《氧化还原反应》(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节,氧化还原反应,第二章 化学物质及其变化,1,第1讲 氧化还原反应 概念,2,本节课要学习的内容,1,、了解氧化还原反应的特征,2,、熟练判断一个反应是否氧化还原反应,3、从电子得失角度分析氧化还原反应的本质,4、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系,3,得到氧，被氧化（氧化反应）,CuO,H,2,Cu,H,2,O,失去氧，被还原（还原反应）,C,u,O,H,H,C,u,H,H,O,氧化还原反应,从得氧失氧角度分析,（一）,4,以上反应除了包含有基本化学反应类型的不同外，还包含有,的变化和,的变化,？,得氧、失氧,元素化合价升降,问题讨论,5,【,问题讨论,】,氧化还原反应与元素化合价升降有什么关系呢？,？,试从得失氧的角度分析：,上述氢气还原氧化铜的反应中，氧化铜表现什么性质？氢气表现什么性质？,有没有可能只发生氧化反应或只发生还原反应？,CuO,H,2,Cu,H,2,O,6,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,H,2,=Cu,H,2,O,有元素化合价升降的化学反应称为氧化还原反应,氧化反应与还原反应：,（二）、从化合价升降角度分析,同时发生。,【,定义,】,7,【,问题,】,下列反应是否属于氧化还原反应？,Fe,CuSO,4,Cu+FeSO,4,结论,因为有化合价升降，所以是氧化还原反应。,2Na,Cl,2,2NaCl;H,2,Cl,2,2HCl,化合价升高,化合价降低,问题,化合价的升降是什么原因引起的？如何在上述反应中表达出来？,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。,8,从微观粒子的角度认识氧化还原反应,如：钠在氯气中燃烧,2 Na+Cl,2,=2NaCl,点燃,宏观反应,微观分析：,9,2Na,Cl,2,2Na Cl,失电子，化合价升高，被氧化,得电子，化合价降低，被还原,NaCl,的形成过程,化合价升降的原因：,Na,Cl,失去,e-,失去,e,-,后,得到,e,-,后,Na,+,Cl,-,Cl,-,Na,+,（三）从电子得失角度分析,有电子的得失,10,微观分析：,Na,Na,+,失,e,-,化合价由,0,1,价,化合价升高,氧化反应 被氧化,Cl,Cl,-,得,e,-,化合价由,0-1,价,化合价降低,还原反应 被还原,11,H,2,Cl,2,2 H Cl,电子对偏离，化合价升高，被氧化,电子对偏向,化合价降低,被还原,【,结论,】,本质定义,：有电子转移（得失或偏移）的化学反,应都是氧化还原反应。,共价化合物,HCl,的形成过程,化合价升降的原因：共,用电子对,的偏移,非金属元素,原子之间反应没有电,子得失，那么它们之,间是怎么反应的呢？,H Cl,H Cl,12,电子转移及氧化还原关系的表示方法,-单线桥和双线桥,用,双线桥,表示电子转移的结果和氧化还原反应的各种关系-,“谁变谁,”,重点：（,1）双箭号（从反应物指向生成物）,（2）箭号起、止所指为同一种元素,（3）标出,得,与,失,电子及总数（氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数）,13,【例】,用双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。,14,15,化合价升高，失去,62e,-,还原剂,氧化剂,还原产物,氧化产物,化合价降低，得到,26e,-,0,+5,-2,-1,MnO,2,2KClO,3,=2KCl+3O,2,氯酸钾与二氧化锰混合加热,15,用,单线桥,表示电子转移情况-谁给谁,表示氧化剂和还原剂之间元素的电子转移情况时，将氧化剂中降价元素与还原剂中升价元素用直线连接起来，箭头,从还原剂指向氧化剂,，线上标出电子转移总数，称为,“,单线桥法,”,重点：（,1）单箭号（在反应物之间）,（2）箭号起点为失电子元素，终点为得电子元素(从还原剂指向氧化剂),（3）只标转移电子总数，,不标,得,与,失,。,16,小结：氧化还原反应发展历程,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。,特点：局限于得氧失氧的反应,是氧化还原反应的,表观现象,。,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。,特点：可作为氧化还原反应的,判断依据,。