必修一2-3氧化还原反应.ppt

1、第二章 化学物质及其变化,第三节 氧化还原反应,新课标人教版高中化学课件系列,必修 化学1,1,2,思考与交流 P35,1、请举几个氧化反应和还原反应的实例,指 出这类化学反应的分类标准是什么?,CuO H2 Cu H2O 中CuO失氧，发生还 原反应；H2得氧，发生氧化反应。,2CuO C 2Cu CO2中CuO失氧，发生还 原反应；C得氧，发生氧化反应。,分类标准:得氧失氧,一、从得氧失氧角度分析,3,2、氧化反应和还原反应是分别独立进行的吗？,在同一个反应中：氧化反应和还原反应是同时发生的。这一类反应统称为氧化还原反应。,思考与交流 P35,问题探究1：怎样判断一个反应是不是氧化还原反应

2、？,4,化合价降低，被还原（还原反应）,化合价升高，被氧化（氧化反应）,CuO H2 = Cu H2O,二、从化合价升降角度分析：,所含元素化合价有升降的反应是氧化还原反应,氧化还原反应的判断依据:是否有元素化合价升降,5,问题下列反应是否属于氧化还原反应？ 2NaCl2 2NaCl 2H2Cl2 2HCl,可见，从化合价升降角度不但可以分析 有得氧失氧的化学反应，也可以分析没有得 氧失氧的化学反应，扩大了概念的适用范围。,结论因为有化合价升降，所以是氧化还原反应。,6,问题探究2 化合价的升降是什么原因引起的？,NaCl 的形成过程,化合价升降的原因： 电子的得失,失去e-,失去e-后,得到

3、e-后,Na+,三、从电子转移角度分析：,7,HCl 的形成过程,化合价升降的原因： 共用电子对的偏移,H Cl,8,问题探究3：氧化还原反应与四种基本类型 反应有什么联系 ？,1、氧化还原反应的概念： 凡有电子转移（得失或偏移）的化学反应都是氧化还原反应。,CaO + H2O = Ca(OH) 2,Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4,练习 判断下列反应属于哪种基本反应类型？哪些是氧化还原反应？,NaOH+HCl=NaCl+H2O,9,化学反应,氧化还原反应与四种基本反应类型的关系,复分解反应,分解反应,化合反应,置换反应,结论 置换反应全部是氧化还原反应；复分解反应全部是非氧化还原反应；

4、有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。,10,11,小结 氧化还原反应,从得氧失氧角度分析 一种物质得到氧被氧化，同时另一种物质失去氧被还原的化学反应是氧化还原反应。 说明：仅局限于得氧失氧的反应。 从化合价升降角度分析 有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。 说明：元素化合价升降是氧化还原反应的表观特征, 可作为氧化还原反应的判断依据。 从电子转移角度分析 有电子转移（得失或偏移）的化学反应是氧化还原反应。 说明：氧化还原反应的本质是电子转移（得失或偏移)。,练习,、下列四种基本类型的反应中，一定是氧化还原 反应的是（） A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置

5、换反应 D. 复分解反应,C,、下列反应中属于氧化还原反应的是( ) A CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O B. Na2O H2O 2NaOH C. 2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 D. MnO2 4HCl MnCl2 2H2O Cl2 E. 3Fe 2O2 Fe3O4 CuSO45H2O CuSO4 5H2O,12,、下列叙述正确的是（ ） A. 在氧化还原反应中，失去电子的物质，所含元素 化合价降低 B. 凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原 反应 C. 在氧化还原反应中一定所有的元素化合价都发生 变化 D. 氧化还原反应的本质是电子的转移（得失或偏移）,

6、BD,、某元素在化学反应中由化合态（化合物）变为游离态（单质），则该元素（ ） A一定被氧化 B一定被还原 C可能被氧化，也可能被还原 D以上都不是,C,13,14,2、氧化剂和还原剂,氧化剂：得到电子（或电子对偏向）的物质。 【所含元素化合价降低的物质】,常见的氧化剂有： 活泼的非金属单质：如卤素单质 （X2）、O2、 O3 、 S等。 高价金属阳离子：如Ag+、Fe3+、Cu2+等。 高价或较高价含氧化合物：如酸性KMnO4溶液、固 体硝酸盐、MnO2、KClO3、HNO3、浓H2SO4等。 其他：H2O2、Na2O2、HClO等。,15,还原剂：失去电子（或电子对偏离）的物质 。 【所含

