2015.10.13氧化还原反应(共4讲)ppt课件.ppt

1、第3节 氧化还原反应,1,一、氧化还原反应的基本概念,1、氧化还原反应的概念：,（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,在反应中有元素化合价变化的化学反应,2,【例1】 下列反应中不属于氧化还原反应的是（） A 、Cl2+H2O=HCl+HClO B、3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 C、CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 D、3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+3S+4H2O,C,3,练习1：判断下列那些为氧化还原反应，并说出理由 IBr + H2O = HBr + HIO； KOH+Cl2=KCl +KClO+

2、H2O ； NaH+H2O =NaOH+H2 ； CaO2+2H2O =Ca(OH)2 +H2O2 ； 5C2H5OH +2KMnO4+3H2SO4 5CH3CHO +K2SO4+2MnSO4 +8H2O 。,4,2、相关概念：,优化探究p22,升、失、还； 降、得、氧；,5,6,【例2】在 CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2 的反应中，下列叙述正确的是 （1）H2是氧化产物 （2）H2是还原产物 （3）H2O是氧化剂 （4）CaH2中氢元素，既被氧化又被还原； （5）氧化产物和还原产物质量比为1：1 A、 B、 C、 D、,C,6,7,【例3】在11P+15CuSO4+24H2O=

3、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,C,7,（06广东）下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量的关系为1：2的是 A. O32KIH2O2KOHI2O2 B. 2CH3COOHCa(ClO)22HClO Ca(CH3COO)2 C. I22NaClO32NaIO3Cl2 D. 4HClMnO2MnCl2Cl2H2O,A D,【例4】,8,双线桥法 “谁变谁”,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

4、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：,9,注意：(1) 箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。,(2) 箭头方向表示电子转移的方向。,(3) 在“桥”上表示转移的电子总数。,氧化还原反应的表示方法,单线桥法 “谁给谁”,10,11,【例5】 分别用双线桥法，单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：,失去3 2e-,得到2 3e-,6e-,（还原剂）,（氧化剂）,（氧化产物）,（还原产物）,11,12,化合价升高，失去62e-,还原剂,氧化剂,还原

5、产物,氧化产物,化合价降低，得到26e-,0,+5,-2,-1,MnO2,2）氯酸钾与二氧化锰混合加热,12,13,3S + 6KOH = 2K2S +K2SO3+3H2O,化合价降低，得到22e-,还原剂,氧化剂,氧化产物,还原产物,化合价升高，失去4e-,+4,0,-2,3）硫与KOH溶液反应,13,化学反应的分类,1根据反应物和生成物类别以及反应前后物质种类的多少，可把化学反应分为： 无机化学方面： 化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。 有机化学方面： 取代反应、加成反应、消去反应、聚合反应。,14,2是否得失电子 氧化还原反应和非氧化还原反应。 3是否有离子参加或生成 离子反应和

6、非离子反应 4.是否可逆 5.是否放热,15,16,氧化还原反应,置换反应,化合反应,分解反应,复分解反应,4、氧化还原反应与四种基本类型反应的关系：,16,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、有单质参加同时有单质生成的反应为氧化还原反应 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,17,18,练习 写出有水参与反应的四种基本反应,18,氧化还原反应规律,19,氧化还原反应的基本规律,1、守恒律,原子守恒，电子守恒，电荷守恒，应用于产物判断

7、、方程式配平和计算,20,2、强弱律,氧化还原反应的基本规律,对氧化还原反应：,则有：氧化性：氧化剂氧化产物还原剂,还原性：还原剂还原产物氧化剂,21,强弱律比较性质、判断反应发生,【例3 】,常温下，在溶液中可发生如下反应： 16H+10Z+2XO4=2X2+5Z2+8H2O； 2A2+B2=2A3+2B；2B+Z2=B2+2Z，由此推断，下列说法错误的是（ ） A、反应Z2+2A2+=2A3+2Z可以进行B、Z元素在 反应中均被还原C、氧化性由强到弱的顺序为XO4、Z2、B2、A3+ D、氧化性由强到弱的顺序为XO4、A3+、B2、Z2,BD,22,3、价态律,氧化还原反应的基本规律,（1

8、）价态表现规律,当元素处于最高价时，只具有氧化性； 当元素处于最低价时，只具有还原性； 当元素处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。,高价氧化，低价还，中间价态两俱全,23,【例4】下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是 AF2、K、HCl BCl2、Al、H2 CNO2、Na、Br2 DO2、SO2、H2O,A,24,3、价态律,氧化还原反应的基本规律,（2）同一元素价态变化规律,同种元素的同种价态间发生氧化还原反应时，变成该元素价态相邻的两端的价态（即中间变两头歧化反应）。如Cl2 + H2O ,【例5】已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：

