课件氧化还原反应讲解.doc

课件氧化还原反应讲解
氧化还原反应
考纲内容
能力要求
考向定位
了解氧化还原反应的概念及概念间的相互关系。
能正确理解氧化还原反应的概念及概念间的相互关系；能用单、双线桥正确表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目；能正确判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
氧化还原反应是高中化学的基础知识，它贯穿及高中化学的始终，是高考化学的高频考点之一。氧化还原的应用主要集中在氧化性、还原性的强弱比较，氧化还原反应中电子转移的方向和数目的表示，以电子转移为核心的有关计算等等。从历年高考试题来看，其考查方式灵活多样，可以独立命题考查，也可以贯穿于填空、推断、实验、计算等各类试题之中，正确理解氧化还原反应的概念和规律，灵活运用电子转移守恒是掌握本讲知识的关键。
了解氧化还原反应的本质是电子的转移，了解常见的氧化还原反应。
能正确比较氧化剂的氧化性、还原剂的还原性强弱；掌握氧化还原反应方程式的配平方法；灵活运用电子转移守恒法进行氧化还原反应的相关计算。
一 氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
概念
定义
注意点
氧化反应
物质失去电子的反应
物质失去电子的外部表现为化合价的升高
还原反应
物质得到电子的反应
物质得到电子的外部表现为化合价的降低
被氧化
元素失去电子的过程
元素失去电子的外部表现为化合价的升高
被还原
元素得到电子的过程
元素得到电子的外部表现为化合价的降低

氧化产物
通过发生氧化反应所得的生成物
氧化还原反应中，氧化产物、还原产物可以是同一种产物，也可以是不同产物，还可以是两种或两种以上的产物。如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中，Fe2O3和SO2均既为氧化产物，又为还原产物。

还原产物
通过发生还原反应所得的生成物

氧化剂

得到电子的反应物
常见氧化剂：(1)活泼的非金属单质；如卤素单质(X2)、O2、S等(2)高价金属阳离子；如Fe3+、Cu2+等(3)高价或较高价含氧化合物；如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等(4)过氧化物；如Na2O2、H2O2等

还原剂

失去电子的反应物
常见还原剂：①活泼或较活泼的金属；如K、Na、Zn、Fe等②一些非金属单质；如H2、C、Si等③较低态的化合物；CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4
氧化性
得到电子的能力
物质的氧化性、还原性的强弱及其得失电子能力有关，及得失电子的数目无关。
还原性
失去电子的能力

总结：1氧化剂→具有氧化性→得电子→发生还原反应→被还原→对应还原产物
还原剂→具有还原性→失电子→发生氧化反应→被氧化→对应氧化产物
2

3氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性
还原剂的还原性>还原产物的还原性

练习分别标出下列氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物
Zn + HCL= 2ZnCL2 + H2
△
MnO2 + 4HCL = MnCl2+ 2H2O + Cl2

Cl2 + NaOH = NaCl + NaClO+ H2O

答案

[例1]（2008·茂名一模）金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝制后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为：
aTiO2 ＋ bCl2 ＋ cC aTiCl4 ＋ cCO ……反应①
TiCl4 ＋2Mg  Ti ＋ 2MgCl2 ……反应②
关于反应①、②的分析不正确的是（ ）
①TiCl4在反应①中是还原产物，在反应②中是氧化剂；
②C、Mg在反应中均为还原剂，被还原；
③在反应①、②中Mg的还原性大于C，C的还原性大于TiCl4；
④a＝1，b＝c＝2；
⑤每生成19.2 g Ti，反应①、②中共转移4.8 mol e-。
A．①②④ B．②③④ C．③④ D．②⑤

解：在化学反应中得电子化合价降低的物质是氧化剂，在反应中被还原；失电子化合价升高的物质是还原剂，在反应中被氧化；氧化剂对应的产物是还原产物，还原剂对应的产物是氧化产物；同一化学反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性；同一化学反应中反应前后遵循原子守恒定律．
①aTiO2+bCl2+cC
ii73K

 aTiCl0+cCO 该反应中反应前后，碳元素的化合价升高，碳单质作还原剂，氯元素的化合价降低，氯气作氧化剂，还原产物是TiCl0；
TiCl0+2Mg
i220K→i020K

