内容正文:
课时3
氧化还原反应的规律
第三节 氧化还原反应
人教版 必修一
第一章 物质及其变化
价态规律
01
先后规律应用
02
价态规律
03
氧化还原方程式配平
04
化合价降低
氧化剂
氧化性
被还原
发生还原反应
得到还原产物
反应中得电子
化合价升高
还原剂
还原性
被氧化
发生氧化反应
得到氧化产物
反应中失电子
口诀:
降得还原氧化剂
升失氧化还原剂;
基础知识复习
氧化剂
还原剂
还原剂+氧化剂
为什么H2O2在有些反应中作氧化剂、有些反应中作还原剂、而有时候又同时作氧化剂和还原剂呢?氧化还原反应有什么规律吗?
新课导入
PART 01
价态规律
(1)内容:元素在物质中所处的价态,决定该元素的氧化性或还原性,一般来说,元素处于 时,只有氧化性(如KMnO4、HNO3等);
元素处于最低价态时,只有 (如S2-、I-等);
元素处于 时,既有氧化性又有还原性(如Fe2+、SO2等)。
(2)应用:预测物质的 和 。
最高价态
还原性
中间价态
还原性
氧化性
规律1:价态规律及应用
最低价
最高价
中间价
只有还原性
只有氧化性
既有氧化性
又有还原性
知识梳理
【例1】预测下列微粒的氧化性和还原性,并简单说明预测依据。
S2-、Fe2+、Mg2+、S、I─ 、H+
(1)Mg2+、H+只有____________性,预测依据________________________________________。
(2)只有还原性的是________,预测依据____________________________________________。
(3)既有氧化性又有还原性的是 ,预测依据____________________________。
氧化性
I─ 、S2─
Fe2+ 、S
知识梳理
含同种元素但价态不同的物质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“只靠拢,不交叉”。称为价态归中反应。
KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O
+5 -1 0 -1
-1
0
+5
×
得到 5e-
失去 5×e-
规律2:归中规律(价态不交叉规律)
H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O
失去 2e-
得到 2e-
“只靠拢,不交叉”“就近变价”
知识梳理
规律2:歧化规律(价态不交叉规律)
(1)内容:氧化还原反应中,有元素化合价升高,必然有元素化合价 。
歧化反应时,某元素的中间价态―→ +低价态。
(2)应用:判断反应物和产物中同种元素价态的高低,计算电子转移的数目。
降低
高价态
Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
0 -1 +1
得到e-
失去e-
知识梳理
【例1】下列各反应中,氧化反应与还原反应在同种元素中进行,且是歧化反应是
A.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.2KMnO4 2K2MnO4+MnO2+O2↑
D.2H2O 2H2 ↑ +O2↑
知识梳理
规律3:相邻价态不反应
同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应
如Fe3+(强氧化性)和Fe2+(强还原性)之间不发生氧化还原反应
再如浓硫酸(强氧化性)和SO2(强还原性)之间不发生氧化还原反应,因此可以用浓硫酸干燥SO2气体。
知识梳理
PART 02
先后规律应用
①当一种氧化剂遇到几种还原剂,若均能反应,先跟还原性强的反应。
强者优先
应用:判断多种物质组成的混合物中氧化还原反应发生的先后顺序。
例如:Cl2通入FeBr2和FeI2混合溶液发生反应
已知还原性顺序:I─>Fe2+>Br─
反应顺序依次为:
Cl2+2I─=I2+2Cl─
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl─
Cl2+2Br─=Br2+2Cl─
先后规律应用
知识梳理
先后规律应用
②同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。
如:Fe与含Fe3+、Cu2+、H+的溶液溶液反应,谁先反应?
