内容正文:
认识氧化还原反应
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苹果“锈”了?
氧化反应
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铁锁锈了?
Fe
Fe2O3
氧化反应
钾钠氢银正一价,钙钡镁锌正二价 氟氯元素负一价,通常氧为负2价 铜汞正二铝正三,亚铁正二铁正三 碳有正二正四价,硫有负二正四正六价 负一氢氧硝酸根,负二硫酸碳酸根 负三记住磷酸根,正一价的是铵根
勿忘单质为0价
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物质 反应物 发生的反应(氧化反应/还原反应) 反应前后元素化合价的变化
得氧物质
失氧物质
C
CuO
氧化反应
还原反应
升高
降低
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物质 反应物 发生的反应(氧化反应/还原反应) 反应前后元素化合价的变化
得氧物质
失氧物质
CO
Fe2O3
氧化反应
还原反应
升高
降低
+3
+2
0
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氧化还原反应
在反应过程中有元素化合价变化的化学反应
在氧化还原反应中:
反应物中所含某种(或某些)元素化合价升高的反应称为氧化反应
反应物中所含某种(或某些)元素化合价降低的反应称为还原反应
化学反应
物质种类
化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应
离子参加或生成
离子反应、非离子反应
氧化还原反应、非氧化还原反应
元素化合价变化
在你书写的化学方程式中,元素的化合价有没有改变?
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一.氧化还原反应的定义与特征
定义:在同一反应中同时发生氧化反应和还原反应的反应叫“氧化还原反应”。
特征:反应前后元素化合价发生了变化
物质中元素化合价升高→发生了氧化反应
物质中元素化合价降低→发生了还原反应
把凡是有元素化合价升降的化学反应都叫做氧化还原反应。
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二.氧化还原反应的本质
Na
Cl
e-
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二.氧化还原反应的本质
Na
Cl
e-
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二.氧化还原反应的本质
Na
Cl
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化合价变化原因:电子的得失
Na失去电子,化合价升高,发生了氧化反应
Cl得到电子,化合价降低,发生了还原反应
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+1
-1
在氧化还原反应中,电子的转移是元素化合价变化的本质原因。
元素化合价变化的原因:电子的偏移
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
问题探究
(1)如何理解氧化反应和还原反应的关系?
提示 氧化反应和还原反应同时存在于一个反应中,不能独立存在,所以人们把这样的一类化学反应叫作氧化还原反应。
(2)复分解反应都不是氧化还原反应,你认为这个说法正确吗?说明你的理由。
提示 正确。复分解反应是化合物相互交换成分,重新组合为新的化合物的反应,没有元素化合价的变化,一定不是氧化还原反应,属于非氧化还原反应。
(3)化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应,你能举出相应的实例吗?
归纳拓展
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
(4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
三、氧化还原反应电子转移的表示方法
1.双线桥法
(1)意义: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。
0
+1
化合价升高,失去1e-×2,氧化反应
-1
0
化合价降低,得到1e-×2,还原反应
2Na + Cl2 2NaCl
(1)双线桥法。
①基本步骤:
②注意事项:
a.箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素。
b.失去电子总数与得到电子总数相等。
失升氧,得降还
2、单线桥法
(1)意义:表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。
(2)单线桥法。
①基本步骤:
②注意事项:
a.单线桥必须画在反应物中。
b.标明电子转移的总数,不标“得、失”。
4.下列反应中,氯元素全部被氧化的是( )
A.2Fe+3Cl2==2FeCl3
B.2NaCl 2Na+Cl2↑
C.NaOH+HCl==NaCl+H2O
D.2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
答案 B
解析 Fe和Cl2反应时,氯元素被还原,故A错误;电解NaCl时氯元素化合价全部升高被氧化,故B正确;NaOH和HCl的反应不是氧化还原反应,故C错误;Cl2和Ca(OH)2的反应中氯气中的元素部分被氧化部分被还原,故D错误。
5.(2021山东烟台高一期中)下列表示电子转移的方向和数目中不合理的是( )
四、氧化剂、还原剂
思考与交流
1.化合价升高的元素是谁?化合价降低的元素四谁?
2.那种物质含有化合价升高的元素?那种物质含有化合价降低的元素?
3.什么是氧化剂?什么是还原剂?
4.氧化剂具有氧化性吗?与还原反应有什么关系?
5.还原剂具有氧化性吗?与氧化反应有什么关系?
失升氧,得降还
若说剂,正相反
若说性,性剂一致
在你书写的化学方程式中,元素的化合价有没有改变?
谢谢!
