第三讲氧化还原反应

1第二章化学物质及其变化第三讲氧化还原反应教学重点、难点：氧化还原反应的本质。教学过程：知识梳理1．氧化还原反应的概念(1)氧化还原反应：＿＿＿＿＿＿＿＿的化学反应叫做氧化还原反应。①氧化还原反应的本质是＿＿＿＿＿＿＿。②氧化还原反应的特征是＿＿＿＿＿＿＿。③氧化还原反应的判断方法和依据，就是＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)氧化反应和还原反应：＿＿＿＿＿＿＿的反应称为氧化反应；＿＿＿＿＿＿＿的反应称为还原反应。氧化反应和还原反应的关系是：二者是同一个反应中的两个半反应，是一个反应的两个方面，是既＿＿＿又＿＿＿的，相互＿＿＿，总是同时＿＿＿，同时＿＿＿，没有先后。(3)氧化剂和还原剂：在氧化还原反应中，＿＿＿＿＿＿的反应物叫做氧化剂；而＿＿＿＿＿＿的反应物叫做还原剂。氧化剂和还原剂是对一个氧化还原反应中的＿＿物而言的。但一个反应是氧化还原反应，而它的反应物＿＿＿＿＿＿(填“一定”或“不一定”)做了氧化剂或还原剂。但有氧化剂也＿＿＿＿＿(填“一定”或“不一定”)还原剂，可以是＿＿＿＿＿的物质，还可以是＿＿＿＿＿物质。(4)氧化性和还原性：氧化性是指＿＿剂具有的能力，表现在反应中是化合价有＿＿＿趋势的一种表现能力；还原牲是指＿＿剂具有的能力，表现在反应中是化合价有＿＿＿趋势的一种表现能力。(5)氧化产物和还原产物：＿＿＿＿＿失去电子被＿＿＿＿＿所得的产物叫氧化产物；＿＿＿＿得到电子被＿＿＿＿所得的产物叫还原产物。2、概念的联系氧化剂(具有＿＿性)—＿＿电子—被＿＿—发生＿＿反应—＿＿产物。还原剂(具有＿＿性)—＿＿电子—被＿＿—发生＿＿反应—＿＿产物3、氧化还原反应的电予转移的表示方法一双线桥法：要求：(1)“双”线桥的双是指从＿＿＿＿＿到＿＿＿＿＿之间一条和从＿＿＿＿到＿＿＿＿＿之间的这两条线桥。每条线桥都要从＿＿＿＿＿指向＿＿＿＿＿。箭号起止所措均为＿＿＿＿＿.(2)线上标出电子得失情况(3)两条线桥上的得到与失去的电子的总数应该＿＿＿＿＿。例如：4．常见的氧化剂有（1）非金属单质＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等(2)含有高价或较高价元素的含氧化合物＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等等（3）高价的较不活泼金属阳离子＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等。常见的还原剂有：（1）活泼或较活泼的金属单质＿＿＿＿＿＿＿等；(2)低价金属阳离子＿＿＿＿＿＿＿等；(3)较不活泼的非金属单质＿＿＿＿＿＿＿等(4)非金属的阴离子＿＿＿＿＿＿＿等；(5)含较低价态元素的化合物＿＿＿＿＿＿＿等。5．物质氧化性和还原性判断：元素处于＿＿＿＿＿＿＿价，只有氧化性；元素处于＿＿＿＿＿＿＿价；只有还原性；元素处于中间价态，既有＿＿＿＿＿＿＿又有＿＿＿＿＿＿＿但主要呈现一种性质，如：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2疑难点拨一、电子转移的表示方法1、双线桥法(1)双箭号从反应物指向生成物，箭号起止所指的均为同一种元素。(2)线上标出得失电子的情况及价的升降、被氧化或被还原等内容。氧化剂为Fe2O3，还原剂为CO，氧化产物为CO2，还原产物为Fe。氧化剂为HCl，还原剂为Zn，氧化产物为ZnCl2，还原产物为H2。2、单桥线法(1)箭号由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素；(2)线上只标出转移电子的总数。二、氧化还原基本规律1、守恒规律氧化还原反应中，氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等，常用于有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原反应方程式。2、岐化规律同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子（或离子）发生电子转移的氧化还原反应叫歧化反应。岐化反应化合价的特点是：某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。歧化反应是自身氧化还原反应的一种，常用于判断某种元素的化合价高低以及有关氧化还原反应方程式的计算。3、归中规律同种元素由不同价态（高价态和低价态）转变为中间价态的氧化还原反应，称之为归中反应，也称“反歧化反应”。常用于方程式的书写，当有中间价态时，才可能发生，否则不反应，如SO2与浓硫酸不反应，可用浓硫酸干燥。