9、3NaClO2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是 ANaCl、NaClOBNaCl、NaClO3 CNaClO、NaClO3 DNaClO3、NaClO4,B,25,同种元素的不同价态间发生氧化还原反应时，高价态和低价态相互反应变成它们相邻的中间价态（即两头变中间，只靠拢不交叉的归中规律）。如：,3、价态律,（2）同一元素价态变化规律,26,27,同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。,3、价态律,（2）同一元素价态变化规律,下列气体不能用浓硫酸干燥的有（ ） A、H2 B、SO2 C、H2S D、Cl2,【例6】,C,28,29,当多种还原剂与多

10、种氧化剂在一起时，强的还原剂与强的氧化剂先反应。,4、先后律,氧化还原反应的基本规律,如: 将氯水逐滴加入到FeBr2溶液中，则氯水先将Fe2+氧化，然后再将Br 氧化。,29,30,【例7 】,在含有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（ ） AMg BCu CAg DH2,C,30,【例8 】,(2005全国高考江苏卷7)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+。Co2O3、C12、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( ) A3C12+6FeI22FeCl3+4FeI3 BC12+FeI2FeCl2+I2 C

11、Co2O3+6HCl 2CoCl2+C12+3H2O D2Fe3+2I一2Fe2+I2,A,31,第三讲 氧化剂和还原剂,32,33,（1）活泼非金属单质：如 Cl2、Br2、O2等。 （2）某些高价氧化物，如SO3 、MnO2等。 （3）氧化性含氧酸，如 浓H2SO4、HNO3 、HClO等 （4）元素（如Mn、Cl、Fe等）处于高化合价时的 盐，如 KMnO4、K2Cr2O7、 KClO3、FeCl3等。 （5）过氧化物，如Na2O2、H2O2等。 (6) 某些金属阳离子：如Ag+、Fe3+等,一、中学常见的氧化剂和还原剂,1、中学里重要的氧化剂：,33,34,（1）活泼金属单质：如 Na

12、、A1、Zn 、 Fe等。 （2）低价态的金属阳离子：如Fe 2+等； （3）某些非金属单质：如 H2、C等。 （4）元素（如C、S等）处于低价时的氧化物， 如CO、NO、SO2等。 （5）元素（如Cl、S等）处于低化合价时的氢化物： 如 H2S、HCl、HI、NH3等 。 （6）元素（如S、Fe等）处于低化合价时的盐或酸，如Na2SO3、H2SO3、H2C2O4、FeSO4等。,一、中学常见的氧化剂和还原剂,2、中学里重要的还原剂：,34,Cl2 + KBr= KCl + Br2,Zn + CuCl2 = Cu + ZnCl2,氧化性： Cl2 Br2,还原性：Br - Cl-,氧化性： C

13、u2+ Zn2+,还原性：Zn Cu,二、氧化性和还原性强弱的判断,1、根据氧化还原反应方程式判断,35,【例1】,根据下列三个反应的化学方程式： 2KMnO4+16HCl（浓）= 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 2KI+Cl2 = 2KCl+I2 Na2S+I2 = 2NaI+S 判断有关物质氧化性从强到弱顺序正确的是（ ） ACl2I2KMnO4S BKMnO4Cl2I2S CI2Cl2KMnO4S DKMnO4Cl2SI2,B,36,2、根据金属（非金属）活动性顺序判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,（1）金属活动性顺序,K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(

14、H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,单质还原性逐渐减弱，对应阳离子的氧化性,增强,（2）非金属活动性顺序,F2 Cl2 O2 Br2 I2 S,单质氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性,增强,37,3、根据元素周期表判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,同周期元素从左右，单质还原性逐渐减弱， 氧化性逐渐增强； 同主族元素从上下，单质还原性逐渐增强， 氧化性逐渐减弱。,单质的还原性越强，其阳离子的氧化性越弱； 单质的氧化性越强，其阴离子的还原性越弱。,38,4、根据与同一物质反应的难易（条件）判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,（1）实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制取，反应方程式为： （2）氯酸钾是常

15、用的氧化剂，在酸性条件下，室温时即可与浓盐酸反应制取，反应方程式为： （3）历史上，曾用“地康法”制取，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450时用空气中的氧气跟HCl反应得到。 “地康法”制氯气的化学方程式为: 从元素化合价的变化看，以上三程方法的共同点是_。 从上述反应推知，氧化性由强到弱的顺_；,39,40,5、根据被氧化或被还原的程度不同进行判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,【例4】 Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2+ 2H2O 3Cu+8HNO3(稀)= Cu(NO3)2+ 2NO+ 4H2O 氧化性：浓硝酸 稀硝酸 (浓硝酸反应比较剧烈),【例3】 Cu +

