内容正文:
第06讲 氧化还原反应
学习目标
1.从得氧失氧角度认识氧化还原反应
2.能从化合价变化角度分析氧化还原反应的特征
3.能从电子转移角度认识氧化还原反应及其本质
4.掌握氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
5.掌握电子转移的表示方法
思维导图
新知精讲
知识点1:从得失氧的角度认识氧化还原反应2CuO + C 2Cu +CO2↑
高温
【探究】
【分析】
①失氧物质:CuO失去氧,被还原,发生还原反应
②得氧物质:C 得到氧,被氧化,发生氧化反应
③结论:在化学反应中,一种物质得到氧发生氧化反应,必然有一种物质失去氧发生还原反应。也就是说,氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应。
【总结】
1.氧化反应:物质得到氧被氧化的反应,如C 、CO得到氧的反应。
2.还原反应:物质失去氧被还原的反应,如CuO失去氧的反应。
3.氧化还原反应:氧化反应与还原反应在一个反应中同时发生的反应。
知识点2:从化合价的角度认识氧化还原反应
【探究】
【总结】
1.氧化还原反应:是反应过程中有元素化合价升降的化学反应。
①氧化还原反应的重要特征
②氧化还原反应的判断方法
2. 氧化反应:物质所含元素化合价升高被氧化的反应
3. 还原反应:物质所含元素化合价降低被还原的反应
【易错提醒】
1.并非只有有氧得失的反应才是氧化还原反应,凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应,元素化合价升降是氧化还原反应的外在特征,可用来判断一个反应是否是氧化还原反应。
2.氧化还原反应中,元素化合价升高与元素化合价降低一定同时发生,且化合价升高总数=化合价降低总数。
3.在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生变化。
元素化合价的计算
依据:化合物中各元素的正、负化合价的代数和为0。
计算步骤:先标出熟悉元素的化合价,再依据元素化合价代数和为0确定其他元素的化合价。
知识点3:从电子转移的角度认识氧化还原反应
1.氧化还原反应:有电子转移(得失或偏移)的反应
2.氧化反应:失去电子或电子对偏离的反应
3.还原反应:得到电子或电子对偏向的反应
【注意】:失电子数=得电子数=转移电子数
4.氧化还原反应中一定存在着电子转移,有的是电子得失,有的是共用电子对偏移,这就是氧化还原反应的本质,也是化合价升降的原因。
举例:(1)电子的得失 2Na + Cl2 = 2NaCl
点燃
①钠原子失去1个电子→钠元素化合价升高→Na被氧化→Na发生氧化反应
②氯原子得到1个电子→氯元素化合价降低→Cl2被还原→Cl2发生还原反应
③元素原子间通过电子得失形成化合物时,得电子原子的元素化合价降低,得几个电子,化合价降低几价;失电子原子的元素化合价升高,失几个电子,化合价升高几价。点燃
H2 + Cl2 = 2HCl
(2)电子对的偏移
①共用电子对偏向于氯原子→氯元素的化合价降低→Cl2发生还原反应
②共用电子对偏离于氢原子→氢元素的化合价升高→H2发生氧化反应
③元素原子间通过共用电子对形成化合物时,共用电子对偏向于哪种元素的原子,哪种元素就显负价;共用电子对偏离于哪种元素的原子,哪种元素就显正价。这里氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子的稍强一些,故共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子。
【归纳总结】
1.判断氧化还原反应的方法:元素化合价的升降(必须有升有降才行)
2.氧化还原反应的重要特征:元素化合价的升降
3.氧化还原反应的本质:电子转移,有的是电子得失,有的是共用电子对偏移
4.氧化还原反应的口诀:升失氧化,降得还原
(1)升失氧化:化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,
(2)降得还原:化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,
知识点4:氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
反应类型
氧化还原反应的实例
非氧化还原反应
实例
结论
化合反应
A+B=AB
2H2+O2 H2O
CaO+H2O===Ca(OH)2
①化合反应不一定是氧化还原反应;
②有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应
分解反应
AB=A+B
2H2O==2H2+O2↑通电
CaCO3 = CaO + CO2↑高温
①分解反应不一定是氧化还原反应;
②有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应
置换反应
A+BC=B+AC
Fe+CuSO4=
FeSO4+Cu
——
置换反应一定是氧化还原反应
复分解反应
AB+CD=AD+CB
——
AgNO3+NaCl==AgCl↓ +NaNO3
复分解反应一定不是氧化还原反应
【易错提醒】
