4.氧化还原反应的基本概念

氧化还原反应物质燃烧食物腐败金属电镀新陈代谢冶炼金属氧化还原反应一．得失氧的角度氧化反应：物质得到氧的反应还原反应：物质失去氧的反应CuO+H2=H2O+CuCuOCu失去氧还原反应H2H2O得到氧氧化反应一种物质失去氧必有一种物质得到氧，在同一个反应中既有还原反应又有氧化反应如何定义氧化还原反应？既有物质得到氧又有物质失去氧还原反应和氧化反应是一个反应中同时发生的两个过程氧化还原反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu氧化还原反应假如一个反应中没有得失氧的情况发生是不是氧化还原反应呢？如：氧化还原反应标出化合价CuO+H2=H2O+Cu+20+10CuOCu失去氧还原反应化合价降低+20H2H2O得到氧氧化反应化合价升高0+1从这个例子中同学们可以得到什么结论？氧化还原反应二．化合价升降的角度氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应还原反应：物质所含元素化合价降低的反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu同一种元素在反应前后有化合价的变化，在这个反应中有化合价的升高，必有化合价的降低氧化还原反应定义：凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。√√化合价的升降是什么原因引起的？如何在上述两反应中表达出来？元素化合价和电子得失的关系化合价升高，被氧化化合价降低，被还原2Na+Cl2=2NaCl00+1－1NaNa+ClCl－Cl-Na+电子转移元素化合价数=离子化合物：该元素一个原子得失电子数化合价升高数＝失去的电子数化合价降低数＝得到的电子数失去电子的反应就是氧化反应得到电子的反应就是还原反应（1）实质：有电子的转移（得失或偏移）（2）特征：有元素化合价升降这是概念判断的根本依据（高失氧，低得还）在反应中有元素化合价变化的化学反应小结【练习1】下列反应中不属于氧化还原反应的是（）A、Cl2+H2O==HCl+HClOB、3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2C、CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑D、3CuS+8HNO3==3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2OC【练习2】化学反应中，属于氧化还原反应的是（）A.Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaClB.Fe+CuSO4=Cu+FeSO4C.2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2OD.CaO+H2O=Ca(OH)2【练习3】从化合价升降的角度判断下列反应是否属于氧化还原反应，1．NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O↑2.CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl3．Zn+CuSO4=Cu+ZnSO44．2FeCl2+Cl2=2FeCl35．2Na+2H2O=2NaOH+H2【练习4】判断下列那些为氧化还原反应，并说出理由①IBr+H2O=HBr+HIO；②KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O；③NaH+H2O=NaOH+H2；④CaO2+H2O=Ca(OH)2+H2O2；⑤5C2H5OH+2KMnO4+3H2SO4→5CH3CHO+K2SO4+2MnSO4+8H2O。16【练习5】在11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4的反应中，P元素发生的变化是（）A.被氧化.B.被还原C.既被氧化又被还原D.既未被氧化又未被还原C⑴双线桥法——“谁变谁”氧化剂中得电子元素+还原剂中失电子元素=还原产物+氧化产物得ne-失ne-注意：(1)箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。(2)箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移前后的变化。(3)在“桥”上标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数相等。3、氧化还原反应中电子转移的表示方法：4.电子转移及氧化还原关系的表示方法---单线桥和双线桥⑴用双线桥表示电子转移的结果和氧化还原反应的各种关系2FeCl2+Cl2==2FeCl3+2–10+3-1失去2×e-，化合价升高，被氧化得到2×e-，化合价降低，被还原MnO2+4HCl（浓）===MnCl2+Cl2↑+2H2O化合价降低，被还原，得2e-+4-1+20化合价升高，被氧化，失2×e-重点：（1）双箭号（从反应物指向生成物）（2）箭号起、止所指为同一种元素（3）标出得与失电子及总数（氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数）19【例5】用双线桥法表示下列反应的电子转移方向和数目，并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。参考答案：1）3Cu+8HNO3(稀）===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O∆3Cu+8HNO3(稀）===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O∆失去3×2e-得到2×3e-20化合价升高，失去6×2e-还原剂氧化剂还原产物氧化产物化合价降低，得到2×6e-0+5-2-1MnO2△2KClO3====2KCl+3O2↑2）氯酸钾与二氧化锰混合加热213S+6KOH==2K2S+K2SO3+3H2O化合价降低，得到2×2e-还原剂氧化剂氧化产物还原产物化合价升高，失去4e-+40-23）硫与KOH溶液反应⑵用单线桥表示电子转移情况表示氧化剂和还原剂之间元素的电子转移情况时，将氧化剂中降价元素与还原剂中升价元素用直线连接起来，箭头从还原剂指向氧化剂，线上标出电子转移总数，称为“单线桥法”MnO2+4HCl（浓）===MnCl2+Cl2↑+2H2O+4-1+202e-加热重点：（1）单箭号（在反应物之间）（2）箭号起点为失电子元素，终点为得电子元素(从还原剂指向氧化剂)（3）只标转移电子总数，不标得与失。