16、 Cl2 = CuCl2 2Cu + S = Cu2S 氧化性：Cl2 S,注：判断物质的氧化性或还原性强弱是依据电子转移的难易，而不是电子转移多少。,40,把甲、乙两种金属用导线相连后浸入稀硫酸中，若甲极先溶解，乙极表面有大量气泡，则可说明还原性：,甲乙,*两种活泼性不同的金属构成原电池的两极，一般来说，活动性强的是，活动性弱的是 ,6.根据原电池电解池的电极反应判断氧化性、还原性的强弱 (根据这个规律也可判断原电池、电解池电极),*用惰性电极电解混合溶液时， 在阴极先放电的阳离子氧化性较强; 在阳极先放电的阴离子还原性较强。,二、氧化性和还原性强弱的判断,41,7、根据反应中能量变化判断,

17、二、氧化性和还原性强弱的判断,如：H2 + X2 = 2HX；H1 H2 + Y2 = 2HY；H2 若H1H2，,则X2的氧化性比Y2的氧化性强，X-的还原性比Y-还原性的弱,42,注意：某些物质的氧化性、还原性与溶液的浓度、温度、酸碱度也有关。如： 温度：一般温度高氧化剂的氧化性强（浓H2SO4与Cu常温不反应，加热则反应）。 浓度：一般氧化剂的浓度大时氧化性强；还原剂的还原性强。如MnO2与浓盐酸反应而不能与稀盐酸反应 酸碱性：一般在酸性条件下氧化剂的氧化性增强。如KMnO4在酸性条件下氧化能力更强；KClO3能氧化浓盐酸中的Cl Cl2，而不能氧化NaCl中的Cl；又如在中性溶液中Fe

18、2+与NO3 可共存但在H+存在的条件下Fe2+与NO3-不共存等。,43,(09广东)17、 常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液， 可发生如下两个反应： 2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O 2Fe3+H2O22Fe2+O2 +2H+ 下列说法正确的是 AH2O2的氧化性比Fe3+强，其还原性比Fe2+弱 B在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降 C在H2O2分解过程中，Fe2+和Fe3+的总量保持不变 DH2O2生产过程要严格避免混入Fe2+,CD,【例5】,44,45,【注意】判断氧化性和还原性强弱的误区,1. 认为氧化性和还原性的强弱取决于得失电子的多少。 只取决

19、于电子得失的难易程度，而与电子得失的多少 无关。,2. 认为只要元素化合价存在差异就可发生氧化还原反应。事实上，同种元素不同价态的化合物间的氧化还原反应遵循以下规律：,相邻价态之间不发生氧化还原反应。如,和浓,不反应。,相间价态，在一定条件下能发生反应。如,45,46,不同价态的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价+低价 中间价” ， 不会出现交错现象。“只靠拢，不交叉”，即“价态归中”。,3. 认为同种元素不同价态的化合物的氧化性（还原性）强弱只与元素化合价的高低有关。实际上，除此之外还与化合物的稳定性有关。如HClO中氯的价态比HClO4中氯的价态低，但HClO不稳定，

20、氧化性却比HClO4强。,HClOHClO2 HClO3 HClO4,46,第4讲 氧化还原反应方程式的配平,47,48,一、氧化还原反应方程式配平的原则和步骤,1、配平的原则,电子转移守恒； 离子电荷守恒； 原子个数守恒。,48,2、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。 确定氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物的化合价 用观察法找出元素化合价的变化值 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。 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。 检查核实各元素原子个

21、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。,49,【例1】配平下列方程式,S十HNO3 H2SO4+NO2+H2O H2C2O4+ KMnO4+ H2SO4 CO2+ K2SO4+ MnSO4+ H2O,50,51,KMnO4 + K2S + H2SO4 MnSO4 + K2SO4 +H2O K2S + HNO3 KNO3 + S + NO + H2O,【练习1】配平下列方程式,51,1、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

22、、还原产物为基准物质进行配平。,52,1、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 + H2O,0,-2,+4,6,2,4,2,1,2,3,3,K2Cr2O7 + HCl KCl + CrCl3 + H2O + Cl2,+6,-1,+3,0,3,12,2,3,2,3,7,2,6,+8,14,1,53,【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 + Cl2,

23、54,2、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 + SO2,55,3、缺项配平：,二、配平的方法和技巧,缺项方程式：某些反应物或生成物的分子式未写出（缺项），它们一般为水、酸、碱。,配平方法：先配氧化剂、还原剂及还原产物与氧化产物；,再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式（分子或离子）；,最后观察配平其他物质系数。,56,Pt + HNO3+ HCl H2PtCl6 + NO +,H2O,8,0,+5,+4,+2,4,3,3,4,3,4,3,4,18,比较两边H、O原子个数不等，可见生成物中含有H、O元素，再比较反应物比生成物多8个O、16个H，故知生成物为H2O，水的系数为8。,【例4】配平下列方程式,57,Fe2+ + ClO- + Fe(OH)3+ Fe3+ + Cl-,1,2,2,+2,+3,+1,-1,3,4,2,3,3,6,H2O,3,+3,3,考虑电子得失守恒,根据Fe元素守恒：,Fe2+所带正电荷为+4，Fe3+所带正