7、元素化合价升高的物质】 常见的还原剂有： 活泼或较活泼的金属：如K、Na、Al、Fe等。 一些非金属单质：如H2、C、Si等。 较低态的化合物：如CO、SO2、FeSO4、H2S、HI等。 某些阴离子：如S2-、I-、Br-、SO32-等。,3、氧化产物和还原产物,氧化产物:还原剂失电子被氧化后的生成物。,还原产物:氧化剂得电子被还原后的生成物。,16,练习：1、HNO2在反应中既可作还原剂又可作氧化剂的，当它作还原剂时，其氧化产物可能是（ ） NH3 N2 NO2 HNO3 A、只有 B、 或 C、只有 D、 或,D,2、对于反应CaH22H2O=Ca(OH)22H2（其中 CaH2中Ca为

8、2价），下列说法正确的是 () AH2都是还原产物； BH2都是氧化产物； CCaH2中的氢元素既被氧化又被还原； D氧化产物与还原产物的质量比为11。,D,17,18,4、氧化性和还原性,氧化性:氧化剂得电子的性质（或氧化能力）。 还原性:还原剂失电子的性质（或还原能力）。,氧化剂和氧化产物具有氧化性，还原剂和还原产物具有还原性。,BC,19,物质所含元素的化合价处于最高价或最低价或处于中间价态时，物质的氧化性、还原性如何？,思考：,（3）物质所含元素的化合价处于中间价态， 该物质既具有氧化性又具有还原性。,（1）物质所含元素的化合价是最高价，该物 质只有氧化性。,（2）物质所含元素的化合价

9、是最低价，该物 质只有还原性。,20,、在Fe、Cl-、H+、F2中，能得电子的微粒有 ，是 剂，表现出 性；具有还原性的微粒是 ，它们在反应 中 电子，发生 反应，其化合价 。 、在Fe2+、Fe3+、Al3+、H+、S、C、S2-、Cl-等离子或原子中，只有还原性是： ，只有的氧化性是 ，既有氧化性又有还原性是 。,H+、F2 氧化 氧化 Fe、Cl- 失去 氧化 升高,S2-、 Cl- Fe3+、Al3+、H+ Fe2+、S、C,规律：高价氧化、低价还原、中间价态两边转,练习,21,、能说明亚硫酸盐具有氧化性的是（ ） A、SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O B、SO32-+2S2

10、- +6H+ =3S+3H2O C、 SO32- +2H+ =SO2+H2O D、SO32- +H2O+Cl2=SO42 - +2H+ +2Cl-,B,、下列物质不能作为还原剂的是（） A、 H2S B、 Fe2+ C、 Fe3+ D 、SO2,C,22,小结：几个概念间的关系,23,四、氧化还原反应的规律,1、强制弱规律（强弱律）-判断氧化性和还原性强弱 根据化学方程式进行判断,化学反应：氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物,氧化性：氧化剂氧化产物 还原性: 还原剂还原产物。,练习：根据反应 2H2S+O2=2S2H2O, 4NaI+O2+2H2O=2I2+4NaOH, Na2S+I2=2Na

11、I+S， 判断氧化性由强到弱顺序是（ ） A、O2SI2 B、SI2O2 C、I2SO2 D、O2I2S,D,注意：此规律适用于水溶液中自发的氧化还原反应，不适用于高温反应、电解反应、可逆程度较大的反应及自身氧化还原反应。,24,利用金属活动顺序表判断 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au,金属单质的还原性越来越弱,简单金属阳离子的氧化性越来越强,结论： 金属单质的还原性越强，其简单阳离子的氧化性越弱。 在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，其单质还原性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子的氧化性就越强。 （注意：上面说的阳离子中Fe有+2、+

12、3两种价态，其中Fe2+按正常位置排列，但Fe3+ 的氧化性在Cu2+、Hg2+之间，即氧化性:Cu2+ Fe3+ Hg2+）。,25,根据非金属活动性顺序判断 非金属单质的氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱；非金属单质的氧化性越弱，对应阴离子的还原性越强。,F2 Cl2 Br2 I2 S,F- Cl- Br- I- S2-,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强,26,根据氧化还原反应进行的难易程度（反应条件或剧烈程度）的不同进行判断。 氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越简单)，则氧化剂的氧化性或还原剂的还原性就越强。 例如：2Na + 2H2O 2NaOH + H2，（冷水） Mg +

