内容正文:
第一章
化学反应的热效应
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
本节重点
氧化还原反应的概念和电子转移表示方法
第2课时 氧化还原反应的基本概念
SO2 是唯一在葡萄酒生产中普遍应用的添加剂。SO2 可以抑制氧化酶的作用,防止原料氧化,避免葡萄酒的氧化变色,以及其他一些葡萄酒病害发生。合理适量使用二氧化硫,可以对葡萄酒的成分和质量产生相当程度的积极影响。
红酒中的二氧化硫
主题1:氧化还原反应的基本概念
1. 氧化剂和还原剂
(1)氧化剂
①氧化剂是得到电子(或电子对偏向)的物质,具有氧化性。
②氧化剂在反应时所含元素的化合价降低,本身被还原。
(2)还原剂
①还原剂是失去电子(或电子对偏离)的物质,具有还原性。
②还原剂在反应时所含元素的化合价升高,本身被氧化。
CuO + H2 === Cu + H2O
△
2e-
氧
化
剂
还
原
剂
特点
在同一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可能为同种物质,氧化产物和还原产物也可能为同种物质。
规律(模型)
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
得电子,化合价降低,被还原
失电子,化合价升高,被氧化
主题1:氧化还原反应的基本概念
主题1:氧化还原反应的基本概念
CuO + H2 === Cu + H2O
△
2e-
氧
化
剂
还
原
剂
2. 氧化产物和还原产物
(1)氧化产物:还原剂被氧化生成的物质。
(2)还原产物:氧化剂被还原生成的物质。
氧化
产物
还原
产物
3. 氧化性和还原性
(1)氧化性:氧化剂所表现出得电子的能力,越易得电子,氧化性越强。
(2)还原性:还原剂所表现出失电子的能力,越易失电子,还原性越强。
思考与交流
1、分析下列反应化合价变化,电子转移情况,并指出在反应中谁是氧化剂?还原剂?氧化产物?还原产物?
2、总结氧化还原反应基本概念之间的相互关系,构建氧化还原反应概念模型
MnO2 + 4HCl = MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
MnO2
HCl
MnCl2
Cl2
+4 -1 +2 0
化合价降低, 得2e-, 被还原
化合价升高, 失2×e-电子, 被氧化
主题1:氧化还原反应的基本概念
小结:
氧化还原反应基本概念
反应物 得失电子 化合价变化 性质 反应类型 产物
氧化剂
还原剂
得电子
降低
氧化性
还原反应(被还原)
还原产物
失电子
升高
还原性
氧化反应(被氧化)
氧化产物
构建氧化还原反应概念模型:
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
得电子,化合价降低,被还原
失电子,化合价升高,被氧化
口诀:
升—失—氧,
降—得—还。
主题1:氧化还原反应的基本概念
思考与讨论:氧化剂与还原剂一定是不同物质吗?氧化产物与还原产物一定是不同物质吗?
