氧化还原反应在生活中的体现

氧化还原反应在生活中的体现一、本文概述氧化还原反应，作为化学反应的一种基本类型，广泛存在于我们的日常生活之中。从日常的食物消化，到汽车燃油的燃烧，再到金属的腐蚀与防护，这些看似平常的现象背后，都蕴含着氧化还原反应的奥秘。本文将深入探讨氧化还原反应在生活中的体现，旨在帮助读者更好地理解这一化学反应类型，并认识到其在日常生活中的应用与重要性。通过本文的阅读，读者将能够了解到氧化还原反应的基本概念、原理以及在实际生活中的应用，从而增强对化学知识的兴趣和理解。二、食品工业中的氧化还原反应氧化还原反应在食品工业中的应用广泛而深入，涉及食品的加工、保存和风味改良等多个方面。在食品加工过程中，氧化还原反应常用于改变食物的颜色、口感和质地。例如，面包烘烤时，面粉中的糖分在高温下发生氧化反应，产生金黄色的面包皮和特有的香气。同样，果蔬加工中的酶促褐变反应，也是由于果肉中的酚类物质在氧化酶的作用下发生氧化聚合，从而改变了果蔬的颜色和风味。氧化还原反应在食品保存中起着关键作用。许多食品，如水果和蔬菜，在新鲜时含有丰富的抗氧化物质，如维生素C、酚类物质等。这些抗氧化物质能够阻止或延缓食品中的脂肪和其他营养成分的氧化，从而保持食品的新鲜度和营养价值。然而，随着食品的保存时间的延长，抗氧化物质会逐渐消耗，使得食品更容易发生氧化反应，导致食品变质。因此，在食品工业中，常通过添加抗氧化剂（如维生素E、茶多酚等）来延缓食品的氧化变质，延长食品的保质期。氧化还原反应还用于食品的风味改良。例如，在酿酒过程中，酵母菌通过无氧呼吸将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳，这是酿酒的基本原理。在这个过程中，乙醇的生成就是一个典型的氧化还原反应。乙醇还可以进一步与其他化合物发生反应，生成酯类等香味物质，从而改善酒的风味。氧化还原反应在食品工业中的应用多种多样，不仅影响着食品的加工和保存，还直接关系到食品的风味和营养价值。因此，深入研究和理解氧化还原反应在食品工业中的应用，对于提高食品质量和保障食品安全具有重要意义。三、生物体内的氧化还原反应氧化还原反应在生物体内起着至关重要的作用，它是维持生命活动不可或缺的一部分。氧化还原反应在生物体内的体现，可以从细胞呼吸、能量转换和代谢过程等方面进行详细阐述。氧化还原反应在细胞呼吸过程中起着决定性作用。在细胞内，葡萄糖等有机物通过一系列的反应步骤被氧化，同时释放出能量。这些能量被用来合成ATP（三磷酸腺苷），这是细胞内的直接能源物质。在这个过程中，有机物中的氢原子被逐步传递给氧，形成水，同时有机物被氧化，释放出能量。这就是一个典型的氧化还原过程，其中有机物被氧化，氧被还原。氧化还原反应在能量转换中也起着重要作用。在光合作用中，植物通过吸收阳光能量，利用叶绿素将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。在这个过程中，水被氧化，释放出电子和氢离子，而二氧化碳被还原，形成葡萄糖。这个过程也是一个氧化还原过程，它实现了光能向化学能的转换，为生物体提供了能量来源。氧化还原反应在生物体的代谢过程中也发挥着重要作用。代谢过程是指生物体将食物转化为能量和必需物质的过程。在这个过程中，许多化学反应都需要氧化还原反应的参与。例如，脂肪酸在氧化过程中被分解为二氧化碳和水，同时释放出大量的能量。这个过程就是一个氧化还原过程，其中脂肪酸被氧化，氧被还原。氧化还原反应在生物体内无处不在，它是维持生命活动的基础。从细胞呼吸到能量转换，再到代谢过程，氧化还原反应都在其中发挥着关键的作用。