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1、氧化还原反应食物腐烂食物腐烂铁链生锈铁链生锈皮肤衰老皮肤衰老木材燃烧木材燃烧一、氧化还原概念的发展史一、氧化还原概念的发展史(书本书本P23)P23)1774年,法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说人们把物质与氧结合的反应叫做氧化反应 把氧化物失去氧的反应叫做还原反应1852年,英国化学家弗兰克兰在研究金属有机化合物时提出化合价概念人们把化合价升高的反应叫做氧化反应 把化合价降低的反应叫做还原反应1897年,英国物理学家汤姆孙发现电子人们将原子失去电子(或电子对偏离)的反应叫做氧化反应 把原子得到电子(或电子对偏离)的反应叫做还原反应通过发展史的阅读,你能感受到什么?表表 象象特特 征征本本 质
2、质辩一辩:下列哪些反应属于氧化还原反应并说出判断理由 Na2O+H2O=2NaOH 2Na+Cl2=2NaCl Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4 CaCO3=CaO+CO2 Mg+2HCl=MgCl2+H2高温判断依据:化合价发生变化判断依据:化合价发生变化表表 观观 特特 征征化合价为什么会发化合价为什么会发生变化呢?生变化呢?-e-+e-以钠和氯气反应生成氯化钠为例H以氢气和氯气反应生成氯化氢为例通过电子的得失发生氧化还原反应所有的氧化还原反应都通过这种方式反应吗?通过电子的偏移发生氧化还原反应氧化还原反应本质本质离离子
3、子组组成成物物质质共共用用电电子子的的方方式式组组成成物物质质 2Na+Cl2 2NaCl 点燃H2O+CaO Ca(OH)2CaCO3 CaO+CO2 高温2H2O2 2H2O+O2 MnO2Fe+H2SO4 FeSO4+H2 HCl+NaOH NaCl+H2O化合反应化合反应分解反应置换反应复分解反应 从不同角度对下列反应进行分类从不同角度对下列反应进行分类氧化还原反应非氧化还原反应反应前后物质的类别和数目反应前后有无元素化合价的变化氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系氧化还原反应中电子变化的表示方法1 1、双线桥法、双线桥法2 2、单线桥法、单
4、线桥法表示反应前后同一种元素同一种元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。2Na+Cl2 2NaCl点燃00+1-1失去2e-,化合价升高,被氧化得到2e-,化合价降低,被还原表示反应过程中电子转移方向和数目的情况。2Na+Cl2 2NaCl点燃00-12e-练一练:练一练:请用双线桥法表示下列反应的电子变化情况请用双线桥法表示下列反应的电子变化情况H2S+H2SO4(浓)=S+SO2+2H2O 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O3CO+Fe2O3=3CO2+2Fe加热2FeCl3+Fe=3FeCl24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3注意:注意
5、:同一种元素不同价态之间的氧化还原反应需满足价态只靠拢不交叉的原则KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O二、常见的氧化剂和还原剂二、常见的氧化剂和还原剂1、氧化剂和还原剂氧化剂还原剂n en e-氧化还原反应中所含元素的化合价降低,得到电子(或电子对偏向)的物质氧化还原反应中所含元素的化合价升高,失去电子(或电子对偏离)的物质2、氧化性和还原性 什么剂具有什么性什么剂具有什么性氧化性:物质得电子性质,氧化剂具有氧化性。且物质得电子越容易氧化性越强 还原性:物质失电子性质,还原剂具有还原性且物质失电子越容易还原性越强 注意:注意:氧化性、还原性强弱与价态、得失电子数目没有必然关联!氧化
6、剂具有 性,被 ,发生 反应,得到 产物还原剂具有 性,被 ,发生 反应,得到 产物氧化氧化还原还原还原还原还原还原还原还原氧化氧化氧化氧化氧化氧化想一想:想一想:初中里你所学过的反应中,氧化剂和还原剂是同一种物质有哪些?氧化产物和还原产物是同一种物质有哪些?AttentionAttention没有独立存在的氧化反应或者还原反应!没有独立存在的氧化反应或者还原反应!在氧化还原反应中:常见的氧化剂与还原剂常见的氧化剂与还原剂 常见的氧化剂常见的还原剂活泼的非金属单质活泼的金属单质高价态化合物低价态化合物过氧化物某些非金属单质其他其他Cl2、O2Al、Fe、Zn浓硫酸、KMnO4、HNO3、FeC
7、l3CO、SO2、KINa2O2、H2O2C、H2、SHClO、MnO2浓盐酸、NH3(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物()(2)非金属单质在反应中只作氧化剂()(3)在氧化还原反应中,金属单质作反应物时一定是还原剂()(4)还原剂失去电子具有氧化性()(5)元素处于最高化合价时一定具有强氧化性()(6)碘化氢中碘为最低价,碘化氢只具有还原性()(7)阳离子只能得电子被还原,阴离子只能失电子被氧化()(8)在同一反应中,氧化剂和还原剂不可能是同一物质()(9)某物质在氧化还原反应中是氧化产物,则必然有另一物质是还原产物()辩一辩辩一辩分析下列反应并按要求填空。(1)2Fe3Cl2 2FeCl3
