药物合成课件之还原反应

1、氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应棠湖中学高棠湖中学高2004级化学组级化学组棠湖中学高棠湖中学高2004级化学组级化学组 考试要求考试要求 :1 1、掌握化学反应的四种类型：化、掌握化学反应的四种类型：化合、分解、置换、复分解；合、分解、置换、复分解；2 2、理解氧化和还原、氧化性和还、理解氧化和还原、氧化性和还原性、氧化剂和还原剂等概念，能原性、氧化剂和还原剂等概念，能判析氧化还原反应中电子转移的方判析氧化还原反应中电子转移的方向和数目，并能配平反应方程式。向和数目，并能配平反应方程式。 知识考点知识考点 : :1 1、判断和标明各元素的化合价；、判断和标明各元素的化合价；

2、2 2、判断何种元素被氧化或被还原；、判断何种元素被氧化或被还原；3 3、判断氧化反应和还原反应；、判断氧化反应和还原反应； 4 4、判断氧化剂和还原剂；、判断氧化剂和还原剂； 5 5、有关氧还反应的写法和配平；、有关氧还反应的写法和配平； 6 6、有关氧化还原反应的计算。、有关氧化还原反应的计算。 能力要求能力要求 1、一般氧还反应的配平； 2、给定条件氧还反应的写法 3、有未知组成氧还反应的配平； 4、判断溶液中离子的共存； 5、判断氧还反应是否配平； 6、判断氧还性或还原性强弱顺序 7、电化学中的氧还反应 ; 8、氧还反应中的有关计算。 一、基本知识一、基本知识 1 1、基本概念、基本概

3、念 氧化反应（变化过程）表现还原性（反应物性质）还原剂氧化产物氧化剂生 成 物反 应 物表现氧化性（反应物性质） 还原反应（变化过程）同时存在 总数相等 总数相等 同时进行 同时产生失e- 化合价升高 被氧化得e- 化合价降低 被还原还原产物 氧化剂 还原剂 氧化性 还原性概念辨析概念辨析 （1)失氧的物质（2）所含元素化合价降低的物质（3）得电子的物质（1）得氧的物质（2）所含元素化合价升高的物质（3）失电子的物质物质得到电子的能力物质得到电子的能力物质失去电子的能力物质失去电子的能力【注意】【注意】物质氧化性、还原性的强弱决定于得失电子的难易的程度，而不决定于得失电子数目的多少。氧 化 反

4、 应还 原 反 应* *氧 化 产 物* *还 原 产 物被氧化以后的生成物被氧化以后的生成物被还原以后的生成物被还原以后的生成物物质所含元素的化合价升高的反应物质所含元素的化合价升高的反应物质所含元素的化合价降低的反应物质所含元素的化合价降低的反应物质失去电子（共用电物质失去电子（共用电子对发生偏离）的反应子对发生偏离）的反应物质得到电子（共用电物质得到电子（共用电子对发生偏向）的反应子对发生偏向）的反应2 2、常用的氧化剂和还原剂、常用的氧化剂和还原剂 常见氧化剂常见氧化剂 还原产物还原产物 常见还原剂常见还原剂 氧化产物氧化产物 活泼非金属单质：活泼非金属单质： ClCl2 2(O(O2

5、 2) )、BrBr2 2、I I2 2、S S一些具有氧化性的一些具有氧化性的阳离子：阳离子：K K+ +CaCa2+2+ZnZn2+2+(H(H+ +)Cu)Cu2 2+ +FeFe3+3+AgAg+ +含有高价态的化合含有高价态的化合物：物：MnOMnO2 2、KMnOKMnO4 4、浓浓H H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3、K K2 2CrCr2 2O O7 7、KClOKClO3 3、KNOKNO3 3等等其它：其它：H H2 2O O2 2、NaNa2 2O O2 2、ClOClO- -等等 活泼金属单质：活泼金属单质：KCaNaMgAlZnFeKCaNaMgAlZnFe