了解氧化还原反应在生物体内的体现，有助于我们更深入地理解生命的本质和生物体的运作机制。四、环境保护与氧化还原反应氧化还原反应在环境保护领域扮演着至关重要的角色。随着工业化的快速发展，环境污染问题日益严重，而氧化还原反应为解决这些问题提供了有效的手段。在废水处理中，氧化还原反应被广泛应用。许多有害物质，如重金属离子和有机污染物，都可以通过氧化还原反应转化为无害或低毒的物质。例如，通过向废水中加入氧化剂，如过氧化氢或高锰酸钾，可以将有机污染物氧化为二氧化碳和水，从而实现废水的净化。氧化还原反应在空气污染治理中也发挥着重要作用。汽车尾气和工业废气中的一氧化碳、氮氧化物等有害气体，可以通过氧化还原反应转化为无害的氮气、二氧化碳和水。例如，在汽车尾气处理装置中，催化剂的作用下，一氧化碳和氮氧化物与氧气发生氧化还原反应，生成二氧化碳和氮气，从而减少了对大气的污染。除了废水处理和空气污染治理外，氧化还原反应还在土壤修复、垃圾处理等方面发挥着重要作用。通过利用氧化还原反应的原理，可以有效地减少环境污染，保护生态环境，实现可持续发展。氧化还原反应在环境保护领域具有广泛的应用前景。随着科技的不断进步，我们有望利用氧化还原反应开发出更加高效、环保的污染治理技术，为人类的可持续发展做出更大的贡献。五、工业生产中的氧化还原反应氧化还原反应在工业生产中发挥着至关重要的作用，它们是实现物质转化和能量转换的关键过程。无论是能源的获取、原材料的提取，还是化学品的合成，都离不开氧化还原反应的参与。在能源领域，氧化还原反应是许多发电方式的核心。例如，在火力发电站中，煤炭或石油等化石燃料通过燃烧反应（一种氧化还原反应）产生热能，进而转化为电能。在燃料电池中，氢气与氧气发生氧化还原反应，直接产生电能和水，这是一种高效且环保的能源转换方式。在原材料提取方面，氧化还原反应也扮演着重要角色。例如，在冶金工业中，金属矿石通常需要通过氧化还原反应才能提取出金属单质。例如，铁矿石（主要成分为Fe2O3）通过还原剂（如焦炭）的作用，发生还原反应，生成铁单质和二氧化碳。在化学品合成领域，氧化还原反应更是不可或缺。许多重要的化学品，如化肥、染料、塑料等，都是通过氧化还原反应合成的。例如，合成氨的过程中，氮气和氢气在催化剂和高温高压条件下发生氧化还原反应，生成氨气。氧化还原反应还在废水处理、废气净化等环保领域发挥着重要作用。通过氧化还原反应，可以将有毒有害物质转化为无毒或低毒物质，从而实现环保目标。氧化还原反应在工业生产中的应用广泛而深入，它们不仅推动了工业的发展，也为人类社会的可持续发展做出了重要贡献。六、结论氧化还原反应，作为化学反应的一种基本类型，不仅在化学实验室中占据重要地位，更在我们的日常生活中无处不在，深深影响着我们的生活。通过本文的探讨，我们可以看到，氧化还原反应在生活中的体现是多方面的，从食品的保鲜到人体的新陈代谢，从金属的冶炼到燃料的燃烧，无一不涉及到氧化还原反应。氧化还原反应在食品工业中的应用，如抗氧化剂的使用，帮助我们延长了食品的保质期，使得食品可以在更长的时间内保持其原有的品质和口感。在人体内部，氧化还原反应则维持着生命的正常进行，无论是细胞的呼吸，还是能量的转换，都离不开氧化还原反应的参与。氧化还原反应在工业生产中的应用也是举足轻重的。金属的冶炼、燃料的燃烧，以及电池的运作，都是氧化还原反应在工业生产中的重要体现。这些反应的顺利进行，为我们的生活提供了必要的物质和能源，推动了社会的进步和发展。然而，氧化还原反应并非只有积极的一面，它也可能会带来一些负面影响。例如，金属的腐蚀、汽车的尾气排放等问题，都是由于氧化还原反应而产生的。因此，我们在享受氧化还原反应带来的便利的也需要关注并解决这些问题，以实现可持续发展。