13、2H2O Mg(OH)2 + H2（加热煮沸） Al即使在加热时也很难与水反应。 从反应难易程度可判断还原性：NaMgAl。,27,根据使其它物质被氧化或被还原价态的不同进行判断 例如：Cu+Cl2 CuCl2，2Cu+S Cu2S，根据Cl2、S分别与Cu反应，使Cu氧化的程度不同（Cu2+, Cu+）可判断出单质的氧化性：Cl2S,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（正价的卤素相反）。 例如氧化性：Fe3+Fe2+，H2SO4（浓）H2SO3 但是氧化性：HClO HClO3 HClO3 HClO4,28,其它条件温度：如热的浓H2SO4的氧化性比冷的浓H2

14、SO4 的氧化性强。 浓度：氧化性 浓HNO3稀HNO3； 还原性 浓盐酸稀盐酸。 酸碱性：如KMnO4 溶液的氧化性随溶液的酸性的增强而增强。一般来讲，在酸性条件下KMnO4被还原为Mn2+，在中性条件下被还原为MnO2，碱性条件下被还原为MnO42-。 注意：氧化性、还原性的强弱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；而失电子能力越强，其还原性就越强。,29,2、得失电子守恒 氧化还原反应中还原剂失去的电子总数一定和氧 化剂得到的电子总数相等。一般应用于有关氧化还原反应的计算。,3、转化律：只适用于一种元素发生化合价改变的反 应。同种元

15、素不同价态之间发生氧化还原反应， 元素的化合价只靠近而不交叉。 同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。 如H2SO4与H2S的反应，注意分析元素价态变化。,30,4、先后规律： 一种氧化剂（或还原剂）与多种还原剂（或氧化剂）相遇时，总是依还原性（或氧化性）强弱顺序先后去氧化还原剂（或去还原氧化剂 ） 应用：判断物质的稳定性及反应顺序。例如：把Cl2通入FeBr2溶液中，Cl2的强氧化性可 将Fe2+、Br-氧化。由于还原性Fe2+Br-，所以，当 通入少量的Cl2时，根据先后规律，Cl2首先将Fe2+ 氧化。当Cl2足量时，方可把Fe2+、Br-一并氧化。 2Fe2+ + Cl22Fe3+

16、+ 2Cl-（Cl2不足量）， 2Fe2+ + 4Br- + 3Cl22Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-(Cl2足量),五、氧化还原反应中电子转移的表示方法,1双线桥法 表示反应前后同一元素原子间电子的转移情况。 (1)双线桥法的基本写法思路：,(2)注意事项： 箭头、箭尾对应化合价变化的同种元素。 必须注明“得到”或“失去”的字样。 还原剂失去电子总数与氧化剂得到电子总数相等。,31,2单线桥法 表示反应前后不同元素原子间电子的转移情况。 (1)单线桥法的基本写法思路：,(2)注意事项： 单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况。 不需标明“得”或“失”，只标明电子转移数目。 箭头标

17、明电子转移的方向。 单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。,32,(1)用双线桥法标出下列氧化还原反应的电子转移的方向和数目， 指出被氧化和被还原的元素。 KMnO4+16HCl（浓）2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O (2)用单线桥法标出下列氧化还原反应的电子转移的方向和数目。 2KNO33CSK2SN2 3CO2,注意： (1)表示氧化还原反应中电子转移、化合价升降、物质被氧化、被还原等关系时，用“双线桥”法较方便；表示电子转移的方向和数目时，用“单线桥”法较方便。 (2)双线桥法“线桥”上以“abe”的形式表示电子转移数。a表示得或失电子的原子个数，b表示每个原子得到

18、或失去的电子数，当a或b为1时，可省略。,33,练习,34,练习,1、在泡沫橡胶制造过程中，利用反应2H2O2 = 2H2O + O2，其 中H2O2的作用是（ ） A.仅作氧化剂 B.仅为还原剂 C.既作氧化剂，又作还原剂 D.既不作氧化剂，也不作还原剂 2、 在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O72和 Pb2+，则与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为（ ） A.3.0 mol B.1.5mol C.1.0mol D.0.75mol 3.盐酸能发生下列反应： Zn+2HClZnCl2+H2 2HCl+CuOCuCl2+H2O MnO2+4HCl MnCl2+Cl2+2H2O 因此盐酸应具有的性质是 A.只有酸性 B.只有氧化性 C.只有还原性 D.有酸性、有氧化性和还原性,35,4、黑火药发生爆炸时主要反应：2KNO33CSK2SN2 3CO2，则被还原的元素为 （ ） A.碳和氮 B.氮和硫 C.只有氮 D.只有硫 5、 一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为 NH4NO3HNO3+N2+H2O，在反应中被氧化与被还原的氮 原子之比为 ( ) A.11