6、CuHCuHgAg gAg 某些元素具有低价某些元素具有低价态时的离子：态时的离子：ClCl- -、BrBr- -、I I- -、S S2-2-含有低价态的化合含有低价态的化合物：物：H H2 2S S、NaNa2 2S S、SOSO2 2、NaNa2 2SOSO3 3、HIHI、NaINaI、NHNH3 3、COCO、FeClFeCl2 2等等三个干态高温还原三个干态高温还原剂：剂：H H2 2、COCO、C C 2、20012001年上海大综合年上海大综合2121金属加工后的废切削液中含2-5%的NaNO2，它是一种环境污染物，人们用NH4Cl溶液来处理此废切液，使NaNO2转化为无毒物质

7、。该反应分两步进行：第一步：NaNO2+NH4ClNaCl + NH4NO2 第二步：NH4NO2N2 + 2H2O 下列对第二步反应的叙述中正确的是( )NH4NO2是氧化剂 NH4NO2是还原剂 NH4NO2发生了分解 反 应 只 有 氮 元 素 的 化 合 价 发 生 了 变 化 NH4NO2既是氧化剂又是还原剂 A、 B、 C、 D、例题：例题：D D3、20022002年黄冈年黄冈 人体正常的血红蛋白中含有亚铁离子。若误食亚硝酸盐，则导致血红蛋白中亚铁离子转化为铁离子而中毒。服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒。下列叙述中正确的是（ ）A、亚硝酸盐是还原剂 B、维生素C是还原剂C、维生素C

8、能把亚铁离子氧化成三价铁离子D、亚硝酸盐被氧化B B6、赤铜矿的成分是Cu2O,辉铜矿的成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应：2Cu2OCu2S 6CuSO2对于该反应，下列说法正确的是( )A、该反应的氧化剂只有Cu2OB、Cu既是氧化产物，又是还原产物C、Cu2S在反应中既是氧化剂，又是还原剂 D、还原产物与氧化产物的物质的量之比为16 C C3、氧化还原反应和四种化学反应类型的关系类型定义举例关系化合反应分解反应置换反应复分解反应化学反应与反应热的关系类型定义举例关系例题：例题：1、下列物质在空气中久置变质，在变质过程中，既有氧化还原反应发生，又有非氧化还原反应发生的是(

9、)A、食盐 B、漂白粉 C、氯水 D、上述选项都不对 B2、20022002年上海大综合年上海大综合 航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：2NH4ClO4N24H2OCl22O2。下列对此反应的叙述中错误的是( )A、上述反应属于分解反应B、上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C、反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D、在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用D4、物质氧化性、还原性强弱规律判断、物质氧化性、还原性强弱规律判断判断依据规律(1)以原子结构为依据原子半径小，最外层电子数子多的非金属元素单质有

10、较强的氧化性如：ClBr2I2S原子半径较大，最外层电子数少的金属元素单质有较强的还原性。如：KNa(2)以周期表位置为依据同周期从左至右金属单质的还原性逐渐减弱，非金属单质的氧化性逐渐增强。 同主族从上至下金属单质的还原性逐渐增强，非金属单质的氧化性逐渐减弱。（）以金属或非金）以金属或非金属活动顺序表为依据属活动顺序表为依据KCaNaH Ag F2O2Cl2Br2I2S（）以同一氧化还原反应为依据氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物（5）以化学实验为依据同一物质被 氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。反之则反。（6）以原电池 、电解池中的电极反应为依据负极的还原性正极的还原性阳极的还

11、原性阴极的还原性（7）以反应条件为依据反应条件越高则物质的氧化性或还原性就越弱。5、氧化还原的类型及表示方法、氧化还原的类型及表示方法（1 1）氧化还原反应的氧化还原反应的表示方法表示方法双线桥法单线桥法单线桥法3CO+Fe2O3=3CO2+2Fe+2+3+40化合价升高，失6e,氧化反应化合价降低，得6e,还原反应问题：双线桥法表示的意义是什么？3CO+Fe2O3=3CO2+2Fe+2+3+402e 3问题：单线桥法表示的意义是什么？不同种物质中的原子或分子等不同种物质中的原子或分子等间的氧化还原间的氧化还原（2）氧化还原反应的类型请举出典型实例,并用双线桥法表示2Na + Cl2 = 2