氧化还原反应在我们的生活中起着重要的作用。它既是我们日常生活的基础，也是科技进步和社会发展的驱动力。通过更深入的理解和掌握氧化还原反应的原理和应用，我们可以更好地利用这一化学反应，为人类社会的发展做出更大的贡献。参考资料：还原－氧化反应是指在一个氧化还原反应中，一种物质被氧化，必然伴随着另一种物质被还原。有电子得失（有化合价改变）的化学反应。在一个氧化还原反应中，一种物质被氧化，必然伴随着另一种物质被还原。例如：式(1)中,碳氧化为CO；FeO则还原为铁。式(2)中锌氧化为Zn；Cu则还原为铜。式(3)中，铝氧化为AlCl；AlCl则还原为AlCl。式(3)称为歧化反应(见化学迁移反应)。冶金工作者习惯上根据反应的主要目的或手段，给某个冶金过程命名为氧化过程或还原过程。例如，高炉炼铁过程中虽然有碳的氧化，但冶炼的目的是将铁矿石还原成铁，所以将高炉炼铁划入还原过程。又如白冰铜吹炼成铜的反应：尽管有CuS还原为铜，但吹炼的基本目的是用氧将白冰铜中的硫氧化除去以获得粗铜，所以称之为氧化吹炼。这种命名方法反映了冶金工作者在设计、研究和生产工艺上所侧重考虑的方面。碳热还原碳为还原剂，被还原物来自氧化矿的矿石及其精矿粉的烧结块或球团，或硫化精矿的烧结块或焙砂。如高炉炼铁，鼓风炉炼铅，竖罐炼锌，电炉炼制硅铁、锰铁等均属此类型。金属热还原还原剂为金属，如Al、Si（更常用含Si75%的Fe-Si合金）、Mg、Ca、Na等。被还原物为氧化物或氯化物。如用铝热还原法生产钒铁,克劳尔(Kroll)法中用镁还原TiCl生产海绵钛等（见金属热还原）。气体还原还原剂为H、CO、CH、水煤气或其他气态碳氢化合物。如粉末冶金工业经常用氢还原氧化物以制取金属粉（如W、Mo、Fe等），再压制成型,烧结成产品。湿法冶金常自金属盐溶液中，采用高压氢还原法制取金属钴等。在高炉炼铁、鼓风炉炼铅中，除固体碳参加还原反应外，也有大量CO参加反应。利用不溶阳极或可溶粗金属阳极进行金属盐的酸性水溶液电解时，在阴极上析出金属（如Cu、Zn、Cd、Co、Ni等）的反应，以及高温熔盐电解生产铝、镁等的阴极反应，也可属于还原反应之列。氧化焙烧（包括烧结）利用空气或富氧空气对硫化矿或其精矿粉焙烧去硫,形成金属氧化物或硫酸盐,例如：氯化焙烧利用氯化剂在氧化气氛下对硫化矿焙烧去硫，得到金属氯化物，例如：氧化吹炼以纯氧气顶吹、底吹或顶底复合吹在转炉内由生铁炼成钢的过程中，脱硅、脱锰、脱碳及脱磷都是氧化反应；在卧式转炉内利用空气或富氧空气吹炼铜锍（冰铜）得到粗铜也是氧化反应。上述吹炼均属自热过程。氧化精炼利用氧化性炉渣或铁矿石为氧化剂，在平炉或电炉内炼钢，脱去杂质，其氧化反应和转炉炼钢时的反应相同。粗铜在反射炉内精炼，利用空气脱去粗铜内的Fe、Zn、Co、Sn、Pb、S等杂质。粗金属铸成阳极在其盐的酸性水溶液中的电化溶解，形成金属阳离子，如Ag、Au、Cu、Pb、Ni、Co等，也可属氧化反应之列。当有许多氧化物同时被还原或许多元素同时被氧化时，则存在还原氧化顺序的问题，也即选择性还原与氧化的问题。进入高炉的原料(矿石、熔剂及燃料)除FeO外，尚含有CaO、MgO、AlO、SiO、MnO、PO等氧化物，也可能含有其他氧化物如RO(R表稀土金属)、TiO、NbO、VO、CrO、CuO、NiO、SnO、AsO等。何种元素能被还原进入生铁，何种元素不能被还原而以氧化物进入炉渣？通过热力学分析可以回答此问题。从元素氧化的自由焓°对温度的关系图(见氧势图)可看出，在高炉炉缸的温度范围(1300～1600℃)内，以图中部氧化为CO的°线的位置为界，该图可分为三个区域。中间区域有若干元素如Mn、V、Nb、Cr等，其氧化反应的°线和碳氧化反应的°线相交。