内容正文:
氧化还原反应
第2章第3节第1课时
1
写出下列四个反应的化学方程式?
思考:
铜元素的化合价发生了哪些变化?
前三个反应与最后一个反应的特征有什么不同?前三个反应的本质是怎样的?
在一些反应中反应物所含有的一种或几种元素的化合价会发生变化
在另外一些反应中各反应物所含元素的化合价都没有发生变化
化
学
反
应
反应前后元素化合价有无变化
氧化还原反应
非氧化还原反应
在反应过程中有元素的化合价变化的化学反应
在反应过程中无元素的化合价变化的化学反应
氧化还原反应的判据:
有元素化合价的变化
化合反应
判断下列反应中哪些反应是氧化还原反应:
⑴ CaCO3 + 2HCl = CaCl2+ H2O+ CO2↑
复分解反应
⑵ Zn + CuSO4 = Cu+ ZnSO4
√
⑶ CaCO3 = CaO+ CO2↑
⑷ 2Na + Cl2 = 2NaCl
高温
点燃
√
×
(5) CaO + H2O = Ca(OH)₂
×
(6) 2KMnO₄= K2MnO₄+ MnO₂+ O₂↑
分解反应
化合反应
√
分解反应
置换反应
×
尝试总结氧化还原反应与四种基本反应类型的关系?
化学反应
氧化还原反应
非氧化还原反应
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
氧化反应:
反应物所含元素化合价升高的反应
反应物所含元素化合价降低的反应
还原反应:
CuO + H2 = Cu + H2O
+2
0
0
+1
CuO → Cu
H2 → H2O
化合价降低
发生还原反应
化合价升高
发生氧化反应
氧化反应和还原反应这两个对立的过程相互依存,统一于同一个氧化还原反应中。
探究氧化还原反应的实质
利用下述实验装置进行实验,记录实验现象,分析反应实质。
实验现象:
灵敏电流计指针偏转
碳棒表面析出红色固体
实验现象分析:
铁片失电子,转化为阳离子
铜离子得电子,转化为铜单质
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
2e-
氧化还原反应的实质是:电子转移
单线桥法
注意事项
不需要标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目
要用箭头标明电子转移的方向
箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子
单线桥法:表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况
0
+2
0
+2
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
化合价升高,失去1e-×2,氧化反应
化合价降低,得到1e-×2,还原反应
符号化
微观实质
宏观变化
双线桥法
还原剂
还原产物
氧化产物
氧化剂
双线桥法:表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况
注意事项
箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子
必须注明“得到”或“失去”
电子转移数用a×be-形式表示,a表示发生氧化或还原反应的原子个数,b表示每个原子得到或失去的电子数
请用文字结合图示表示氧化还原反应中四种核心物质在变化中的宏观变化和微观本质?
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
+
=
+
化合价降低,得到e-,被还原,还原反应
化合价升高,失去e-,被氧化,氧化反应
根据以上讨论和实验现象,你认为氧化还原反应的本质是什么?
结合理论分析与实验事实,(点)可以发现氧化还原反应的本质是电子转移 。
那么,你现在如何理解氧化还原反应中一定有元素化合价的变化?
(点)我们可以发现,在化学反应中有原子或离子失电子时,就一定会有元素化合价升高,且失去电子的数目与化合价升高的数目相等,发生氧化反应;同时会有原子或离子得电子,其元素化合价降低 ,且得到电子的数目与化合价降低的数目相等,发生还原反应。对于同一个氧化还原反应,失去电子的数目等于得到电子的数目,化合价升高的数目等于化合价降低的数目。
也就是说元素化合价变化是氧化还原反应的外在宏观特征。
结合下图,分析氧化剂和还原剂具有什么特点?
元素A的化合价
元素B的化合价
氧化剂
氧化性
氧化产物
氧化性
还原剂
还原性
还原产物
还原性
被还原
被氧化
氧化反应
还原反应
e-
氧化剂:化合价降低,具有氧化性,被还原,发生还原反应
还原剂:化合价升高,具有还原性,被氧化,发生氧化反应
思考:
左图谁是氧化剂?谁是还原剂?
氧化性:某元素化合价降低的趋势(得到电子能力)
还原性:某元素化合价升高的趋势(失去电子能力)
KMnO4氧化剂,KI还原剂
怎么理解氧化性与还原性?
②
③
因此SO2既有氧化性,又有还原性
常见氧化剂:
活泼的非金属单质:Cl2、O2
含较高价态元素的含氧酸:浓H2SO4、HNO3
含较高价态元素的盐:KMnO4、FeCl3
常见还原剂:
活泼的金属单质:Na、Mg、Al、Zn、Fe
某些非金属单质:H2、C
含较低价态元素的氧化物和盐:CO、SO2、FeSO4、Na2SO3等
常见的氧化剂和还原剂
宏观特征:
氧化还原反应
实质:
(判断依据)
电子转移
元素化合价变化
小结
Lavf58.46.101
$$