1.四大基本反应类型不能包含所有的化学反应,有的反应不属于四大基本反应类型,但它有元素化合价的升降,属于氧化还原反应。如反应 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
2.有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的转化
3O2 放电 2O3。
3.没有单质参加的化合反应或没有单质生成的分解反应也可能属于氧化还原反应。如SO2+H2O2===H2SO4
知识点5:电子转移的表示方法
1.双线桥法
(1)表示同一元素原子从反应物到生成物的电子转移情况
(2)步骤:
①标变价:找出反应前后化合价发生变化的元素
②画双线:从反应物中变价元素出发,指向生成物中对应的同种元素
③注得失:电子用e-表示,标出“失去”、“得到”的电子总数
(得/失a×be- )
例如:
(3)注意:
①箭头必须连接同一元素, 由反应物→生成物
②线桥上必须标“得到”或“失去”,且得到的电子总数=失去的电子总数
③用双线桥法标电子转移数目时,用a × be- 的形式表示,a表示得电子或失电子的原子个数,b表示每个原子失去或得到的电子数,当a =1时,可以直接写为be-;当b =1时,要写为a × e-。
2.单线桥法
(1)表示反应物中变价元素原子的电子转移情况
(2)步骤:
①标变价:标出反应前后化合价发生变化的元素
②连单线:在反应物中从升价元素指向降价元素
(反应物:失电子→得电子)
③注电子总数:标明电子转移的总数,不标“得、失”
(ne- )
例如:
(4)注意
①箭头连接的是不同元素,且是反应物之间,由失电子→得电子,也就是由化合价升高的元素指向化合价降低的元素。
②不需标明“得到”或“失去”,只需标明电子转移数目,线桥上只写ne-(即只写电子转移的总数),不能写成a× be- 的形式。
【 基础检测】
1、 单选题
1.下列物质转化过程中硫元素化合价降低的是( )
A.H2SO4→SO2 B.H2S→SO2
C.S→SO2 D.SO2→SO3
2.下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A.氧化还原反应前后元素化合价有升降
B.氧化还原反应前后一定有氧的得失
C.实现Fe3+→Fe2+的变化过程一定是氧化反应
D.元素化合价升高的反应是还原反应
3.下列变化过程一定属于还原反应的是( )
A.HCl→MgCl2 B.Na→Na+
C.CO→CO2 D.Fe3+→Fe2+
4.我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用,其中黑火药的爆炸反应为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。该反应中被氧化的元素是( )
A.C B.N
C.N和S D.N和C
5.氧化还原反应的实质是( )
A.元素化合价发生变化
B.反应中有氧原子的得失
C.反应中有电子得失或电子偏移
D.反应后生成新物质
6.下列反应中,氯元素失去电子的是( )
A.2KClO32KCl+3O2↑
B.2P+5Cl22PCl5
C.MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.H2+Cl22HCl
7.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
8.将燃着的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁条继续燃烧,反应的化学方程式为CO2+2MgC+2MgO,该反应属于( )
①化合反应 ②分解反应 ③置换反应 ④复分解反应 ⑤氧化还原反应
⑥离子反应 ⑦非氧化还原反应
A.①③⑦ B.②③⑥
C.③⑤ D.④⑥
【 答案】
1、 单选题
1.答案:A
解析:已知氢元素、氧元素的化合价分别为+1价和-2价,根据化合物中化合价的代数和等于零,计算各组物质中硫元素化合价,对比可知答案为A。
2.答案:A
解析:判断氧化还原反应的概念,关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无升降,化合价有升降一定是氧化还原反应,但不一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应,Fe3+转化为Fe2+,铁元素的化合价降低,发生的是还原反应。
3.答案:D
解析:A项中氯元素化合价未变;B项中钠元素的化合价升高,属于氧化反应;C项中碳元素化合价升高,属于氧化反应;D项中铁元素化合价降低,属于还原反应。
4.答案:A
解析:元素化合价升高被氧化,发生氧化反应。反应前后:C由0→+4价,被氧化;S由0→-2价,被还原,N由+5→0价,被还原。
5.答案:C
【解析】:氧化还原反应的实质是反应中的电子转移,包括电子得失或电子偏移。
6.答案:C
解析:氯元素失去电子的反应就是反应中的氯元素化合价升高的反应,C项中氯元素的化合价由-1价升高到0价。
7.答案:C
解析:
8.答案:C
解析:根据置换反应的定义可知该反应属于置换反应,化合价反应前后有升降,也属于氧化还原反应。
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