下部区域有若干元素如Ca、Mg、Ce、Al等，其氧化反应的°线在碳氧化反应的°线之下，而不与之相交。上部区域有若干元素，如Cu、Ni、P等，其氧化反应的°线在碳氧化反应的°线之上，也不与之相交。根据图内°线的位置得知:①在高炉的操作条件下，CaO、MgO、AlO及RO不能被还原而全部进入炉渣;Cu、Ni、Sn、P及As全部被还原,进入生铁；②MnO、NbO、VO及CrO则大部分被还原进入生铁,部分进入炉渣；③硅被还原进入生铁的部分则取决于高炉的操作条件，炉缸温度高，将使较多量的硅进入生铁。炼制合金钢时，合金原料加入电弧炉的先后顺序取决于元素与氧的亲合力。根据元素在铁液中氧化的°与温度关系图，可以按氧化反应自由焓变量的大小确定加料先后的顺序。自由焓计算可以提供还原-氧化反应的理论分析依据。例如，根据式(8)，硅在低于2470K时，不可能还原MgO：°=396640-73(焦)此时最低还原温度根据式(9)降低为1830K。当采用真空操作时，自由焓计算证明,在压力小于32毫米汞柱时,在1200℃即可顺利操作得到金属镁。这说明运用热力学分析能提供较合适的冶炼操作条件。重点：氧化还原反应的基本概念、反应机理、电子转移和氧化剂还原剂的概念。难点：氧化还原反应的电子转移和氧化剂还原剂的判断，复杂氧化还原反应的书写和分析。请尝试书写几个常见的氧化还原反应方程式，并标注每个物质的化合价。通过实例探究氧化还原反应中的电子转移情况，了解氧化剂和还原剂在反应中的作用。通过课堂演示实验，观察和分析不同物质在氧气存在与否的情况下的氧化情况，了解氧化性的强弱比较。通过案例分析，了解氧化还原反应在日常生活和工业生产中的应用，如金属冶炼、化学电池等。设计一个简单的实验方案，探究某一物质的氧化还原性质，并记录实验过程和结果。氧化还原反应（oxidation-reductionreaction）是化学反应前后，元素的氧化数有变化的一类反应。氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。氧化还原反应是化学反应中的三大基本反应之一（另外两个为（路易斯）酸碱反应与自由基反应）。自然界中的燃烧，呼吸作用，光合作用，生产生活中的化学电池，金属冶炼，火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。研究氧化还原反应，对人类的进步具有极其重要的意义。18世纪末，化学家在总结许多物质与氧的反应后，发现这类反应具有一些相似特征，提出了氧化还原反应的概念：与氧化合的反应，称为氧化反应；从含氧化合物中夺取氧的反应，称为还原反应。随着化学的发展，人们发现许多反应与经典定义上的氧化还原反应有类似特征，19世纪发展化合价的概念后，化合价升高的一类反应并入氧化反应，化合价降低的一类反应并入还原反应。20世纪初，成键的电子理论被建立，于是又将失电子的半反应称为氧化反应，得电子的半反应称为还原反应。1948年，在价键理论和电负性的基础上，氧化数的概念被提出，1970年IUPAC对氧化数作出严格定义，氧化还原反应也得到了正式的定义：化学反应前后，元素的氧化数有变化的一类反应称作氧化还原反应。氧化数即高中所说的化合价，这两者仅是叫法不同，部分表示方法有差别，其他并无区别，本词条中视为可以混用。氧化还原反应前后，元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低，可以将氧化还原反应拆分成两个半反应：氧化数升高的半反应，称为氧化反应；氧化数降低的反应，称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的，不能独立存在，它们共同组成氧化还原反应。