内容正文:
氧化剂和还原剂
物质及其变化
氧化还原反应
2C + 2H2SO4(浓) ═ 2CO2↑+2SO2↑+H2O
浓硫酸在反应中起到什么作用?具有什么性质?
氧化还原反应的本质
C + 2H2SO4(浓) ═ CO2↑+2SO2↑+2H2O
氧化剂:H2SO4
氧化还原反应的本质
失去1×4e-
化合价升高,被氧化
得到2×2e-
化合价降低,被还原
还原剂:C
氧化产物:CO2
还原产物:SO2
氧化还原反应
氧化剂 + 还原剂 → 还原产物 + 氧化产物
氧化性:
得电子能力
还原性:
失电子能力
得到电子,化合价降低,被还原
失去电子,化合价升高,被氧化
氧化剂
氧化还原反应——双线桥法
2Na + Cl2 ═ 2NaCl
CuO + H2 ═ Cu + H2O
还原剂
氧化剂
还原剂
失去2×e-
化合价升高,被氧化
得到1×2e-
化合价降低,被还原
得到1×2e-
化合价降低,被还原
失去2×e-
化合价升高,被氧化
升失氧化还原剂,降得还原氧化剂
氧化剂
氧化还原反应——单线桥法
2Na + Cl2 ═ 2NaCl
CuO + H2 ═ Cu + H2O
还原剂
2e-
2e-
氧化剂
还原剂
氧化剂
氧化还原反应——单线桥法
还原剂
2e-
2e-
氧化剂
还原剂
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + 2H2O = 2NaOH +H2↑
探究物质氧化性或还原性
与元素化合价的关系
氧化性和还原性
活动1 将下列物质补充到氯的价类二维图:Cl2、HCl、NaCl、HClO、NaClO、ClO2、KClO3、HClO4
物质类别
化合价
-1
0
+2
+1
+3
+4
+5
+7
+6
单质
氯化物
酸
盐
Cl2
ClO2
HCl
HClO
HClO4
NaCl
NaClO
KClO3
Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO +H2O
Cl2 + H2O = HCl + HClO
氧化性和还原性
活动2 氯元素的化合价在反应中可能如何变化?物质表现什么性质?
(实验室制取氯气 MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + H2O)
物质类别
化合价
-1
0
+2
+1
+3
+4
+5
+7
+6
单质
氯化物
酸
盐
Cl2
ClO2
HCl
HClO
HClO4
NaCl
NaClO
KClO3
△
氧化性、还原性与元素化合价的关系
①物质所含元素处于较低价态,物质可能具有还原性
②物质所含元素处于较高价态,物质可能具有氧化性
③物质所含元素处于中间价态,物质可能具有氧化性和还原性
常见的氧化剂和还原剂
氧化剂
①非金属性较强的单质,如O2、Cl2
②含有较高价态元素的盐和含氧酸,如K2CrO7、KMnO4、HNO3、浓硫酸
还原剂
①金属单质,如Fe、Al、Zn
②某些非金属单质,如H2、C
③含有较低价态元素的盐和氧化物,如KI、Na2SO3、CO、SO2
探究维生素C的氧化性或还原性
维生素C
维生素C又叫L—抗坏血酸,是一种水溶性维生素。
研究物质氧化性或还原性的思路
1
根据物质所含元素化合价的升降趋势,预测物质可能具有还原性或氧化性。
2
若物质具有还原性,寻找一种具有氧化性的物质,检验两者是否发生反应。氧化性的检验同理。
3
反应现象明显,易于反应。
探究维生素C的氧化性或还原性
小组实验
实验用品:
维生素C片、酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液、KI溶液、淀粉溶液、试管、研钵、胶头滴管、玻璃棒
资料卡片:
酸性KMnO4溶液具有强氧化性,被还原后溶液(紫红色)褪去;
K2Cr2O7(重铬酸钾)被还原后溶液颜色由橙色(Cr2O72-)变成绿色(Cr3+)。
实验目的 选择试剂
验证维生素C的还原性
验证维生素C的氧化性
实验方案
酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液
KI溶液+淀粉
探究维生素C的氧化性或还原性
实验猜想
实验内容 实验现象 实验结论
①KMnO4溶液+维生素C
②K2Cr2O7溶液+维生素C
③KI溶液+淀粉+维生素C
KMnO4溶液颜色褪去
K2Cr2O7溶液变绿
淀粉—KI溶液变蓝
维生素C具有还原性
维生素C具有氧化性
探究维生素C的氧化性或还原性
实验结果
实验内容 实验现象 实验结论
①KMnO4溶液+维生素C
②K2Cr2O7溶液+维生素C
③KI溶液+淀粉+维生素C
KMnO4溶液褪色
K2Cr2O7溶液变绿
淀粉—KI溶液不变蓝
维生素C具有还原性
维生素C未体现出氧化性