4、不交叉规律同一种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价要降低，低价要升高，它们最多变为同一价态，不可能发生交叉现象。这一规律常用于量的关系的确定，标明电子转移的方向与数目等。5、强弱规律氧化还原反应若能进行，一般为较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。3常用于在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化必较弱的物质或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质，亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱，氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物。三、氧化性、还原性强弱的判断1、根据元素的化合价物质中元素具有最高价，该元素只有氧化性；物质中元素具有最低价，该元素只有还原性；物质中元素具有中间价，该元素既有氧化性又有还原性。对于同一种元素，价态越高，其氧化性就越强；价态越低，其还原性就越强。2、根据氧化还原反应方程式（参照二、5）在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。3、根据金属活动性顺序表在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，其还原性就越强（铂金除外）；金属的位置越靠后，其阳离子的氧化性就越弱。4、根据元素周期表同周期元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱。同主族元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强。5、根据反应的难易程度氧化还原反应越容易进行（表现为反应所需条件越低），则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。6、其它条件一般溶液的酸性越强或温度越高，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱。注意：①氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关，而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强，其氧化性就越强；失电子能力越强，其还原性就越强。②同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。【典型例题】【例1】下列叙述中正确的是A.含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性。B.阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性。C.金属原子失电子越多，其还原性越强。D.强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应。解析:A.元素的最高价态只有氧化性，但不一定有强氧化性。如：NaCl中的Na＋只有氧化性，但其氧化性极弱。B.Fe2＋既有氧化性，又有还原性，主要表现还原性。MnO4-具有强氧化性。C.氧化性还原性的强弱是指得失电子的难易程度，而非得失电子数目的多少。如：Na-e-=Na＋,Mg-2e-=Mg2＋,Al-3e-=Al3＋,但还原性：NaMgAl。4D.一般情况下，强氧化剂与强还原剂相遇可发生氧化还原反应，但若是同种元素之间还必须存在中间价态才能发生反应，如浓H2SO4（强氧化剂）与SO2（强还原剂）就不能发生反应。答案：D。【例2】已知反应：①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2；②2FeCl2+Cl2=2FeCl3③I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI，下列粒子的还原能力由强到弱顺序正确的是A.I-Fe2＋Cl-SO2B.Cl-Fe2＋SO2I-C.Fe2＋I-Cl-SO2D.SO2I-Fe2＋Cl-解析：序号还原剂还原产物还原能力①I-Fe2+I-＞Fe2+②Fe2+Cl-Fe2+＞Cl-③SO2I-SO2＞I-结论还原能力：SO2＞I-＞Fe2+＞Cl-答案：D。