反应中，发生氧化反应的物质，称为还原剂，生成氧化产物；发生还原反应的物质，称为氧化剂，生成还原产物。氧化产物具有氧化性，但弱于氧化剂；还原产物具有还原性，但弱于还原剂。用通式表示即为：氧化还原反应的发生条件，从热力学角度来说，是反应的自由能小于零；从电化学角度来说，是对应原电池的电动势大于零。一般来说，所有的化学反应都具有可逆性，只是可逆的程度有很大差别，各反应进行的限度也大不相同。因此氧化还原反应存在着氧化还原平衡。设氧化还原反应的通式为：其中氧化剂为Ox，还原剂为Red，氧化产物为Redz+，还原产物为Oxz-，电子转移或偏移数为z，则氧化还原反应的化学平衡常数为，K可以由实验测得，亦可由公式算得。一个化学反应，是否属于氧化还原反应，可以根据反应是否有氧化数的升降，或者是否有电子得失与转移判断。如果这两者有冲突，则以前者为准，例如反应，虽然反应有电子对偏移，但由于IUPAC规定中，单质氧化数为0，所以这个反应并不是氧化还原反应。有机化学中氧化还原反应的判定通常以碳的氧化数是否发生变化为依据：碳的氧化数上升，则此反应为氧化反应；碳的氧化数下降，则此反应为还原反应。由于在绝大多数有机物中，氢总呈现正价态，氧总呈现负价态，因此一般又将有机物得氢失氧的反应称为还原反应，得氧失氢的反应称为氧化反应。根据作为氧化剂的元素和作为还原剂的元素的来源，氧化还原反应可以分成两种类型：分子间氧化还原反应、分子内氧化还原反应。在这类氧化还原反应中，氧化数的升高与降低发生在两种不同的物质中。在这类氧化还原反应中，氧化数的升高与降低发生于同一物质中，通常称作自氧化还原反应。自氧化还原反应中，若同种元素部分氧化数升高，部分氧化数降低，则这种反应称为歧化反应。为了将氧化还原反应与电子得失相联系起来，并简化研究，可以将氧化还原反应拆成两个半反应。于是所有氧化还原反应便可以表述为两个半反应的加和。例如有半反应：。将所有半反应根据统一规定来改写，便成为氧化还原半反应式，其书写有以下要求：反应式的左边总是氧化型物质（元素的氧化数高的物质），右边总是还原型物质（元素的氧化数低的物质）。反应中的得失电子数在反应式左边写出，用+/e-表示；在溶液中，物质须写成在此溶剂中的主要存在形态，例如水中，强酸需要写成酸根的形式；半反应式从左到右，是氧化剂得到电子，生成其共轭还原剂的过程，即还原反应；从右到左，是还原剂失去电子，生成其共轭氧化剂的过程，即氧化反应。半反应中的氧化型物质与还原型物质互称共轭氧化剂/还原剂，这种反应关系则被称为氧化还原共轭关系。通常可以使用氧化还原反应电对来表示一组共轭的氧化还原剂，例如MnO4-/Mn2+，其左边为氧化型物质，右边为还原型物质。半反应式中，氧化数未发生改变的元素被称作非氧化还原组分，酸碱组分、沉淀剂、络合剂等一般都属于这一范畴。燃烧是物质迅速氧化，产生大量光和热的过程，其本质是一种剧烈的氧化还原反应。K2Cr2O7是一种橙红色具有强氧化性的化合物，当它在酸性条件下被还原成三价铬时，颜色变为绿色。据此，当交警发现汽车行驶不正常时，就可上前阻拦，并让司机对填充了吸附有K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气。若发现硅胶变色达到一定程度，即可证明司机是酒后驾车。这时酒精被氧化为醋酸：这个反应中，Fe2O3中的铁由Fe(III)变为Fe(0)（氧化数降低，为氧化剂），而CO中的碳由C(II)变为C(IV)（氧化数升高，为还原剂）。大多数无机复分解反应都不是氧化还原反应，因为这些复分解反应中的离子互相交换，不存在电子的转移，各元素的氧化数没有变化。