探究维生素C的氧化性或还原性
维生素C还原性的应用
美容养颜抗衰老
让苹果不再氧化
补铁剂搭配维生素C服用效果更好
氧化还原反应的规律
1.守恒规律
(1)得失电子守恒:还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数=氧化剂化合价
降低的总数=还原剂化合价升高的总数
(2)质量守恒(原子守恒):反应前后各元素种类不变,各元素的原子数目
不变。
(3)电荷守恒:在有离子参加的氧化还原反应中,反应前后离子所带电荷
的总数相等。
应用:氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
氧化还原反应的规律
2.强弱规律
还原剂 + 氧化剂 → 氧化产物 + 还原产物
(强还原性) (强氧化性) (弱氧化性) (弱还原性)
还原性:还原剂>还原产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
应用:物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有
还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
ne-
氧化还原反应的规律
3.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。
例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,氯气
首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2,溶液时,氯气首先氧化I-。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。
例如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:
Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
应用:判断反应能否发生或判断反应发生的先后顺序。
氧化还原反应的规律
4.价态规律
(1)高低规律
元素处于最高价态时,只表现氧化性;
元素处于中间价态时,既表现氧化性又表现还原性;
元素处于最低价态时,只表现还原性。
应用:判断物质的氧化性、还原性。
氧化还原反应的规律
(2)归中规律
①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”。
如:
KClO3 + 6HCl(浓) = KC1 + 3Cl2↑ + 3H2O
失去5×e-
得到5e-
-1
0
+1
+3
+5
+7
(不交叉,正确)
+5
-1
-1
0
√
氧化还原反应的规律
(2)归中规律
①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”。
如:
KClO3 + 6HCl(浓) = KC1 + 3Cl2↑ + 3H2O
失去6×e-
得到6e-
-1
0
+1
+3
+5
+7
(不交叉,正确)
+5
-1
-1
0
×
氧化还原反应的规律
②同种元素相邻价态间不发生化学反应。
应用:判断同种元素不同价态的物质间是否发生氧化还原反应。
例如,SO2有还原性,浓H2SO4有强氧化性,但二者不能反应,因为S元素的+4价与+6价之间无中间价态。
氧化还原反应的规律
(3)歧化规律
同种元素的中间价态发生氧化还原反应,生成该元素的高价态和低价态物质,即中间价态 → 高价态 + 低价态。
如:
3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3H2O
0
+4
-2
得到2×2e-
失去4e-
△
氧化性和还原性的强弱判断
有下列氧化还原反应:
①2I- + Cl2 = I2 + 2Cl- ;
②2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 ;
③2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
④2MnO4- + 10Cl- + 16H+ = 2Mn2+ + 5Cl2↑ + 8H2O,
根据上述反应,下列结论正确的是( )
A.要除去含有Fe2+、Cl-和 I- 的混合溶液中 I- ,应通入过量的氯气
B.氧化性强弱顺序为 MnO4- >Cl2>Fe3+>I2
C.Mn2+是MnO4-的氧化产物,I2是I-的还原产物
D.在溶液中不可能发生反应:MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
$