内容正文:
2026
第一章 物质及其转化
氧化还原反应
1.3.2 氧化剂与还原剂
生活情境
问题驱动
铁粉在脱氧剂中起到什么作用呢?
一、氧化还原反应中的基本概念
0
+1
+2
0
H2 + CuO = H2O + Cu
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
化合价升高,失电子,被氧化,氧化反应
化合价降低,得电子,被还原,还原反应
1.还原剂:所含元素化合价升高 ,失去电子(或电子对偏离)的反应物
氧化剂:所含元素化合价降低,得到电子(或电子对偏向)的反应物
2.氧化产物:还原剂被氧化后得到的产物
还原产物:氧化剂被还原后得到的产物
在这个反应中,哪种物质被氧化?哪种物质被还原
0
+1
+2
0
H2 + CuO = H2O + Cu
化合价升高,失电子,被氧化,氧化反应
化合价降低,得电子,被还原,还原反应
3.还原性:还原剂具有还原性,所含物质失电子的能力
氧化性:氧化剂具有氧化性,所含物质得电子的能力
4.氧化反应:还原剂所含元素化合价升高,失电子,被氧化的反应
还原反应:氧化剂所含元素化合价降低,得电子,被还原的反应
一、氧化还原反应中的基本概念
5.基本概念之间的关系
模
型
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
化合价降低,得电子,被还原,发生还原反应
化合价升高,失电子,被氧化,发生氧化反应
升→ 失→ 氧化反应(氧化产物)→ 作还原剂
降→ 得→ 还原反应(还原产物)→ 作氧化剂
一、氧化还原反应中的基本概念
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
失1×e -,化合价升高,被氧化
得1×e -,化合价降低,被还原
0
+1
-1
失 2×e-,化合价升高,被氧化
MnO2 + 4 HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O
得 1×2e-,化合价降低,被还原
+4
+2
-1
0
典型例题
用双线桥表示同种元素的电子得失,并指出其中的氧化剂还原剂以及氧化产物还原产物
氧化剂___________
还原剂___________
氧化产物__________
还原产物_________
转移的电子数______
氧化剂___________
还原剂___________
氧化产物__________
还原产物_________
转移的电子数______
在同一反应中氧化剂、还原剂、氧化产物还原产物一定是4种物质吗?
氧化剂与还原剂不一定是不同物质,可能为同一物质。
氧化产物与还原产物不一定是不同物质,可能为同一物质。
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
析·典型范例
歧化反应
归中反应
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。
1.利用物质中元素所处的价态,推测它可能具备的性质
二、常见的还原剂和氧化剂
①元素处于最高价:
②元素处于最低价:
③元素处于中间价态:
铁元素(Fe):
0
+2
+3
↑
↑
↓
↓
硫元素(S):
-2
0
+4
+6
↑
↑
↑
↓
↓
↓
只有氧化性
只有还原性
既有氧化性,又有还原性
结合氧化还原反应的宏观特征,分析如何去判断物质的氧化性与还原性?
H2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 H2SO4(浓)
只能降价
只有氧化性
只能升价
只有还原性
既具有氧化性
又具有还原性
标出下列物质中硫元素的化合价,并判断下列物质中硫元素具有氧化性还是还原性。
高价氧化性、低价还原性、中间价态两具全。
口诀
-2 0 +4 +4 +4 +6
【思考与讨论】
二、常见的还原剂和氧化剂
思考:是不是高价态的一定具有非常强的氧化性?
思考:在氧化还原反应中,Al原子能失去3个电子,Na原子能失去1个电子,
所以还原性 Al > Na,这种说法正确吗?
2.常见的还原剂和氧化剂
(1)氧化剂: 具有氧化性,易得电子
O2 , Cl2 ,Br2
CuO , Fe2O3
KMnO4 , K2Cr2O7 , 浓H2SO4 , HNO3 , KClO3、HClO
Fe3+ , H+
1) 活泼的非金属单质:
2) 高价的氧化物:
3) 高价的含氧酸及其盐:
4) 某些阳离子:
存在化合价能降低的元素
物质归类 活泼非金属单质 变价元素高价态化合物 过氧化物 其他
氧化剂 O2 Cl2 Br2 KMnO4 FeCl3 HNO3 H2SO4
(浓) Na2O2 H2O2 HClO MnO2
对应
还原产物 H2O Cl- Br- Mn2+ Fe2+ NO2
NO SO2 NaOH等 H2O Cl- Mn2+
二、常见的还原剂和氧化剂
(2)还原剂: 具有还原性,易失电子
Mg , Fe , Al
2)某些非金属单质:
H2 , C
3)变价元素的低价态物质:
CO , H2S, Cu2O
I-, S2-
1)活泼的金属单质:
4)某些阴离子:
中间价态的化合物,在氧化还原反应中既能得到电子又能失去电子,既能做氧化剂又能做还原剂,
例如H2O2、SO2、SO32-、Fe2+ 等。
存在化合价能升高的元素
物质归类 金属单质 非金属单质 某些氧化物 某些氢化物 某些盐
还原剂 Na Al H2 C CO SO2 NH3 H2S KI FeCl2 Na2SO3
对应
氧化产物 Na+ Al3+ H2O CO、CO2 CO2 SO42- N2 S I2 Fe3+ SO42-
二、常见的还原剂和氧化剂
三、氧化还原反应的强弱规律
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
如何判断氧化性和还原性的强弱呢?