提示 化合反应CaO+H2O==Ca(OH)2不属于氧化还原反应,2H2+O22H2O属于氧化还原反应。分解反应CaCO3CaO+CO2↑不属于氧化还原反应,但2KClO32KCl+3O2↑属于氧化还原反应。
【即时训练】
1.(2021·莆田高一检测)下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Fe2O3+3CO eq \o(=====,\s\up7(高温),\s\do5( )) 2Fe+3CO2
D.2KMnO4 eq \o(=====,\s\up7(△),\s\do5( )) K2MnO4+MnO2+O2↑
【解析】选C。Fe+CuSO4===FeSO4+Cu属于置换反应,也属于氧化还原反应,故A不选;AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3属于复分解反应,不属于氧化还原反应,故B不选;Fe2O3+3CO eq \o(=====,\s\up7(高温),\s\do5( )) 2Fe+3CO2不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应,故C选;2KMnO4 eq \o(=====,\s\up7(△),\s\do5( )) K2MnO4+MnO2+O2↑属于分解反应,属于氧化还原反应,故D不选。
【即时训练】
1.《本草纲目》中记载“火药乃焰消(KNO3)、硫黄、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,黑火药爆炸时反应的化学方程式为2KNO3+S+3C===K2S+N2↑+3CO2↑。下列有关说法正确的是( )
A. 黑火药属于纯净物
B. 该反应中硫元素的化合价升高
C. 黑火药爆炸时,发生了氧化还原反应
D. 该反应属于置换反应
【解析】选C。A.黑火药由硝酸钾、硫黄、木炭组成,属于混合物,故A错误;B.S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑中,硫、氮元素的化合价降低,碳元素化合价升高,故B错误;C.S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑中,硫、氮元素的化合价降低,碳元素化合价升高,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,故C正确;D.该反应的反应物和生成物都不是2种,不是置换反应,故D错误。
2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A.Cl2+2KBr===Br2+2KCl
B.2H2O2 eq \o(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O+O2↑
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
【解析】选D。图中阴影部分的含义是指该反应属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型,对照选项中提供的化学反应方程式可知,Na2O2与CO2的反应符合题目的要求。
3.有以下5个反应:
A.Na2O+CO2===Na2CO3
B.CH4+2O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃),\s\do5( )) CO2+2H2O
C.2KClO3 eq \o(=====,\s\up7(MnO2),\s\do5(△)) 2KCl+3O2↑
D.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
E.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(1)属于化合反应的有________(填编号,下同),属于分解反应的有________,属于置换反应的有________,属于复分解反应的有________。
提示:A C D E。只有A符合两种或两种以上物质生成一种物质,为化合反应;只有C符合一种物质生成多种物质,为分解反应;只有D符合单质与化合物反应生成新单质、新化合物,为置换反应;只有E符合两种化合物相互交换成分,生成两种新化合物,为复分解反应。
(2)属于氧化还原反应的有______,属于离子反应的有_________________。
提示:BCD DE。A项,属于化合反应,无单质参加反应,故属于非氧化还原反应;B项,不属于四种基本反应类型,有元素化合价变化,属于氧化还原反应;C项,属于分解反应,有单质生成,故属于氧化还原反应;D项,属于置换反应,故属于氧化还原反应也属于离子反应;E项,属于复分解反应,属于非氧化还原反应,属于离子反应。
(3)氧化还原反应一定属于四大基本反应类型,这种说法是否正确?
提示:有些反应属于氧化还原反应,但不一定属于四种基本反应类型。
如B.CH4+2O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃),\s\do5( )) CO2+2H2O。
【即时训练】1.下列化学方程式中,表示电子转移的方向和数目都正确的是( )
【解析】选B。A项中箭头方向标反,应为。C项中Cu由0价升高到+2价,转移2e-,HNO3中部分N由+5价降低到+4价,转移2×e-,正确的表示方法为。D项中HgS中汞元素由+2价降低到0价,得到2e-,O2中氧元素由0价降低到-2价,得到2×2e-,故反应中共得到6e-,HgS中硫元素由-2价升高到+4价,失去6e-,正确的表示方法为。
2.氯气是工业常用原料。实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)用双线桥法表示出电子转移情况:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(2)用单线桥法表示出电子转移情况:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
提示:反应中锰元素化合价由+7价降低到+2价,氯元素由-1价升高到0价,高锰酸钾是氧化剂,发生还原反应,盐酸作还原剂,发生氧化反应,结合氧化还原反应中电子转移的两种表示方法画出双线桥和单线桥。
答案:
【即时训练】
3.(2019·厦门高一检测)下列各氧化还原反应方程式表示的变化过程正确的是( )
A. B.
C.
$$