已知氧化性:Fe3+ >Cu2+ >H+
Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
Fe + Cu2+ = Fe2++ Cu
Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑
反应顺序依次为:
强者优先
应用:判断多种物质组成的混合物中氧化还原反应发生的先后顺序。
知识梳理
【例3】在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先被置换出来的是( )
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
C
【例4】已知还原性:SO2>I─>Fe2+,下列离子反应不正确的是( )
A.SO2+2Fe3++2H2O==SO42─+2Fe2++4H+
B.I2+2Fe2+===2I-+2Fe3+
C.SO2+I2+2H2O===2I─+4H++ SO42─
D.少量Cl2通入FeI2溶液中:Cl2+2I─===2Cl─+I2
B
知识梳理
PART 03
价态守恒规律
微观上
宏观上
元素失去电子数
元素得到电子数
元素化合价升高的总数
元素化合价降低的总数
每个原子的转移电子数
×
原子个数
应用:
①有关氧化还原反应的计算
②氧化还原反应方程式的配平
知识梳理
PART 04
氧化还原方程式配平
① 得失电子守恒
特征:氧化还原反应中,化合价升高总数 = 化合价降低总数
本质:氧化还原反应中,还原剂失电子总数 = 氧化剂得电子总数
② 原子守恒(质量守恒)
反应前后原子的种类和数目不变
③ 电荷守恒
对于离子反应,方程式两端阴、阳离子所带电荷总数相等
1.氧化还原反应方程式配平的依据
知识梳理
①标变价,标明反应前后变价元素的化合价;
②列得失,列出化合价的变化值;
③求总数,求最小公倍数使化合价升降总数相等;
④配系数,确定氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的化学计量系数,观察法配平其它物质系数;
⑤查守恒,检查质量、电荷、得失电子是否守恒。
H2S + HNO3 === H2SO4 + NO2 + H2O
8
-2
+5
+6
+4
8
1
最小公倍数为 8
×1
×8
8 4
知识梳理
(1)__Mg+__CO2 __C+__MgO
(2)__Na2SO3+__KIO3+__H2SO4===__Na2SO4+__K2SO4+__I2+__H2O
(3)__FeS+__O2 __Fe2O3+__SO2
(4)__KClO3+__HCl(浓)===__KCl+__Cl2↑+__H2O
点燃
高温
配平下列化学方程式。
经典例题
①完全氧化还原反应(变价元素全部变)
C + HNO3 === CO2↑ + NO2↑ + H2O
0
+5
+4
+4
1×4
4×1
②归中反应
H2S + SO2 === S↓ + H2O
2 3 2
-2
+4
0
2×2
4×1
【练习】
4 4 2
高价 + 低价 → 中间价
KI + KIO3 + H2SO4 == I2 + K2SO4 + H2O
5 3 3 3 3
类型1:正向配平类
知识梳理
①部分氧化还原反应(变价元素部分被氧化或还原)
Cu + HNO3(稀) === Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O
3 8 3 2 4
0
+5
+2
+2
3×2
2×3
②歧化反应
Cl2 + KOH(浓) === KCl + KClO3 + H2O
3 6 5 3
0
-1
+5
1×5
5×1
【练习】
3 2 2 2
K2MnO4 + CO2 === KMnO4 + MnO2↓ + K2CO3
中间价 → 高价 + 低价
类型2:逆向配平类
知识梳理
类型3:离子方程式配平
首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,根据电荷守恒,配平离子方程式两边电荷数,最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。
____MnO4─+____H++____H2O2===____Mn2++____O2↑+____H2O
2 6 5 2 5 8
知识梳理
1.将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入到MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。
配平该反应的离子方程式:
__NaBiO3+__Mn2++_____→__Na++__Bi3++__MnO4-+ __ __
【答案】 5 2 14H+ 5 5 2 7H2O
条件 补项原则
酸性条件下 补H2O或者H+
碱性条件下 补H2O或者OH─
类型3:缺项配平
深度思考
2. 配平下列方程式
① KIO3 + KI + H2SO4 === K2SO4 + I2 + H2O
③ S + KOH === K2SO3 + K2S + H2O
5 3 3 3 3
3 6 2 3
—正向配平法
——逆向配平法
8 6 7 12
④ NH3 + NO2 === N2 + H2O
催化剂
——正向配平法
② NO + H2O2 === HNO3 + H2O
——正向配平法
2 3 2 2
经典例题
$$