 Ti+2MgCl2该反应中钛元素的化合价降低，TiCl0作氧化剂；所以TiCl0在反应I中是还原产物，在反应II中是氧化剂，故1正确；
②C、Mg在反应中反应前后化合价都升高，所以均为还原剂，被氧化，故2错误；
③在反应I中碳不能还原TiO2，反应II中Mg能还原TiCl0，所以镁的还原性大于C；在反应I中碳作还原剂，TiCl0作还原产物，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，所以C的还原性大于TiCl0，故3正确．
④根据反应前后各元素的原子右数守恒知，
{
2a=c
2b=0a
所
{
a=i
b=c=2
，故4正确；
⑤将方程式Ⅰ、Ⅱ相加得 TiO2+2Cl2+2C+2Mg=Ti+2CO+2MgCl2 转移电子
                                      08g            8mol
                                      i9.2g          3.2mol  
所以每生成i9.2 g Ti，反应I、II中共转移3.2 mol e-，故5错误．
答案故选D

例如

[知识规律]
还原性 化合价升高 弱氧化性

↑ ↑

还原剂 氧化反应 氧化产物

氧化剂 还原反应 还原产物
↓ ↓
氧化性 化合价降低 弱还原性
二 物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。
氧化性→得电子性，得到电子越容易→氧化性越强
还原性→失电子性，失去电子越容易→还原性越强
由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失去电子，表现出还原性，所以，一般来说，金属性也就是还原性；非金属原子因其最外层电子数较多，通常都容易得到电子，表现出氧化性，所以，一般来说，非金属性也就是氧化性。
1.根据金属活动性顺序来判断:
一般来说，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。

2.根据非金属活动性顺序来判断:
一般来说，越活泼的非金属，得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。

3.根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示：

规律：反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性，反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。
4.根据氧化还原反应发生的条件来判断: 可判断氧化性 KMn04及Mn02大小

如：Mn02+4HCl(浓)　 MnCl2+C12↑+2H20
2KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O
后者比前者容易(不需要加热)，可判断氧化性 KMn04>Mn02
5.根据反应速率的大小来判断:
如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4（快）， 2H2SO3+O2=2H2SO4（慢）， ，
其还原性: Na2SO4>H2SO3>SO2
6.根据被氧化或被还原的程度来判断:
如：，， 即氧化性:。
又如:，，
即有还原性:。
7.根据原电池的正负极来判断：
在原电池中，作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。
8.根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。
如:Cl-失去电子的能力强于OH-，还原性:。
9.根据元素在周期表中位置判断：
(1)对同一周期金属而言，从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱，其还原性也依次减弱。
(2)对同主族的金属而言，从上到下其金属活泼性依次增强。如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强，其还原性也依次增强。
（3）对同主族的非金属而言，从上到下其非金属活泼性依次减弱。如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱，其氧化性也依次减弱。
10.根据（氧化剂、还原剂）元素的价态进行判断：
元素处于最高价只有氧化性，最低价只有还原性，处于中间价态既有氧化又有还原性。
一般来说，同种元素价越高，氧化性越强；价越低还原性越强。如氧化性:Fe3+>Fe2+>Fe,
S(+6价)>S(+4价)等，还原性:H2S>S>SO2，但是，氧化性：HClO4< HClO34< HClO24< HClO。
注意：①物质的氧化性、还原性不是一成不变的。同一物质在不同的条件下，其氧化能力或还原能力会有所不同。如：氧化性：HNO3（浓）＞HNO3（稀）；Cu及浓H2SO4常温下不反应，加热条件下反应；KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。
②原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。如：氧化性等。
[例2]（2007·聊城二模）常温下，在下列溶液中发生如下反应
①16H++10Z-+2XO4-＝2x2++5Z2+8H2O ②2A2+ +B2＝2A3++2B- ③2B-+Z2＝B2+2Z- 由此判断下列说法错误的是（ ）
A．氧化性强弱的顺序为：XO4一＞Z2＞B2＞A3+
B．Z2在①、③反应中为还原剂
C．溶液中可发生：Z2+2A2+=2A3++2Z一
D．X2十是XO4一的氧化产物