活动1:指出下列反应中的氧化剂、还原剂分别是什么?氧化产物、还原产物?
并思考该反应能够自发进行,说明哪种物质更容易得电子?
哪种物质更容易失电子?
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
氧化性:CuSO4 > FeSO4
还原性:Fe> Cu
失电子能力越强,物质还原性越强
得电子能力越强,物质氧化性越强
弱还原性
强氧化性
强还原性
弱氧化性
氧化性:氧化剂 > 氧化产物
还原性:还原剂 > 还原产物
1、根据氧化还原反应的方向判断
“强制弱”或“前强后弱”
A
典型例题
【例1】
典型例题
【例2】常温下,发生下列反应:
①16H++10Cl-+ === 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+
练习:根据下列方程式判断物质的氧化性和还原性强弱
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
氧化性:H2SO4 > ZnSO4
还原性:Zn> H2
还原剂
氧化产物
0
+2
+1
0
氧化剂
还原产物
三、氧化还原反应的强弱规律
活动2:对比下列反应,并分析三个反应的反应条件有何异同?
例如:
2KMnO4 + 16 HCl == 2KCl+ 2 MnCl2+ 8H2O+ 5Cl2↑
MnO2+4HCl === MnCl2 + 2H 2O + Cl2↑
△
4HCl + O2 === 2H2O+ 2Cl2
CuCl2
500℃
问题2:反应条件的难易程度,与物质氧化性、还原性强弱存在怎样的对应关系?
问题1:同为氧化HCl生成氯气,谁的氧化性更强?依据是什么?
2、根据反应条件判断(剧烈程度)
物质与同一种还原剂或氧化剂反应时,反应条件越低,对应物质的氧化性或还原性越强
氧化性:KMnO4 > MnO2 > O2
三、氧化还原反应的强弱规律
活动3:对比下列反应,并分析两个反应的反应条件有何异同?
例如: 2Fe + 3Cl2 ==2FeCl3
Fe + S == FeS
氧化性:Cl2 > S
问题1:Fe在两个反应中被氧化的程度是否相同?思考氯气和硫,哪种物质对Fe的氧化能力更强?
问题2:同种还原剂与不同氧化剂反应,还原剂化合价升高越多,说明氧化剂氧化性越强吗?
问题3:同种氧化剂与不同还原剂反应,氧化剂化合价降低越多,能否说明还原剂还原性越强?
3、根据产物的价态判断(被氧化的程度)
物质与同一种还原剂或氧化剂反应时,对应的氧化产物或还原产物价态越高或越低,对应物质的氧化性或还原性越强
三、氧化还原反应的强弱规律
4、根据元素活动性顺序判断
F2 Cl2 Br2 I2 S
F- Cl- Br- I- S2-
单质氧化性减弱
对应的阴离子的氧化性增强
对应的阳离子的氧化性增强
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ H+ Cu2+ Ag+
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
单质还原性减弱
非金属
金属
思考1:金属活动性强弱与金属失电子能力有何关系?推测金属单质还原性与其对应金属阳离子氧化性,存在怎样的反向关系?
思考2:非金属单质氧化性强弱如何排序?对应阴离子还原性如何变化?
【例2】从下列各组反应对比中,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。则在Cu、Fe、Ag中,__________的还原性最强,在Cu2+、Fe2+、Ag+中,__________的氧化性最强。
(2)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(FeCl3),而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。则在氯气分子(Cl2)、氯离子、氢离子中,______________具有氧化性,________的氧化性更强。
Fe
Ag+
Cl2、H+
Cl2
典型例题
四、氧化还原反应的守恒规律
资料卡片
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。为了消除碘缺乏病,必须在食盐中加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘,可用如下反应:
KIO3 + 5KI + 3H2SO4 = 3K2SO4 + 3I2 + 3H2O
问题:请分别用双线桥和单线桥表示出上述反应中的化合价升降以及电子转移情况,并指出氧化剂、还原剂以及氧化产物和还原产物。
KIO3 + 5KI + 3H2SO4 = 3K2SO4 + 3I2 + 3H2O
+5
-1
0
得1×5e-
失5×e-
KIO3 + 5KI + 3H2SO4 = 3K2SO4 + 3I2 + 3H2O
+5
-1
0
5e-
氧化剂:KIO3
还原剂:KI
氧化产物:I2
还原产物:I2
你发现了什么规律?
反应前后各元素的原子个数相等
原子守恒
失电子总数与得电子总数相等
电子守恒
化合价升降守恒
对于离子反应,反应前后电荷总数相等
电荷守恒
四、氧化还原反应的守恒规律
典型例题
A.N2
B.NO
D.NH4Cl
C.NO2
【例】某反应的化学方程式为aFeCl2+ bKNO3 + cHCl=d FeCl3+ eKCl + f X + gH2O,
若b=1, d=3,则X的化学式为 ( )
B
——守恒规律的应用
练习:含1.2×1020个Na2SO3的溶液恰好被含4×1019个K2Cr2O7的溶液氧化为Na2SO4,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是( )
A.+6 B.+3 C.+2 D.0
B
谢谢观看
2MnO
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