3S+6KOH == 2K2S+K2SO3+3H2O
2H2S + SO2 == 3S↓ + 2H2O
0 -2 +4
氧化剂
还原剂
还原产物
氧化产物
-2 0 +4
K2S
S
K2SO3
-2 +4 0
氧化剂
还原剂
还原产物
氧化产物
-2 0 +4
H2S
S
SO2
归中规律:“只靠近,不相交”规律,即同种元素不同价态之间,相邻价态不反应,发生反应时化合价向中间靠拢,但不交叉。
【典例1】分析下列反应并按要求填空。
(1)2Fe+3Cl2 2FeCl3
氧化剂是_____,还原剂是____;发生氧化反应的是____,发生还原反应的是_____。
(2)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
氧化剂是________,还原剂是________;被氧化的元素是____,被还原的元素是_____。
Cl2
Fe
Fe
Cl2
KMnO4
KMnO4
O
Mn
(3)2H2S+SO2===3S↓+2H2O
氧化剂是_____,还原剂是_____;氧化产物是____,还原产物是_____。
(4)H2O2+2H++2Fe2+===2Fe3++2H2O
氧化剂是_____,还原剂是_____;氧化产物是_____,还原产物是____。
(5)5H2O2+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
氧化剂是_______,还原剂是______;氧化产物是____,还原产物是_______。
SO2
H2S
S
S
H2O2
Fe2+
Fe3+
H2O
KMnO4
H2O2
O2
MnSO4
主题1:氧化还原反应的基本概念
【典例2】下列说法正确的是( )
A.在氧化还原反应中,氧化剂经化学变化变成还原剂
B.在氧化还原反应中,氧化剂被氧化,还原剂被还原
C.在化学反应中,能把其他物质氧化的物质是氧化剂
D.在氧化还原反应中,还原剂生成的氧化产物一定只具有氧化性
【解析】氧化剂、还原剂都是反应物,氧化剂经化学变化变成还原产物,A项错误;氧化剂得电子被还原,还原剂失电子被氧化,B项错误;氧化剂能把其他物质氧化,还原剂能把其他物质还原,C项正确;还原剂、还原产物都具有还原性,氧化剂、氧化产物都具有氧化性,但氧化产物也可能具有还原性,D项错误。
C
【典例3】在下列反应中,水仅作还原剂的是( )
A.Na2O+H2O===2NaOH B.2F2+2H2O===4HF+O2 C.Cl2+H2O===HCl+HClO D.2K+2H2O===2KOH+H2↑
【解析】A项,在反应Na2O+H2O===2NaOH中,各元素的化合价均不变化,不是氧化还原反应,错误;B项,在反应2F2+2H2O===4HF+O2中,F元素从0价降低到-1价,单质氟是氧化剂。水中氧元素从-2价升高到0价,水是还原剂,正确;C项,在反应Cl2+H2O===HCl+HClO中,氯元素的化合价既升高,也降低,因此氯气既是氧化剂,也是还原剂,错误;D项,在反应2K+2H2O===2KOH+H2↑中,K元素从0价升高到+1价,K是还原剂。水中的氢元素从+1价降低到0价,水是氧化剂,错误。
B
课堂检测
1.下列反应中,HCl做还原剂的是 ( ),HCl做氧化剂的是 ( )。
A.NaOH+HCl==NaCl+H2O
B.Zn+2HCl==ZnC12+H2↑
C.MnO2+4HCl(浓 )==MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.CuO+2HCl==CuCl2+H2O
B
C
△
口诀:升—失—氧
降—得—还
课堂检测
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(NO)3
C. CuO→ Cu
D.CO→ CO2
C
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
【分析】A中无化合价升降;B中铜元素化合价升高,作还原剂,被氧化,需加入氧化剂;C中铜元素化合价降低,作氧化剂,被还原,需加入还原剂;D中碳元素化合价升高,作还原剂,被氧化,加入氧化剂。
课堂检测
3、从氧化剂和还原剂的角度,分析下列三个反应中H2O2的作用。
(1)H2O2+H2S=2H2O+S↓
(2)H2O2+Cl2==2HC1+O2
(3)2H2O2 ===2H2O+O2↑
MnO2
H2O2作氧化剂
H2O2作还原剂
H2O2既是氧化剂又是还原剂
课堂检测
还原剂
常见的氧化剂 对应的常见还原产物
活泼非金属单质 Cl2、Br2 Cl-、Br-
O2 O2-