8、 氧化剂是_,还原剂是 ;发生氧化反应的是_,发生还原反应的是_。(2)2KMnO4 K2MnO4MnO2O2氧化剂是_,还原剂是_;被氧化的元素是 ,被还原的元素是 。(3)2H2SSO2=3S2H2O氧化剂是_,还原剂是_;氧化产物是_,还原产物是_。(4)H2O22H2Fe2=2Fe32H2O氧化剂是_,还原剂是_;氧化产物是_,还原产物是_。Cl2FeFeCl2KMnO4KMnO4OMn说一说说一说SO2H2SSSH2O2Fe2Fe3H2O氧化性、还原性强弱比较的方法(1)根据氧化还原反应方程式比较氧化剂还原剂还原产物氧化产物被氧化被还原氧化性:氧化剂 氧化产物还原性:还原剂 还原产物
9、如:2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2氧化性:FeCl3 I2还原性:HI FeCl2如:Cl22NaBr=2NaClBr2氧化性:Cl2Br2在反应中Cl2是_剂,Br2是_产物。(2)根据元素的活动性顺序比较如:FeCuSO4=FeSO4Cu还原性:FeCu在反应中Fe是_剂,Cu是_产物。还原还原氧化氧化氧化性、还原性强弱比较的方法MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O(3 3)根据反应进行的难易程度(反应条件)来判断)根据反应进行的难易程度(反应条件)来判断氧化性:KMnO4 MnO2当
10、不同氧化剂分别与同一还原剂反应时,如果氧化产物价态相同,可根据反应的难易来判断,反应越容易,该氧化剂氧化性就越强氧化性、还原性强弱比较的方法(4.)4.)根据元素被氧化根据元素被氧化/还原的程度来判断还原的程度来判断某还原剂被不同氧化剂氧化时,元素化合价升得越高,说明氧化剂的氧化性越强。2Fe+3Cl2 2FeCl3 Fe+S FeS 氧化性:_Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+3Zn+2Fe3+=3Zn2+2Fe 还原性:_点燃Cl2 S Zn Cu氧化性、还原性强弱比较的方法氧化性、还原性强弱比较的方法【练习1】下列微粒只有还原性的是A.H B.Fe2 C.Zn D.HCl【练习2】Pb
11、O2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu2的氧化性依次减弱,下列反应在水溶液中不可能发生的是A.Cu2Fe3=Cu22Fe2B.10Cl2MnO4-16H=2Mn25Cl28H2OC.2Fe2Cl2=2Fe32ClD.5Pb22 MnO4-2H2O=5PbO22Mn24H【练习3】在反应3Cl28NH3=6NH4ClN2中,被氧化的NH3与未被氧化的NH3质量比为A.38 B.14 C.34 D.13三、氧化还原反应的配平三、氧化还原反应的配平1.守恒规律氧化还原反应中,(1)氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。应用:氧化还原反应方程式的配平,氧化还原反应的相关计算。得到22e-失去14e
12、-0+4+20C+2CuOCO2+2Cu高温(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。2 2、氧化还原反应配平的基本步骤氧化还原反应配平的基本步骤标变价列得失等升降标出变价元素的化合价列出化合价的变化值最小公倍数法配平使化合价升降总数相等配系数用原子守恒法配平其它物质的化学计量数查守恒检查原子、电荷是否守恒,并将短线改等号练一练:练一练:请把下列反应配平请把下列反应配平1、C+HNO3(浓)=CO2+NO2+H2O3、Cl2+NaOH =NaCl+NaClO3+H2O4、Cu+HNO3(稀)=Cu(NO3)2+NO+H2O2、H2S
13、O4+KMnO4+H2C2O4=CO2+K2SO4+MnSO4+H2O5、FeS2+O2=Fe2O3+SO26、P+CuSO4+H2O=H3PO4+Cu3P+H2SO4【练习1】元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系,下列判断不正确的Cr2O3固体 绿色KCrO2溶液 黄色K2CrO4溶液 橙红色K2Cr2O7溶液A反应表明Cr2O3有酸性氧化物的性质B反应利用了H2O2的氧化性C反应的离子方程式为2CrO2-+3H2O2+2OH=2CrO42-+4H2OD反应中铬元素的化合价均发生了变化【练习2】储氢碳纳米管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒。这
14、种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。(1)请用上述物质填空,并配平化学方程式C+()+H2SO4=()+()+Cr2(SO4)3+H2O:(2)上述反应中氧化剂是_(填化学式),被氧化的元素是_(填元素符号)。(3)H2SO4在上述反应中表现的性质是_(填字母)。A氧化性 B氧化性和酸性 C酸性 D还原性和酸性【练习3】已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是()AG、Y、Q、Z、XBX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X四、氧化还原反应的应用四、氧化还原反应的应用1、葡萄酒里会添加少量SO22、食品包装中的脱氧剂