,从电子得失角度分析,是氧化还原反应的本质,17,【练习】,下列反应中不属于氧化还原反应的是（）,A、Cl,2,+H,2,O=HCl+HClO,B、3CO+Fe,2,O,3,=2Fe+3CO,2,C、CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,D、3CuS+8HNO,3,=3Cu(NO,3,),2,+2NO+3S+4H,2,O,C,18,氧化反应：,还原反应：,氧 化 性：,还 原 性：,氧 化 剂：,还 原 剂：,氧化产物:,还原产物：,物质所含元素化合价,升高,的,过程,物质所含元素化合价,降低,的,过程,物质（元素、离子）具有,得到电子的性质或能力,物质（元素、离子）具有,失去电子的性质或能力,所含元素化合价,降低的反应物,所含元素化合价,升高的物质,还原剂,失去电子,被氧化后的产物,氧化剂,得到电子,被还原后的产物,知识强化：相关概念的辨析,19,2、相关概念：,得电子 化合价降低 发生还原反应 具有氧化性,氧化剂,+还原剂,还原产物,+氧化产物,（新还原剂）（新氧化剂）,失电子 化合价升高 发生氧化反应 具有还,原性,失、升、氧、还；,得、降、还、氧；,20,相互联系,:,还原性,氧化性,具有,氧化剂,表现,化合价降低,得到电子,被还原,还原反应,生成,还原产物,具有,性质,反应物,（同时存在）,特征,（总数相等）,实质,过程,（同时进行同时消失）,反应,产物,（同时生成）,性质,氧化性,还原性,具有,还原剂,表现,化合价升高,失去电子,被氧化,氧化反应,生成,氧化产物,具有,升、失、氧、还；降、得、还、氧；,21,2、四大基本反应类型与氧化还原反应间的关系,所有的置换反应都是氧化还原反应,所有的复分解反应都是非氧化还原反应,有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应,化学反应类型和有无电子转移的关系,22,23,【练习2】,在 CaH,2,+2H,2,O=Ca(OH),2,+2H,2,的反应中，下列叙述正确的是,（1）H,2,是氧化产物,（2）H,2,是还原产物,（3）H,2,O是氧化剂,（4）CaH,2,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,23,1常见的氧化剂,(1)非金属单质：如,、,、,Br,2,、,HClO及NaClO等。,(2)含有高价态元素的化合物：,、,、,、,、,、,、,、,等。,(3)某些金属性较弱的金属的高价态离子：,、,、,、,等。,(4)过氧化物：,、,等。,Cl,2,O,2,浓,H,2,SO,4,HNO,3,KMnO,4,MnO,2,KClO,3,K,2,Cr,2,O,7,HClO,NaClO,Fe,3,Ag,Pb,4,Cu,2,Na,2,O,2,H,2,O,2,知识积累,24,2常见的还原剂,(1)活泼金属：,等。,(2)非金属离子及低价态化合物：,等。,(3)低价阳离子：,等。,(4)非金属单质及其氢化物：,K、Na、Mg、Al,S,2,、,H,2,S、I,、,SO,2,、,H,2,SO,3,、,Na,2,SO,3,Fe,2,、,Cu,H,2,、,C、CO、NH,3,25,学化学，悟人生,26,第,2讲 氧化性还原性强弱判断,27,知识点：氧化性和还原性强弱的判断,氧化性、还原性强弱的判断，是高考考查的重点。根据不同条件判断的依据是不一样的。其中比较重要的有：,根据氧化还原反应进行判断-强弱律,根据金属活动顺序表和周期律判断,根据反应条件或反应剧烈程度判断,根据不同还原剂（或氧化剂）与同一种氧化剂（或还原剂）反应，产物的价态来判断,根据电化学知识进行判断,28,（一）根据方程式判断氧化还原性强弱,氧化性、还原性强弱比较,规律：,对于任何氧化还原反应，都满足下列规律：,A,B,b,a,氧化性：,A a（氧化产物）,还原性：B b（还原产物）,氧化剂,+还原剂 =氧化剂的还原产物+还原剂的氧化产物,失电子、化合价升高、被氧化，发生氧化反应,得电子、化合价降低、被还原，发生还原反应,29,重要题型：,例,1.根据下列三个方程式：,I,2,+SO,2,+2H,2,O=H,2,SO,4,+2HI；2FeCl,2,+Cl,2,=2FeCl,3,；,2FeCl,3,+2HI=2FeCl,2,+2HCl+I,2,有关物质的还原性强弱顺序是,A I,-,Fe,2+,Cl,-,SO,2,B Cl,-,Fe,2+,SO,2,I,-,C Fe,2+,I,-,SO,2,D SO,2,I,-,Fe,2+,Cl,-,D,例,2.