兰克兰在研究金属有机化合物时提出化合价概念 人们把化合价升高的反应叫做氧化反应 把化合价降低的反应叫做还原反应 1897年，英国物理学家汤姆孙发现电子 人们将原子失去电子（或电子对偏离）的反应叫做氧化反应 把原子得到电子（或电子对偏离）的反应叫做还原反应 通过发展史的阅读，你能感受到什么？ 表 象 特 征 本 质 氧化反应和还原反应是对立统一，同时存在的！ 电子转移与化合价的升降情况的形象表示： 电子 电子 氧化反应 失去电子，化合价升高 还原反应 得到电子，化合价降低 CuO + H2 Cu + H2O △ +2 0 0 +1 得到电子，化合价降低，被还原，发生还原反应 失去电子，化合价升高，被氧化，发生氧化反应 实例感受氧化反应和还原反应： 同时存在、同时发生。 “升失氧，降得还” 【练习】在反应MnO2+4HCl （浓）= MnCl2+2H2O+Cl2↑中， （1） 元素化合价升高，被 ，发生 反应； 元素化合价降低，被 ，发生 反应。 （2）被氧化的HCl与参与反应的HCl物质的量之比为 ； △ +4 -1 +2 0 氯 氧化 氧化 锰 还原 还原 1:2 电子转移的方向和数目的表示方法： 双线桥法 单线桥法 正确判断各反应物和生成物元素的化合价及其变化。 标价态 连双线 两个线桥一个在上、一个在下，线桥的方向是从反应物指向生成物，首尾都必须对应发生化合价发生变化的同种元素。 注得失 标出得失电子数幕，电子符号用“e-”来表示。 (得失电子总数 = 变价原子个数 × 每个原子得失电子数) 注意:反应中得到电子的总数等于失去电子的总数 指出下例反应中化合价发生变化的元素，并分析电子转移的方向和数目。 （1）2KMnO4 + 16HCl（浓）=2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O （2）3Cu + 8HNO3 （稀） = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O （3）Cl2 + 2NaOH = NaCl +NaClO +H2O （5）Al2O3 + N2 + 3C=2AlN + 3CO （4）2H2S+ SO2=3S↓+2H2O 歧化反应 归中反应 多种元素化合价变化 ClO2 O3 KMnO4 H2O2 生活中常用ClO2、KMnO4、O3、H2O2物质能杀菌消毒，利用它们的什么性质？ 反应物中失去电子的物质→元素化合价升高→发生氧化反应→表现出还原性 二.氧化剂和还原剂 1.定义： 反应物中得到电子的物质→元素化合价降低→发生还原反应→表现出氧化性 氧化剂： 还原剂： 氧化剂 还原剂 n个e- 失去电子 ，被氧化 得到电子 ，被还原 判断下列反应中的氧化剂和还原剂： （1）Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 氧化剂： CuSO4 还原剂： Fe （2）MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑+2H2O 氧化剂： MnO2 还原剂： HCl （3）2KClO3 = 2KCl + 3O2↑ 氧化剂、还原剂均为KClO3 △ △ （1）氧化剂和还原剂均是指反应物质，是一种物质，不是某一种元素。 （2）可以为不同的物质，也可以是同种物质。 0 +2 +2 0 +4 -1 +2 0 +5 -2 -1 0 1、我国自主研制的第五代单座双发隐形战斗机歼-31使用了高强度、耐高温的钛合金材 料。工业上冶炼钛的反应为TiCl4＋2Mg = Ti＋2MgCl2。下列有关该反应的说法中，正确的是 （ ） A. TiCl4是还原剂 B. Mg被氧化 C. TiCl4中氯元素被氧化 D. 每1 mol TiCl4被还原时转移2 mol电子 高温 B 图片与文字不相关 2、实现下列物质之间的转化，需要加入还原剂才能实现的是（ ） A. SO3→H2SO4 B. Cu→Cu(NO3)2 C. CuO→Cu D. CO→CO2 3、高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种 方法，其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为： 3ClO- + 2Fe3+ + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O 请分析上述反应中元素化合价的变化情况，指出氧化剂和还原剂。 Na2FeO4 食品包装中的脱氧剂 4Fe + 3O2 + 6H2O ＝ 4Fe(OH)3 —是还原剂，具有还原性 生活中常用ClO2、KMnO4、O3、H2O2物质能杀菌消毒，利用它们的强氧化性。 ①活泼金属单质：Al、Zn、Fe等 ②某些非金属单质：C、H2等 ③含低价金属阳离子的化合物：FeCl2等 ④含较低化合价元素的化合物等：HCl、H2S等 ①活泼的非金属单质：O2、Cl2等 ②含高价金属阳离子的化合物：FeCl3。 ③含某些较高化合价元素的化合物:浓H2SO4、HNO3、KMnO4等 常见的氧化剂和还原剂 （2）常见的还原剂： 如S2-(或HS- )、SO32-(或HSO3-)、I-、Fe2+具有还原性 +6 +5 +7 -2 -2 +4 +4 +2 +3 （1）常见的氧化剂： 三.氧化产物和还原产物 氧化产物：还原剂失去电子生成的产物—含元素化合价升高的生成物。 还原产物：氧化剂得到电子生成的物质—含元素化合价降低的生成物。 【练习】判断下列反应中的氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物： （1）3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O （2）2H2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O 既是还原剂又是氧化剂 还原产物 氧化产物 还原剂 氧化剂 既是氧化产物又是还原产物 在有些反应中，氧化剂和还原剂可能是同一种物质。 氧化产物和还原产物也可能是同一种物质。 课堂总结 氧化剂 + 还原剂 = 氧化产物 + 还原产物 得到电子，化合价降低，被还原，发生还原反应 失去电子，化合价升高，被氧化，发生氧化反应 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf60.4.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf60.4.100 Content Adaptive Encoding 3.0 $$