12、NaCl 化合价升高失2e-同种物质间的同种元素的原子同种物质间的同种元素的原子或离子间（歧化反应）或离子间（歧化反应）化合价降低得2e-Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu+Cu化合价升高失2e-化合价降低得2e-不同种物质中的同种元素的不同种价不同种物质中的同种元素的不同种价态间（归中反应）态间（归中反应）ClCl2 2 + 2NaOH = + 2NaOH = NaCl NaCl + + NaClO NaClO + H + H2 2O O得到e-化合降低价失去e-化合升高2Na2Na2 2O O2 2 + 2CO + 2CO2 2 = 2Na = 2Na2 2

13、COCO3 3 + O + O2 2化合价降低得e- 2化合价升高失e- 22H2H2 2S + SOS + SO2 2 = 3S + H = 3S + H2 2O O化合价升高失2e- 2化合价降低得4e-同种物质的分子内的不同种元素的原子或同种物质的分子内的不同种元素的原子或离子间离子间KClO3 + 6HCl = 3Cl2 + KCl + 3H3H2 20 0化合价降低得5e-化合价升高失5e-2KClO3 = 2KCl + 3O2化合价降低得2 6e-化合价升高失2e- 6不同种物质的多种元素间不同种物质的多种元素间 4FeS4FeS2 2 + 11O + 11O2 2 = 2Fe =

14、 2Fe2 2O O3 3 + 8SO + 8SO2 2化合价升高失4 e-化合价升高失45 e-化合价降低得222 e-HgS + O2 = Hg + SO2化合价降低得2 e-化合价降低得2 2 e-化合价升高失6 e-6 6、无机教材氧化还原反应重、难点、无机教材氧化还原反应重、难点1 1CI2与水反应CI2的尾气吸收 工业制漂白粉 2 2.CI2与FeBr2溶液反应(1)CI2少量(2)CI2过量3 3实验室制CI2 4 4漂白粉在空气失效 ClCl2 2 + H + H2 2O = O = HClHCl + + HClOHClOClCl2 2+2NaOH=+2NaOH=NaClNaC

15、l+ +NaClONaClO+H+H2 2O O2 2ClCl2 2+2Ca(OH)+2Ca(OH)2 2=CaCl=CaCl2 2+Ca(+Ca(ClOClO) )2 2+2H+2H2 2O O2Fe2+Cl2 = 2Fe3+2Cl-2Fe2Fe2+2+4Br+4Br- -+3Cl+3Cl2 2= 2Fe= 2Fe3+3+6Cl+6Cl- -+2Br+2Br2 2MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=)=MnClMnCl2 2+Cl+Cl2 2 +2H+2H2 2O OCa(Ca(ClOClO) )2 2 + CO + CO2 2 +H +H2 2O=CaCOO=CaCO3 3

16、+2HClO+2HClO2 2HClO HClO = 2HCl + O= 2HCl + O2 25 5H2S的有关反应 (1)02不足 (2)02足量 H2S与SO2反应 CI2通入氢硫酸溶液 6 6SO2通入溴水中 CI2与Na2SO3溶液反应 7 7Cu与浓硫酸 C与浓硫酸 2H2H2 2S +OS +O2 2 = 2S + 2H = 2S + 2H2 2O O2H2H2 2S +3OS +3O2 2 = 2SO = 2SO2 2 + 2H + 2H2 2O O2H2H2 2S +SOS +SO2 2 = 3S + 2H = 3S + 2H2 2O OH H2 2S +ClS +Cl2 2

17、 = 2S + 2HCl = 2S + 2HCl2H2H2 2O +SOO +SO2 2+Br+Br2 2= H= H2 2SOSO4 4 + 2HBr + 2HBrH H2 2O +NaO +Na2 2SOSO3 3+Cl+Cl2 2=Na=Na2 2SOSO4 4+2HCl+2HClCu+2HCu+2H2 2SOSO4 4 = CuSO = CuSO4 4 + SO + SO2 2 + 2H + 2H2 2O OC + HC + H2 2SOSO4 4 = CO = CO2 2 + SO + SO2 2 + H + H2 2O O8 8工业上制硫酸 9 9固氮反应 (1)自然 (2)人工