这是典型的复分解反应，但在反应前后，硅的氧化数上升，氢的氧化数下降，属于氧化还原反应。所以，复分解反应与氧化还原反应间并无必然联系。配平氧化还原反应的方法有很多种，其中最主要的方法都是根据电子的得失或氧化数的升降来计算的。发生氧化还原反应时，还原剂失去电子、氧化剂得到电子，得失电子数守恒。标出发生变化的元素的氧化数，并确定氧化还原反应的配平方向。在配平时，需要确定先写方程式那边物质的计量数。有时先写出方程式左边反应物的计量数，有时先写出方程式右边生成物的计量数。一般遵循这样的原则：自身氧化还原反应→先配平反应物的计量数；部分氧化还原反应→先配平生成物的计量数；一般的氧化还原反应→既可先配平生成物的计量数，也可先配平反应物的计量数。列出氧化数升降的变化情况。当升高或降低的元素不止一种时，需要根据不同元素的原子个数比，将氧化数变化的数值进行叠加。根据质量守恒配平剩余物质的计量数。最终并根据质量守恒检查配平无误。配系数：用观察的方法配平其他物质的化学计量数，配平后，把单线改成等号。查守恒：检查方程式两边是否“质量守恒”、“电荷守恒”和“元素守恒”。若氧化剂/还原剂中某元素的氧化数全部改变，配平宜从氧化剂、还原剂开始，即先考虑反应物。（正向配平）；若氧化剂/还原剂中某元素氧化数只有部分改变，配平宜从氧化产物、还原产物开始，即先考虑生成物。（逆向配平）同一反应物中有多种元素变价，可将该物质作为一个整体考虑，即求该物质的一个分子中各变价元素的氧化数升、降值的代数和。【例】配平C+HNO3→NO2+CO2+H2O：写出反应物和生成物的化学式：C+HNO3→NO2+CO2+H2O；使氧化数的升高和降低的总数相等：C+4HNO3→4NO2+CO2+H2O；在一些特殊的方程式中，可以用以下三种处理方式，以配平常规方法难以配平甚至无法配平的方程式：先令无法用常规方法确定氧化数的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素氧化数的升降值，并使元素氧化数升降值相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。当同一反应物中的同种元素的原子出现两次且价态不同时，可将它们同等对待，即假定它们的氧化数相同，根据化合物中氧化数代数和为零的原则予以平均标价，若方程式出现双原子分子时，有关原子个数要扩大两倍。当某一元素的原子或原子团（多见于有机反应配平）在某化合物中有数个时，可将它作为一个整体对待，根据化合物中元素氧化数代数和为零的原则予以整体标价。在水溶液中进行的氧化还原反应，可以用常用离子/电子法配平（又叫半反应法）。这种配平方法的优点是简单易行，且能判断出方程式中所缺少的一些物质。其配平原则是：反应过程中，氧化剂获得的电子总数等于还原剂失去的电子总数。现结合以下实例说明其配平步骤。【例】在酸性介质中，KMnO4与K2SO3反应生成MnSO4和K2SO4，完成并配平方程式。根据反应写出未配平的离子方程式：MnO4-+SO32-→Mn2++SO42-①写出两个半反应式，一个表示还原剂被氧化的反应，另一个表示氧化剂被还原的反应：氧化反应SO32-→SO42-式中产物的氧原子数较反应物中的多，反应又在酸性介质中进行，所以可在上式反应物中加H2O，生成物中加H，然后进行各元素原子数及电荷数的配平，可得：SO32-+H2O→SO42-+2H++2e-②还原反应MnO4-→Mn2+式中产物中的氧原子数减少，应加足够多的氢离子（氧原子减少数的2倍），使它结合为水，配平后得：MnO4-+8H++5e-→Mn2++4H2O③根据氧化剂和还原剂得失电子数相等的原则，在两个半反应式中各乘以适当的系数，即以②×5，③×2，然后相加得到一个配平的离子方程式。