内容正文:
第一章第三节 氧化还原反应
第5课时 氧化还原反应规律
【情景导入】
燃料的燃烧
光合作用
钢铁的锈蚀
食物的腐败
有的反应是有益于人类活动的
有的反应对人类活动是有害的
氧化还原反应是一类重要的化学反应类型,广泛存在于日常的生产生活中。
如果我们能够掌握氧化还原反应的变化规律就有可能做到趋利避害,使之更好的为社会的发展服务。
【提出问题】氧化还原反应有些什么规律呢?
1.守恒规律
(1)化合价升降守恒
化合价升高总数=化合价降低总数。
氧化还原反应规律
应用:氧化还原反应配平
方法:配平与化学方程式一致,只是检查时应注意质量守恒和电荷守恒
【例1】配平下列氧化还原反应的离子方程式
Cr2O72- + Cl- + = Cr3+ + Cl2↑+ H2O
MnO4- + I- + H+ = Mn2+ + IO3- + H2O
【变式1】Na2S在碱性溶液中与NaClO反应,NaClO 被还原为NaCl,若反应中Na2S与NaClO的个数之比为1∶4,则反应后硫元素的化合价为( )
A.+2 B.+6 C.+4 D.0
B
1 6 14H+ 2 3 7
6 5 18 6 5 9
缺项:一般为酸性补H+/碱性补 OH-和H2O
2.强弱规律
氧化还原反应发生规律可用如下式子表示:
氧化剂+还原剂 还原产物+氧化产物
降 得 还
升 失 氧
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
简记:“强制弱”
氧化还原反应规律
氧化性强
氧化性弱
还原性强
还原性弱
应用:物质间强弱比较,判断反应是否合理
常温下,发生下列反应:
①16H++10Cl-+ 2MnO4- === 2Mn2++5Cl2↑+8H2O
②2Fe2++Br2=== 2Fe3++2Br-
③2Br-+Cl2 === Br2+2Cl-
根据上述反应,可得知相关微粒氧化性由强到弱的顺序是_______________________。
MnO4- > Cl2 > Br2 > Fe3+
氧化还原反应规律
2.强弱规律
单质 还原性强
氧化性强
容易得电子
容易失电子
不容易得电子
根据金属性的活动性顺序比较
离子 氧化性弱
Fe3+
还原性弱
不容易失电子
Fe2+
氧化还原反应规律
(1)根据元素活动顺序判断
2.强弱规律
非金属元素活泼性越弱,非金属单质氧化性越弱,对应阴离子的还原性越强
F-< Cl-< Br-< Fe2+< I-< S2-
还原性:
F2 > Cl2 > Br2 >Fe3+> I2 > S
氧化性:
根据非金属的活动性顺序比较
氧化还原反应规律
(1)根据元素活动顺序判断
氧化性与还原性强弱的比较方法:
(1)根据氧化还原反应方程式比较——以强制弱
根据金属活动性顺序进行判断
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属性逐渐减弱,失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg+ Ag+
得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强
(2)根据物质活动性顺序进行总结单质和离子的氧还性的关系?
根据非金属活动性顺序进行判断
F2 Cl2 Br2 I2 S
得电子能力逐渐减弱,氧化性逐渐减弱
F- Cl- Br- I- S2-
失电子能力逐渐增强,还原性逐渐增强
单 性
强 相
离 反
弱 !
强弱规律小结
练习1:根据下列反应方程式比较(填:“>”“<”)
①2KMnO4+16HCl(浓)=== 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
判断氧化性: KMnO4 MnO2
>
条件越简单,性质越强
2.强弱规律
(2)根据反应条件判断
氧化还原反应规律
练习2:根据实验描述比较金属与水反应(填:“>”“<”)
Na与冷水剧烈反应,Mg与水加热才能反应,Al与水加热下很难反应
判断还原性:Na Mg Al
>
>
练习2:根据下列反应方程式比较(填:“>”“<”)
①2Fe+3Cl2 2FeCl3
②Fe+S FeS
判断氧化性: Cl2 S
+3
+2
>
同一还原剂相同条件下,被不同氧化剂氧化的变价越大,氧化剂氧化性越强
2.强弱规律
(3)根据氧化产物价态高低判断
氧化还原反应规律
0
0
注意:氧化性、还原性强弱
只与该元素得失电子难易有关,
而与电子得失数目多少无关。
①Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
判断氧化性: HNO3(浓) HNO3(稀)
【变式1】根据下列反应方程式比较(填:“>”“<”)
>
(4)浓酸性质大于稀酸
(5)根据外界影响因素比较
氧化性: NO3_ (H+) —— NO3_ (OH_)
>
温度:温度升高,某些物质的氧化性或还原性增强。
氧化性:浓硫酸(热)> 浓硫酸(冷)
还原性:浓盐酸(热)> 浓盐酸(冷)
酸碱性:同一物质,所处的环境酸(或碱)性越强,其氧化(或还原性)越强。
2.强弱规律
氧化还原反应规律
3.先后规律
氧化还原反应规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合,还原性强的先被氧化
【变式2】已知还原性顺序:I->Fe2+>Br-,Cl2通入FeBr2和FeI2混合溶液发生反应
反应顺序依次为:
Cl2+2I-=I2+2Cl-
Cl2+2Fe2+-=2Fe3++2Cl-
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
竞争反应,谁强谁优先
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合,氧化性强的先被还原
同理:
应用:物质间强弱比较,判断反应的先后顺序
例:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,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。
氧化还原反应规律
4.价态规律
(1)高低规律
元素价态
①最高价:只有氧化性
③最低价:只有还原性
②中间价:既有氧化性又有还原性
练习:下列物质中的氮元素只能体现氧化性的是( )
A.NH3 B.NO
C.NO2 D.HNO3
D
氧化还原反应规律
4.价态规律
注意:化合价“只靠拢,不交叉”;“就近变价”
(2)归中规律:高价+低价→中间价
【例题】已知 H2S 与浓硫酸反应的方程式如下,请画出双线桥。
H2S + H2SO4 (浓) == S↓ + SO2↑ + 2H2O
H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2↑+ 2H2O
-2 +6 0 +4
-2
0
+4
+6
×
得到 2e-
失去 2e-
氧化还原反应规律
4.价态规律
一般多价态的S、Cl、N、P元素均可发生歧化反应
(2)歧化规律:中间价→高价+低价
练习1:亚硫酸钠(Na2SO3)在反应中既可作氧化剂,又可作还原
剂。当它作氧化剂时,理论上可能被还原成的是( )
①H2SO4 ②S ③Na2S ④Na2SO4 ⑤H2SO3 ⑥Na2S2O3
A.①④ B.①②③ C.①⑤⑥ D.②③⑥
D
练习2:用双向桥法表示下列反应中电子转移方向和数目
-1 +1 +1 0
失1e
得1e-
Cl2 + 2NaOH= NaCl + NaClO + H2O
0 -1 +1
失去1e-
得到1e-
$