18、1010 .硝酸的反应浓硝酸与铜反应稀硝酸与铜反应浓硝酸与碳反应稀硝酸与铁（少量）反应稀硝酸与铁（足量）反应浓硝酸见光分解2 2SOSO2 2 + O + O2 2 2SO 2SO3 3催化剂催化剂SOSO3 3 + H + H2 2O = HO = H2 2SOSO4 4 N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 催化剂催化剂N N2 2+O+O2 2 = 2NO ,2NO+ O = 2NO ,2NO+ O2 2 = 2NO= 2NO2 2放电放电 Cu+4HNO Cu+4HNO3 3 = Cu(NO = Cu(NO3 3) )2 2 + 2NO + 2NO2 2 + 2H +

19、2H2 2O O 3Cu+8HNO 3Cu+8HNO3 3 = 3Cu(NO = 3Cu(NO3 3) )2 2 + 2NO +4H + 2NO +4H2 2O O C+4HNO C+4HNO3 3 = CO = CO2 2 + 4NO + 4NO2 2 + 2H + 2H2 2O O Fe+4HNO Fe+4HNO3 3 = Fe(NO = Fe(NO3 3) )3 3 + NO + 2H + NO + 2H2 2O O3Fe+8HNO3Fe+8HNO3 3= 3Fe(NO= 3Fe(NO3 3)2+2NO +4H)2+2NO +4H2 2O O4FeS4FeS2 2 +11O +11O2

20、2 = 2Fe = 2Fe2 2O O3 3 +8SO +8SO2 2高温4HNO3 = 4NO2 + 2HNO3+ O21111工业制硝酸 1212NONO2 2+ O+ O2 2被水全吸收被水全吸收 NO+ ONO+ O2 2被水全吸收被水全吸收 1313高温下碳与生石灰高温下碳与生石灰 高温下碳与高温下碳与SiOSiO2 2制硅制硅高温下碳与高温下碳与SiOSiO2 2制碳化硅制碳化硅1414磷与CI2 1515NaNa与水与水 Na Na2 2O O2 2与与COCO2 2 NaNa2 2O O2 2与水与水4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O催化剂高温高压2NO + O2

21、= 2NO23NO2 + H2O = 2H2O + NO4NO2 +2H2O+3O2 = 4HNO3 4NO +2H2O+3O2 = 4HNO3 Ca aO + 3C = Ca aC2 + CO高温高温SiOSiO2 2 + 3C = + 3C = SiC SiC + 2CO+ 2CO高温高温SiOSiO2 2 + 2C = + 2C = SiSi + 2CO + 2CO高温高温2P + 3Cl2P + 3Cl2 2= 2PCl= 2PCl3 3点燃点燃2P + 5Cl2P + 5Cl2 2= 2PCl= 2PCl5 5点燃点燃2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO

22、 = 2NaOH + H2 22Na2Na2 2O O2 2+ 2CO+ 2CO2 2 =2Na=2Na2 2COCO3 3+O+O2 22Na2Na2 2O O2 2+ 2H+ 2H2 2O O =4NaOH+O=4NaOH+O2 216.镁的反应与N N2 2 与COCO2 2 1717铝铝热剂反热剂反应应 与Fe2O3 与V2O51 81 8 铝 铝的反应的反应与强酸溶液与强酸溶液与强碱溶液与强碱溶液1919铁 的反应在在O O2 2中反应中反应 在在CICI2 2中反应中反应 与硫粉共热与硫粉共热 在盐酸中反应在盐酸中反应 20.H2做还原剂的反应 21.CO做还原剂的反应 3Mg + N3Mg + N2 2 = Mg= Mg3 3N N2 2点燃点燃Mg + COMg + CO2 2 = 2MgO + C= 2MgO + C点燃点燃2Al + Fe2Al + Fe2 2O O3 3 = 2Fe + Al = 2Fe + Al2 2O O3 310Al + 3V10Al + 3V2 2O O5 5 = 6V + 5Al = 6V + 5Al2 2O O3 32Al + 6H2Al + 6H+ + = 3H = 3H2 2 + 2Al + 2Al