质量守恒定律说明，在发生化学反应时，反应体系的各个物质的每一种元素的原子在反应前后个数相等。通过设出未知数（如x、y、z等均大于零）把所有物质的计量数配平，再根据每一种元素的原子个数前后相等列出方程式，解方程式（组）。计量数有相同的未知数，可以通过约分化简。对于氧化还原反应，先把元素氧化数变化较多的物质的计量数用未知数表示出来，再利用质量守恒把其他物质的计量数也配平出来，最终每一个物质的计量数都配平出来后，根据某些元素的守恒，列方程解答。物质的氧化性是指物质得电子的能力，还原性是指物质失电子的能力。物质氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的能力（与得失电子的数量无关）。从方程式与元素性质的角度，氧化性与还原性的有无与强弱可用以下几点判定：（1）从元素所处的价态考虑，可初步分析物质所具备的性质（无法分析其强弱）。最高价态——只有氧化性，如H2SOKMnO4中的S、Mn元素；最低价态，只有还原性，如Fe、Cl-、S2-等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如Fe2+、S、SO2等。当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时，如氧化产物中元素的价态相同，可根据反应条件的高、低进行判断，如是否需要加热，是否需要酸性条件，浓度大小等等。需要注意的是，物质的氧化还原性通常与外界环境，其他物质的存在，自身浓度等紧密相关，通过以上比较仅能粗略看出氧化还原性大小。如欲准确定量地比较氧化还原性的大小，需要使用电极电势。在生物学中，植物的光合作用、呼吸作用是典型的氧化还原反应。人和动物的呼吸，把葡萄糖氧化为二氧化碳和水。通过呼吸把贮藏在食物的分子内的能，转变为存在于三磷酸腺苷（ATP）的高能磷酸键的化学能，这种化学能再供给人和动物进行机械运动、维持体温、合成代谢、细胞的主动运输等所需要的能量。在工业生产中所需要的各种各样的金属，很多都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。如生产活泼的有色金属要用电解或置换的方法；生产黑色金属和一些有色金属都是用在高温条件下还原的方法；生产贵金属常用湿法还原，等等。许多重要化工产品的合成，如氨的合成、盐酸的合成、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等等，也都有氧化还原反应的参与。石油化工里的催化去氢、催化加氢、链烃氧化制羧酸、环氧树脂的合成等等也都是氧化还原反应。在农业生产中，施入土壤的肥料的变化，如铵态氮转化为硝态氮等，虽然需要有细菌起作用，但就其实质来说，也是氧化还原反应。土壤里铁或锰的氧化数的变化直接影响着作物的营养，晒田和灌田主要就是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。在能源方面，煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧供给着人们生活和生产所必需的大量的能量。我们通常应用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应，否则就不可能把化学能变成电能，把电能变成化学能。由此可见，在许多领域里都涉及到氧化还原反应，认识氧化还原反应的实质与规律，对人类的生产和生活都是有意义的。