内容正文:
第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
任务一 认识氧化还原反应的特征
1774年法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说后,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。
物物务价有氧元应升C察共素上。反特化,变找对的比所谢还所下3认反元各元应行应特认失还生任反锌原出扣应。素,还根征请原还偏的,对含变原C氧质电的素用特应1化发发应活一了反一宏氧化特O征氧非认化离务22一化活一识化化还原的的标反角化子反。律原征请子度氧化任反银动以化合生列化化反化应化应认应得元固进务涉,应发反巩析中价合中的氧规任、反价反你原化反元素的移C特O征-,还的还应氧活了生的原还识-合升应反等氧电活动务高三氧电氧识反价原任纽原的应中氧及观识动转从寻观反谢应征池0价中动22务还素分质l化任较提合合
活动1 根据初中学过的氧化反应和还原反应的知识,分析以下反应,判断反应类型。
【小结】氧化反应和还原反应同时发生,这样的反应称为氧化还原反应。
物物务价有氧元应升C察共素上。反特化,变找对的比所谢还所下3认反元各元应行应特认失还生任反锌原出扣应。素,还根征请原还偏的,对含变原C氧质电的素用特应1化发发应活一了反一宏氧化特O征氧非认化离务22一化活一识化化还原的的标反角化子反。律原征请子度氧化任反银动以化合生列化化反化应化应认应得元固进务涉,应发反巩析中价合中的氧规任、反价反你原化反元素的移C特O征-,还的还应氧活了生的原还识-合升应反等氧电活动务高三氧电氧识反价原任纽原的应中氧及观识动转从寻观反谢应征池0价中动22务还素分质l化任较提合合
活动2 请标出以上反应中各物质所含元素的化合价,比较反应前后价态有无变化。
失氧,还原反应
得氧,氧化反应
失氧,还原反应
得氧,氧化反应
活动2 请标出以上反应中各物质所含元素的化合价,比较反应前后价态有无变化。
【小结】氧化还原反应的重要特征(判断依据):反应前后有元素的化合价发生变化。
属于氧化还原反应
一定是得氧失氧吗
5
物物务价有氧元应升C察共素上。反特化,变找对的比所谢还所下3认反元各元应行应特认失还生任反锌原出扣应。素,还根征请原还偏的,对含变原C氧质电的素用特应1化发发应活一了反一宏氧化特O征氧非认化离务22一化活一识化化还原的的标反角化子反。律原征请子度氧化任反银动以化合生列化化反化应化应认应得元固进务涉,应发反巩析中价合中的氧规任、反价反你原化反元素的移C特O征-,还的还应氧活了生的原还识-合升应反等氧电活动务高三氧电氧识反价原任纽原的应中氧及观识动转从寻观反谢应征池0价中动22务还素分质l化任较提合合
活动3 观察下列氧化还原反应中所有元素的化合价,寻找氧化还原反应中元素化合价变化的规律。
【小结】氧化还原反应中,
①元素化合价有升必有降。
②化合价升降总数相等。
③有的元素的化合价可能不变。
物物务价有氧元应升C察共素上。反特化,变找对的比所谢还所下3认反元各元应行应特认失还生任反锌原出扣应。素,还根征请原还偏的,对含变原C氧质电的素用特应1化发发应活一了反一宏氧化特O征氧非认化离务22一化活一识化化还原的的标反角化子反。律原征请子度氧化任反银动以化合生列化化反化应化应认应得元固进务涉,应发反巩析中价合中的氧规任、反价反你原化反元素的移C特O征-,还的还应氧活了生的原还识-合升应反等氧电活动务高三氧电氧识反价原任纽原的应中氧及观识动转从寻观反谢应征池0价中动22务还素分质l化任较提合合
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的概念,并逐步得到完善以后,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。
任务二 认识氧化还原反应的本质
活动1【实验探究】取适量硫酸铜溶液于烧杯中,将铁钉和石墨电极两端分别连接上导线,如图所示连接装置,将两电极放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中,观察并记录现象。
Fe+CuSO4== FeSO4+Cu
实验结论:化学反应发生过程中有电流产生,即有电子转移。
任务二 认识氧化还原反应的本质
活动2 请判断 ,属于氧化还原反应吗?