【例3】已知：X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力W2X2Y2Z2，下列氧化还原反应能发生的是A.2NaW+Z2＝2NaZ+W2B.2NaX+Z2＝2NaZ+X2C.2NaY+W2＝2NaW+Y2D.2NaZ+X2＝2NaX+Z2解析：四种物质的氧化能力W2X2Y2Z2，氧化能力强的单质能氧化其后的元素的阴离子成单质，即W2能氧化X-、Y-、Z-，X2能氧化Y-、Z-，Y2能氧化Z-。故C、D正确。【例4】单质X和Y相互反应生成X2＋Y2-，现有下列叙述：①X被氧化②X是氧化剂③X具有氧化性④Y2-是还原产物⑤Y2-具有还原性⑥X2＋具有氧化性⑦Y的氧化性比X2+氧化性强，其中正确的是A．①②③④B．①④⑤⑥⑦C．②③④D．①③④⑤解析：由题述可知：X失电子被氧化，Y得电子被还原，①④正确，同时需注意，有些问事实上是等同的，如②和③，即②错③也错综合即得正确答案为B。答案：B．【例5】在100ml溴化亚铁溶液中通入2.24L氯气（标准状况），若有三分之一的溴离子被氧化，求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度。并写出该反应的离子方程式。解答:设溴化亚铁的物质的量为Ｘ，由电子守恒得：则X+X×2×1/3=2.24/22.4×2Ｘ＝0.12mol溴化亚铁溶液的浓度：0.12/0.1=1.2mol/L从计算可知，0.1mol氯气氧化0.12mol溴化亚铁,即5mol氯气氧化6mol溴化亚铁,其中被氧化的溴离子为4mol,所以其离子方程式为:6Fe2＋+4Br-+5Cl2==6Fe3＋+2Br2+10Cl-知能训练一、选择题1．（06年吉林市期考,3）暴露于空气中不易变质的物质是A．小苏打B．石炭酸C．植物油D．FeSO4溶液2．下列反应中属于氧化还原反应的是：A．CO2+H2O==H2CO3B．H2CO3==CO2+H2OC．CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2D．CO2+C==2CO3．下列说法中正确的A．氧化剂本身发生氧化反应B．氧化还原反应一定有氧元素参加C．氧化剂在反应中得电子，还原剂失去电子D．氧化反应一定先于还原反应发生54．实现下列变化，一定要加入其它物质作氧化剂的是：A．CaCO3→CO2B．NaCl→NaNO3C．Zn→ZnCl2D．CuO→CuSO45．下列说法中错误的是A．置换反应一定是氧化还原反应B．化合反应不可能是氧化还原反应C．分解反应可能是氧化还原反应D．凡是氧化还原反应，都不可能是复分解反应6．单质X2和Y2起反应生成化合物的分子式是XY，已知X是正价，下列叙述正确的是A．X2被还原，X2是还原剂B．Y2被氧化，Y2是氧化剂C．X2被氧化，X2是还原剂D．Y2被氧化，Y2是还原剂7．下列微粒不具有还原性的是A．H2B．H＋C．NaD．CO8．下列反应中，SO2作还原剂的是A．2H2S+SO2==3S↓+2H2OB．SO2+2Mg==2MgO+SC．Cl2+SO2+2H2O==H2SO4+2HClD．SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O9．黑火药发生爆炸的反应中：S+2KNO3+3C==K2S+N2↑+3CO2↑被还原的元素是A．只有NB．只有SC．只有CD．N和S10．（2006江苏化学）物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液②Cu与FeCl3溶液③Zn与H2SO4溶液④Fe与HCl溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是A.①③B.③④C.①②D.①③④11．（2006广东化学）下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量关系为1︰2的是A.O3＋2KI＋H2O2＝KOH＋I2＋O2B.2CH3COOH＋Cu(ClO)2＝2HClO＋Ca(CH3COO)2C.I2＋2NaClO3＝2NaIO3＋Cl2D.4HCl＋MnO2＝MnCl2＋Cl2↑＋2H2O11．R2O8n－在一定条件下可以把Mn2＋氧化为MnO4－，若反应后R2O8n－离子变为RO42－，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：2，则n的值为A．1B．2C．3D．413．重铬酸铵(NH4)2Cr2O7是一种受热易分解的盐，下列各组对重铬酸铵受热分解的产物的判断符合实际的是A．CrO3+NH3+H2OB．Cr2O3+NH3+H2OC．CrO3+N2+H2OD．Cr2O3+N2+H2O14．原电池在工作时发生氧化还原反应，下列反应不可能作为原电池工作时发生反应的是A．Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2AgB．2Fe+O2+2