变价元素处于高价态的化合物或离子 某些氧化物 MnO2 Mn2+
H+ 稀硫酸、盐酸、醋酸 H2
氧化性酸 HNO3 NO或NO2
浓硫酸 SO2
HClO Cl-
盐 Fe3+ Fe2+
KMnO4 Mn2+
1、氧化剂: 具有氧化性,易得电子,高价态物质。
二、常见的氧化剂、还原剂
主题1:氧化还原反应的基本概念
常见的还原剂 对应的常见氧化产物
金属单质 M Mn+
不活泼的非金属单质 C CO、CO2
元素处于低价态的化合物或离子 某些氧化物 CO CO2
SO2 SO3
酸 H2S S、SO2
HI I2
盐 SO32- SO42-
Fe2+ Fe3+
2、还原剂: 具有还原性,失电子,低价态物质
主题1:氧化还原反应的基本概念
(3)既具有氧化性又具有还原性的物质:元素处于中间价态的化合物既具有氧化性,又有还原性。
元素处于中间价态的物质 Fe2+ SO2、SO32-、H2SO3 H2O2
氧化产物 Fe3+ SO3、H2SO4 O2
表现的主要性质 还原性 还原性 还原性
还原产物 Fe S H2O、OH-
表现的主要性质 氧化性 氧化性 氧化性
主题1:氧化还原反应的基本概念
1. 双线桥法:表明反应前后同一元素原子间的电子转移情况。
(1)步骤
主题2:氧还原反应中电子转移的表示方法
“双线桥”上以“a ×b e-”形式表示电子的转移,a表示得到或失去电子的原子个数,b表示每个原子得到或失去电子的数目,当a=1或b=1时,将“1”省略。
单个Cl原子失去1个电子
两个Cl原子
单个Na原子失去1个电子
两个Na原子
一、双线桥法
难点——“得”“失”电子数目判断
失去 2 × e-
得到 2 × e-
电子转移的数目= a × b e-
a 得到或失去电子的原子的数目
b 每个原子失去或得到的电子数
+3 0 0 +3
得到2x3e-
失去2x3e-
得失电子总数表示:原子个数 × 每个原子得失电子数。
得到的电子总数=失去的电子总数
(2)通式
主题2:氧还原反应中电子转移的表示方法
MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑ + 2H2O
△
+4 -1 +2 0
该反应中,只有一部分氯原子化合价发生变化,还有一部分氯原子价态不变,故失去电子数为2×e-,而不是4×e-。
得到1x2e-,
失去2 ×e-,
0 -1 +1
失去1xe-
得到1xe-
该反应中,同一反应物中氯原子化合价既升高又降低,发生氧化反应和还原反应的氯原子个数比为1:1。
主题2:氧还原反应中电子转移的表示方法
-2 +4 0
该反应中,不同反应物中的硫原子化合价既升高又降低,发生氧化反应和还原反应的硫原子个数比为2:1。
化合价升高,
失去 2×2e-,
被氧化
化合价降低,
得到1x4e-,
被还原
主题2:氧还原反应中电子转移的表示方法
2. 单线桥法:表明反应前后不同元素原子的电子转移情况。
(1)步骤
主题2:氧还原反应中电子转移的表示方法
24
(2)通式
主题2:氧还原反应中电子转移的表示方法
25
【典例】碘缺乏病是机体因缺碘导致的疾病,即地方性甲状腺肿大和 地方性克汀病,主要病因是环境缺碘,人体摄取碘不足所致。
我国政府对碘缺乏病相当重视,为了消除碘缺乏病,规定在食盐中必
须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘,可用如下反应:
KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O。
(1)上述反应,氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物分别是什么物
质?
(2)上述反应中,氧化产物与还原产物的质量比是多少?
(3)请分别用双线桥法和单线桥法标出该反应电子转移的方向和数目。
主题2:氧还原反应中电子转移的表示方法
【答案】(1)氧化剂是KIO3,还原剂是KI,氧化产物、还原产物均是I2。
(2)5∶1
(3)双线桥:
单线桥:
主题2:氧还原反应中电子转移的表示方法
1.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 ( )
B
课堂检测
28
4
2.根据下列两个氧化还原反应回答问题
课堂检测
29
化合价升高
化合价降低
失电子(电子对偏离)
得电子(电子对偏向)
被氧化
被还原
还原性
氧化性
反应物
生成物
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
升—失—氧化——还原剂
降—得—还原——氧化剂。
课堂小结
Thank you for watching
$$