根据NaCl形成示意图分析,是什么原因导致元素化合价发生变化。
物物务价有氧元应升C察共素上。反特化,变找对的比所谢还所下3认反元各元应行应特认失还生任反锌原出扣应。素,还根征请原还偏的,对含变原C氧质电的素用特应1化发发应活一了反一宏氧化特O征氧非认化离务22一化活一识化化还原的的标反角化子反。律原征请子度氧化任反银动以化合生列化化反化应化应认应得元固进务涉,应发反巩析中价合中的氧规任、反价反你原化反元素的移C特O征-,还的还应氧活了生的原还识-合升应反等氧电活动务高三氧电氧识反价原任纽原的应中氧及观识动转从寻观反谢应征池0价中动22务还素分质l化任较提合合
得电子,化合价降低,
被还原,发生还原反应
失电子,化合价升高,
被氧化,发生氧化反应
+11
+17
Cl-
Na+
+11
Na
Cl
+17
静电作用
Na+
Cl-
化合价升降的原因——①电子的得失
电子对偏离,化合价升高,
被氧化,发生氧化反应
电子对偏向,化合价降低,
被还原,发生还原反应
化合价升降的原因——②共用电子对的偏移
+1
+17
Cl
H
共用电子对
偏向
偏离
小结:氧化还原反应的本质是电子的转移(电子得失和共用电子对偏移)。
1897年,英国物理学家汤姆孙发现了电子,打破了原子不可再分的传统观念,使人们对原子的结构有了深入的认识。在此基础上,人们把化合价的升降与原子最外层电子的得失或共用联系起来,将原子失去电子(或电子对偏离)的过程叫做氧化反应,把原子得到电子(或电子对偏向)的过程叫做还原反应。
任务三 巩固提升
活动1 判断正误。
① 有得失氧的反应一定是氧化还原反应
② 氧化还原反应一定是有得失氧的反应
③ 凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应
④ 氧化还原反应的本质是元素化合价的升降
✗
✗
✓
✓
物物务价有氧元应升C察共素上。反特化,变找对的比所谢还所下3认反元各元应行应特认失还生任反锌原出扣应。素,还根征请原还偏的,对含变原C氧质电的素用特应1化发发应活一了反一宏氧化特O征氧非认化离务22一化活一识化化还原的的标反角化子反。律原征请子度氧化任反银动以化合生列化化反化应化应认应得元固进务涉,应发反巩析中价合中的氧规任、反价反你原化反元素的移C特O征-,还的还应氧活了生的原还识-合升应反等氧电活动务高三氧电氧识反价原任纽原的应中氧及观识动转从寻观反谢应征池0价中动22务还素分质l化任较提合合
氧化还原反应
非氧化还原反应
活动2 请你为下列反应分类。
化合反应、分解反应一定是氧化还原反应吗?
置换反应
复分解反应
14
基本反应类型与氧化还原反应的关系。
第三节 氧化还原反应
第2课时 氧化剂和还原剂
一、氧化剂和还原剂
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高温
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
氧化剂:
得到电子(或电子对偏向)的反应物
氧化性:
物质得电子的性质
得电子越容易氧化性越强
还原剂:
失去电子(或电子对偏离)的反应物
还原性:
物质失电子的性质
失电子越容易还原性越强
口诀:
升 失 氧化 作还原剂
降 得 还原 作氧化剂
【总结】
18
【例1】反应2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑中,
氧化剂是______,还原剂是______;氧化产物是______,还原产物是__________;被氧化的元素是_____,被还原的元素是_____。
【变式迁移】3Cu + 8HNO3 == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O反应中,______是氧化剂,______是还原剂,______元素被氧化;______元素被还原;被还原的HNO3与参加反应的HNO3的质量之比是______。
【例2】实现下列变化,一定要加入其它物质作氧化剂的是( )
A.CaCO3 → CO2 B. H2O2 → O2
C.Zn → ZnCl2 D. CuO → CuSO4
C
练习册p25-26判断题
二、氧化还原反应电子转移的表示方法
1、双线桥法
2CuO+C 2Cu+CO2
标价态→连双线→注得失→查守恒
练习册p27①
2、单线桥法
2CuO+C 2Cu+CO2
标价态→连单线→注数目
练习册p27②
标出下列反应的电子转移情况。
① 3S + 6KOH === K2SO3 + 2K2S + 3H2O
② K2Cr2O7 + 14HCl === 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O
三、氧化性和还原性的强弱判断
1、根据方程式:
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
氧化性:氧化剂 > 氧化产物
还原性:还原剂 > 还原产物
【练习】根据反应式:①2Fe3++2I-==2Fe2++I2,②Br2+2Fe2+==2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
B
“强制弱”
练习册p32对点演练2
2、根据两表
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
还原性减弱
F2 Cl2 Br2 I2 S
氧化性减弱
3、根据变价程度
如:
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
Fe + S FeS
氧化性:Cl2 > S
金属活动
顺序表
非金属活
动顺序表
金属单质没有氧化性
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4、根据反应的难易程度
(1)条件要求越高,则氧化性(还原性)就越弱;
如:
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)溶液酸碱性
如:KMnO4的氧化性随溶液酸性增强而增强
氧化性:KMnO4 > MnO2
【练习】从下列各组反应中,对比判断哪种粒子的氧化性最强,哪种粒子的还原性最强。