有关氧化还原反应的下列叙述正确的是（）A、氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应B、凡有单质参加或生成的反应均为氧化还原反应C、一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂一定是两种不同的物质D、H2与Cl2发生化学反应时，氢元素失去电子，化合价升高被氧化【例6】A第2讲氧化性还原性强弱判断知识点４：氧化性和还原性强弱的判断氧化性、还原性强弱的判断，是高考考查的重点。根据不同条件判断的依据是不一样的。其中比较重要的有：⑴根据氧化还原反应进行判断---强弱律⑵根据金属活动顺序表和周期律判断⑶根据反应条件或反应剧烈程度判断⑷根据不同还原剂（或氧化剂）与同一种氧化剂（或还原剂）反应，产物的价态来判断⑸根据电化学知识进行判断（一）根据方程式判断氧化还原性强弱氧化性、还原性强弱比较规律：对于任何氧化还原反应，都满足下列规律：ABba氧化性：Aa（氧化产物）还原性：Bb（还原产物）氧化剂+还原剂=氧化剂的还原产物+还原剂的氧化产物失电子、化合价升高、被氧化，发生氧化反应得电子、化合价降低、被还原，发生还原反应重要题型：例1.根据下列三个方程式：I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI；2FeCl2+Cl2=2FeCl3；2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2有关物质的还原性强弱顺序是AI-Fe2+Cl-SO2BCl-Fe2+SO2I-CFe2+I-SO2DSO2I-Fe2+Cl-D例2.已知I-、Fe2+、和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为：H2O2Fe2+I-SO2。则下列反应不能发生的是（）A2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+BH2O2+H2SO4=SO2+O2+2H2OCI2+SO2+2H2O=H2SO4+2HID2Fe3++2I-=2Fe2++I2B（1）根据金属活动顺序表KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu失电子能力逐渐增强，还原性逐渐增强其阳离子得电子能力逐渐增强，氧化性逐渐增强（二）根据金属和非金属活动顺序表判断（2）根据非金属活动顺序判断F2Cl2Br2I2SF-Cl-Br-I-S2-氧化性逐渐减弱还原性逐渐增强金属单质的还原性随金属性增强而增强，其离子的氧化性相应减弱非金属单质的氧化性随非金属性增强而增强，其离子的还原性相应减弱（三）根据元素周期表判断（四）根据元素化合价高低来判断氧化性强弱一般地说，同种变价元素的几种物质，它们的氧化能力是由高价态到低价态逐渐减弱，还原能力则依次逐渐增强。判断氧化性强弱：Fe3+与Fe2+；KMnO4与MnO2还原性强弱：S2-、S与SO3氧化性：Fe3+Fe2+KMnO4MnO2；还原性：S2-SSO3氯元素的化合价+7+5+3+10-1只有氧化性兼有氧化性和还原性只有还原性兼有氧化性和还原性兼有氧化性和还原性兼有氧化性和还原性特例：氧化性：HClOHClO2HClO3HClO4（五）根据与同一种物质反应的情况判断氧化性强弱如：2Fe+3Cl2=2FeCl3Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Cl2能将Fe氧化至+3价，而HCl只能将Fe氧化为+2价，故氧化能力Cl2＞HCl。又如：MnO2＋4HCl（浓）=MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O同是将浓盐酸氧化为Cl2，MnO2必须在加热条件下才能进行，而KMnO4在常温下即可进行，说明氧化能力KMnO4＞MnO2。(1)物质的浓度越高，氧化性或还原性越强。(2)温度越高，氧化性或还原性越强。(3)酸性越强，氧化性越强；碱性越强，还原性越强。（六）外界条件对某些物质氧化性或还原性强弱的影响浓HNO3的氧化性强于稀HNO3；H2SO4（浓）H2SO4(稀)C、CO、H2常温下不显还原性；再如KMnO4氧化性：酸性中性碱性例题：1.判断下列反应能否发生？若能发生写出离子反应方程式，并比较氧化性强弱。☆2Fe3++2I-=2Fe2++I2☆2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-☆MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O氧化性：Br2Fe3+；MnO4-Fe3+I2氧化性：MnO4-MnO2Cl2Br2Fe3+I2☆KI溶液滴入FeCl3溶液中☆Br2水滴入FeSO4溶液中☆KMnO4溶液和FeSO4溶液混合第4讲氧化还原反应方程式的配平36一、氧化还原反应方程式配平的原则和步骤1、配平的原则①电子转移守恒；②离子电荷守恒；③原子个数守恒。2、配平的步骤：一、氧化还原反应方程式配平的原则和步骤“一划、二标、三定、四配、五查”，即划好价，标变化，定总数，配系数、再检查。①确定氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物的化合价②用观察法找出元素化合价的变化值③用化合价升降总数相等的原则确定化合价变化的物质的计量数。④调整计量数，用观察法确定化合价未变化的物质的计量数，同时将单线改成等号。⑤检查核实各元素原子个数在反应前后是否相等。对于用离子方程式表示的氧化还原方程式还必须核对反应前后离子的总电荷数是否相等。【例1】配平下列方程式①S十HNO3—H2SO4+NO2+H2O②H2C2O4+KMnO4+H2SO4—CO2+K2SO4+MnSO4+H2O39①KMnO4+K2S+H2SO4——MnSO4+K2SO4+H2O②K2S+HNO3——KNO3+S+NO+H2O【练习1】配平下列方程式1、逆向配平法：二、配平的方法和技巧(1)适用对象：部分氧化还原反应；自身氧化还原反应；歧化反应。(2)方法：从右边生成物着手配平，即：选择氧化产物、还原产物为基准物质进行配平。1、逆向配平法：二、配平的方法和技巧【例2】配平下列氧化还原反应方程式：S+KOH—K2S+K2SO3+H2O0-2+462421233K2Cr2O7+HCl—KCl+CrCl3+H2O+Cl2↑+6-1+303122323726+8141【练习2】配平下列方程式(1)Cl2+KOH—KCl+KClO3+H2O(2)P4+NaOH+H2O—PH3+NaH2PO4（3）KMnO4+HCl——MnCl2+KCl+H2O+Cl22、零价法：二、配平的方法和技巧适宜于还原剂中两种元素价态难以确定但均属于升高的氧化还原反应。【例3】Fe3P+HNO3——Fe(NO3)3+NO+H3PO4+H2O【练习3】配平下列方程式FeS2+O2——Fe2O3+SO23、缺项配平：二、配平的方法和技巧缺项方程式：某些反