解析A、①中X的化合价降低，则氧化性XO4-＞Z2，②中B元素的化合价降低，则氧化性B2＞A3+，③中Z元素的化合价降低，则氧化性Z2＞B2，则氧化性XO4-＞Z2＞B2＞A3+，故A正确；
B、①中Z元素的化合价升高，则Z2为氧化产物，③中Z元素的化合价降低，则Z2为氧化剂，故B错误；
C、①中X的化合价降低，则氧化性XO4-＞Z2，②中B元素的化合价降低，则氧化性B2＞A3+，③中Z元素的化合价降低，则氧化性Z2＞B2，则氧化性Z2＞A3+，反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可发生，故C正确；
D、反应①中X元素的化合价降低，则XO4-为氧化剂，则X2+是XO4-的还原产物，故D错误；
故选BD．

三 氧化还原反应方程式的配平方法
1.配平原则：电子守恒、原子守恒、电荷守恒
2.配平步骤（以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例）：
①标出化合价变化了的元素的化合价，通常四种物质即发生化合价变化的两种反应物及对应两个产物如：
+7 -1 +2 0
KMnO4+HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
②使化合价变化的反应物及对应产物元素个数一样 如HCL对应产物为Cl2,所以HCL前面系数应为2才能使cl个数相等
→ KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
③调整等号一边的系数，使得发生化合价变化的元素得失电子守恒即相等，再去配平等号另一边的物质
Mn由+7到+2价得到5个电子 cl 由-1价到cl2 零价 失2个电子
所以

化合价↓ 5×②
KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
化合价↑2×⑤

即变等号左边为→2KMnO4+10HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
再根据配好的物质使等号另一边对应物平衡。：2KMnO4+10HCl==KCl+2MnCl2+5Cl2↑+H2O

练习题

注意：（调整系数时最好只看边等号一边物质，不要即看左边又看右边容易混乱，配好一边后再利用元素守恒配平另一边）。

4利用元素守恒，用观察方法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数。如：
2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
5检查方程式两边各原子的个数是否相等，离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。如上例左边o个数为2*4 =右边o个数8个 平衡
[例3]（2008·江西信丰中学）对于反应KMnO4+HCl→KCl+MnCl2+Cl2+H2O（未配平），若有0.1mol KMnO4参加反应，下列说法正确的是（ ）
A．其转移电子0.5mol               B．生成Cl20.5mol
C．参加反应HCl为16mol             D．Cl2是还原产物

解析根据转移电子相等、原子守恒配平方程式得2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，
A．当有0.1mol KMnO4参加反应，转移电子的物质的量=0.1mol×（7-2）=0.5mol，故A正确；
B．根据方程式中高锰酸钾和氯气之间的关系式知，生成氯气的物质的量=
0.1mol
2
×5=0.25mol，故B错误；
C．根据高锰酸钾和被氧化的氯化氢之间的关系式知，被氧化的氯化氢的物质的量=
0.1mol
2
×10=0.5mol，故C错误；
D．该反应中氯元素失电子而作还原剂，则氯气是氧化产物，故D错误；
故选A．

考点四 电子转移守恒应用
电子转移守恒法是依据氧化剂及还原剂得失电子数目相等这一原则进行计算的。电子转移守恒法是氧化还原反应计算的最基本的方法。
[例4]（2007·广州·学业水平测试）在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的氧气时，三个反应中转移的电子数之比为（ ）
A．l∶1∶1 B．2∶2∶1 C．2∶3∶1 D．4∶3∶2
解析 用高锰酸钾、氯酸钾制氧气，反应过程中O由－2价转化为0价，而用过氧化氢制氧气，O则由－1价转化为0价。现要制得同温同压下相同体积的O2，用过氧化氢制氧气的反应中转移的电子数是用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气的反应中转移的电子数的一半。故选择B

★ 高考重点热点题型探究
热点1 氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物判断
[真题1]（2006·广东）下列反应中，氧化剂及还原剂物质的量的关系为1∶2的是（ ）
A.O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2 B.2CH3COOH+Ca(ClO)2=2HClO+(CH3COO)2Ca
C.I2+2NaClO3=2NaIO3+Cl2 D.4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2↑+2H2O