(1)铁钉浸入CuSO4溶液后,表面会附有红色物质;铜丝浸入AgNO3溶液后,表面会附有银白色物质,则Cu、Fe、Ag中,______原子还原性最强;Cu2+、Fe2+、Ag+中,______氧化性最强。
(2)铁钉在氯气中被锈蚀成棕黄色物质FeCl3,而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。则氯气分子、氯离子、氢离子中________具有氧化性,__________氧化性最强。
Fe
Ag+
Cl2和H+
Cl2
失电子总数 = 得电子总教
化合价升高总数 = 降低总数
1、电子守恒规律
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)
n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)
四、氧化还原反应的重要规律
【练习册p34】已知Na2SO3溶液能与K2Cr2O7溶液发生氧化还原反应,且Na2SO3被氧化为Na2SO4,Na2SO3与K2Cr2O7反应的化学计量数之比为3∶1,则铬元素在还原产物中的化合价为 。
28
2、强制弱规律
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
化合价降低,得ne-,被还原
化合价升高,失ne-,被氧化
还原性:还原剂>还原产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
“强制弱”
3、先后规律
同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。
同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。
【练习】
(1)在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是 ;
(2)已知还原性:Fe2+<I-,将少量氯气通入FeI2溶液时,先反应的离子为 。
4、价态规律
(1)高氧、低还、中兼
同一元素最高价态只具有氧化性;最低价态只具有还原性;中间价态既具有氧化性,又具有还原性。
注:同一元素化合价越高不一定氧化性越强,如:HClO>HClO4
A. S2- B. Fe2+ C. Fe3+ D. Mg2+ E. S F. I- G. H+
【练习】下列微粒只具有氧化性的是( );只具有还原性的是( );即具有氧化性又具有还原性的是( )
AF
CDG
BE
(2)归中规律
H2S + H2SO4(浓)= S ↓+ SO2↑ + 2H2O
KClO3 + 6HCl = 3Cl2 ↑+ KCl + 3H2O
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态―→中间价态,即:只靠拢,不交叉(就近变价)。
−1
0
+5
(3)歧化规律
同种元素发生:中间价态→高价态+低价态。
如:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【练习】一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为:5NH4NO3 2HNO3+4N2↑+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )
A.5∶3 B.5∶4 C.1∶1 D.3∶5
A
某些非金属单质: O2、Cl2、Br2、I2
HNO3、浓H2SO4、HClO、MnO2
含高价态元素化合物:KMnO4(H+)、KClO3、K2Cr2O7 (H+)、Fe3+
常见的氧化剂
过氧化物: H2O2、Na2O2
常见的还原剂
活泼的金属: Na、Mg、Al、Zn、Fe
某些非金属单质: C、H2
含低价态元素化合物:CO、SO2、 SO32-
低价态的金属阳离子:Fe2+
非金属阴离子: S2-、I-、Br-、Cl-
氢化物: H2S、HI、HBr
(1)标价态:标出变化的元素化合价;
(2)列得失:列出元素得失电子数(化合价的变化值);
(3)定系数:通过求最小公倍数使得失电子总数(化合价的升高和降低)相等;
(4)配其他:利用观察法,配平其它物质的系数,把单线改成等号。
(5)查守恒:检查电子、电荷、质量守恒。
1.基本原则
电荷守恒原则
2.配平步骤
电子守恒原则
质量守恒原则
五、氧化还原反应方程式的配平
标价态→列变化→定系数→配其他→查守恒
H2S+ HNO3 — S+ NO↑+ H2O
Cu+ H2SO4(浓) — CuSO4+ SO2↑+ H2O
左边配:先配氧化剂或还原剂的系数
① KNO3+ FeCl2+ HCl --- KCl+ FeCl3+ NO↑+ H2O
② K2Cr2O7 + Fe3O4 + H2SO4 --- Cr2(SO4)3 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
(1)某元素化合价完全变化
38
(2)某元素化合价部分变化
两边配:先配含该元素的生成物,再配反应物
① Mg + HNO3 --- Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
② HCl(浓)+ MnO2 --- Cl2↑+ MnCl2+ H2O
③ KClO3 + HCl --- KCl + ClO2 + Cl2↑ + H2O
(3)某元素自身氧化还原
① NO2 + H2O --- HNO3 + NO
右边配:先配氧化产物和还原产物
② S+ KOH--- K2S+ K2SO3+ H2O
③ Cl2+ NaOH--- NaCl+ NaClO3+ H2O
将该物质整体计算化合价变化数。
(4)某物质化合价同时升降
FeS2 + O2 --- Fe2O3 + SO2
(5)缺项配平类【一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水】
① Zn + H+ + NO3---- Zn2+ + NH4+ + ______
②__Fe3++__SO2+__H2O --- __ Fe2++__ +__ __
③__ +__H2O2+___ --- __Mn2++__O2↑+__H2O
SO
MnO
$