AD

总结拓展
氧化还原反应一般可分为以下几种类型：
1.一般的氧化还原反应：指氧化剂和还原剂分别属于不同物质的氧化还原反应。如：
H2还原氧化铜，实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气等等。
2.自身氧化还原反应：指氧化剂和还原剂属于同一种物质的氧化还原反应。如：实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制氧气，氯气和水的反应等等。
3.歧化反应：指发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应。其反应规律是：所得产物中，该元素一部分价态升高，一部分价态降低，即“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：
得5e-
Cl2 + 2NaOH==NaCl+ NaClO+H2O；对于歧化反应，可通过分析参加氧化还原反应的元素的去
失5e-
向，从而确定氧化剂、还原剂的物质的量之比。
4.归中反应：指含不同价态同种元素的物质问发生氧化还原反应。其反应规律是：反应物中，该元素一部分价态升高，一部分价态降低，该元素价态的变化一定遵循“高价+低价

→中间价”，而不会出现交错现象。如：KClO3+6HCl==KCl+3Cl2+3H2O ；对于归中反应，可

通过分析参加氧化还原反应的元素的来源，从而确定氧化产物、还原产物的物质的量之比。
新题导练1
1-1.（2008·深圳调研）已知硫酸锰(MnSO4) 和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。
（1）请写出并配平上述反应的化学方程式。
（2）此反应的还原剂是 ，它的氧化产物是 。
（3）此反应的离子反应方程式可表示为：
（4）若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外，其他的生成物还有 。
1-2.（2008·黄石二中）用双线桥表示下列氧化还原反应，标出反应前后化合价升降情况和被氧化、被还原情况及电子转移的方向和数目
（1）MnO2＋4HCl(浓) == MnCl2＋2H2O＋Cl2↑还原剂 还原产物 。
（2）2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑氧化剂 ，氧化产物 。
热点2 氧化剂的氧化性、还原剂的还原性强弱判断
[真题2]2-1（2007·济宁一模）已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、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（ ）
A.3Cl2＋6FeI2＝2FeCl3＋4FeI3 B.Cl2＋FeI2＝FeCl2＋I2
C.Co2O3＋6HCl＝2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D.2Fe3＋＋2I—＝2Fe2＋＋I2
2-2配平以下氧化还原反应方程式：

Cl2＋NH3＝N2＋HCl 3Cl2＋2NH3＝N2＋6HCl
当Cl2消耗1mol时，产生的HCl体积为______L(标准状况)。
热点3电子转移守恒的运用
[真题4]（2008·海南）锌及很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为（ ）
A．2mol B．1 mol C．0.5mol D．0.25mol

答案新题导练1-1

（1）由信息可知，反应物及生成物，则MnSO4+K2S2O8+H2O→KMnO4+K2SO4+8H2SO4，
Mn元素的化合价由+2价升高到+7价，
S元素的化合价由+7降低为+6价，
由电子守恒及质量守恒定律可知，配平的化学反应为2MnSO4+5K2S2O8+8H2O=2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4，
故答案为：2MnSO4+5K2S2O8+8H2O=2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4；
（2）因Mn元素的化合价升高，则MnSO4为还原剂，被氧化，发生氧化反应，KMnO4为氧化产物，
故答案为：MnSO4；KMnO4；
（3）硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外，
S元素的化合价还是由+7降低为+6价，
由氧化还原反应中电子守恒可知，则Cl元素的化合价升高，即为-1价升高到0，
因单质中元素的化合价为0，即生成物还有Cl2，故答案为：Cl2．
1-2（1）化合价升高的Cl元素失2mol电子，化合价降低的Mn元素得到2mol电子，电子转移情况为：

2-2 44.8L
热点二
盐酸中的Cl-具有还原性,由Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+可判断出选项C正确；
由于氧化剂的氧化性大于其氧化产物的氧化性,根据题示信息可知选项B、D也正确；
根据D项可知I-的还原性大于Fe2+,
Cl2及FeI2反应时应先氧化I-,Fe3+和I-不能大量共存,
因此A项不正确.
热点3因为硝酸很稀，所以硝酸被氧化成NH3（氨气）而不是NO2（二氧化氮），然后氨气极易溶于水，就及稀硝酸反应生成硝酸铵，所以没有NO2 就只生成硝酸锌、硝酸铵和水，
反应的方程式可以表达为：4Zn+10HNO3（稀）=4Zn（NO3）2 +NH4NO3+3H2O，所以被还原的硝酸就是被还原成氨气的那部分，也就是生成硝酸铵的那份，所以生成1mol的硝酸锌，
相对应的生成硝酸铵物质的量就是0.25mol，所以硝酸还原成氨气的部分就是0.25mol．
故选D．

15 / 15