已知I,-,、,Fe,2+,、和,H,2,O,2,均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为：,H,2,O,2,Fe,2+,I,-,Fe,2+,KMnO,4,MnO,2,；,还原性：,S,2-,SSO,3,氯元素的化合价,+7,+5,+3,+1,0,-1,只有氧化性,兼有氧化性和还原性,只有还原性,兼有氧化性和还原性,兼有氧化性和还原性,兼有氧化性和还原性,特例,：,氧化性：,HClO HClO,2,HClO,3,HClO,4,34,（五）根据,与同一种物质反应的情况,判断氧化性强弱,如：,2Fe+3Cl,2,=2FeCl,3,Fe+2HCl=FeCl,2,+H,2,Cl,2,能将,Fe氧化至+3价，而HCl只能将Fe氧化为+2价，故氧化能力Cl,2,HCl。,又如：,MnO,2,4HCl（浓）=MnCl,2,Cl,2,2H,2,O,2KMnO,4,+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl,2,+5Cl,2,+8H,2,O,同是将浓盐酸氧化为Cl,2,，,MnO,2,必须在加热条件下才能进行，而,KMnO,4,在常温下即可进行，说明氧化能力,KMnO,4,MnO,2,。,35,(1)物质的浓度越高，氧化性或还原性越强。,(2)温度越高，氧化性或还原性越强。,(3)酸性越强，氧化性越强；碱性越强，还原性越强。,（六）,外界条件对某些物质氧化性或还原性强弱的影响,浓,HNO,3,的氧化性强于稀,HNO,3；,H,2,SO,4（浓）,H,2,SO,4(稀),C、CO、H,2,常温下不显还原性；,再如,KMnO,4,氧化性：酸性,中性 碱性,36,例题：,1.判断下列反应能否发生？若能发生写出离子反应方程式，并比较氧化性强弱。,2Fe,3+,+2I,-,=2Fe,2+,+I,2,2Fe,2+,+Br,2,=2Fe,3+,+2Br,-,MnO,4,-,+5Fe,2+,+8H,+,=5Fe,3+,+Mn,2+,+4H,2,O,氧化性：,Br,2,Fe,3+,；,MnO,4,-,Fe,3+,I,2,氧化性：,MnO,4,-,MnO,2,Cl,2,Br,2,Fe,3+,I,2,KI溶液滴入FeCl,3,溶液中,Br,2,水滴入,FeSO,4,溶液中,KMnO,4,溶液和,FeSO,4,溶液混合,37,第,4讲 氧化还原反应方程式的配平,38,39,一、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。,39,2、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。,40,【例1】,配平下列方程式,S十HNO,3,H,2,SO,4,+NO,2,+H,2,O,H,2,C,2,O,4,+KMnO,4,+H,2,SO,4,CO,2,+K,2,SO,4,+MnSO,4,+H,2,O,41,42,KMnO,4,+K,2,S+H,2,SO,4,MnSO,4,+K,2,SO,4,+H,2,O,K,2,S+HNO,3,KNO,3,+S+NO+H,2,O,【练习1】,配平下列方程式,42,1、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、还原产物为基准物质进行配平。,43,1、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 K,2,S+K,2,SO,3,+H,2,O,0,-2,+4,6,2,4,2,1,2,3,3,K,2,Cr,2,O,7,+HCl ,KCl+CrCl,3,+H,2,O+Cl,2,+6,-1,+3,0,3,1,2,2,3,2,3,7,2,6,+8,14,1,44,【练习2】,配平下列方程式,(1)Cl,2,+KOH KCl+KClO,3,+H,2,O,(2)P,4,+NaOH+H,2,O PH,3,+NaH,2,PO,4,（,3）KMnO,4,+HCl MnCl,2,+KCl+H,2,O+,Cl,2,45,2、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】,Fe,3,P+HNO,3,Fe(NO,3,),3,+NO+H,3,PO,4,+H,2,O,【练习3】,配平下列方程式,FeS,2,+O,2,Fe,2,O,3,+SO,2,46,3、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。,47,Pt+HNO,3,+HCl,H,2,PtCl,6,+NO+,H,2,O,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H,2,O，水的系数为8。,【例4】,配平下列方程式,48,Fe,2+,+ClO,-,+,Fe(OH),3,+Fe,3+,+Cl,-,1,2,2,+2,+3,+1,-1,3,4,2,3,3,6,H,2,O,3,+3,3,考虑电子得失守恒,根据Fe元素守恒：,Fe,2+,所带正电荷为,+4，Fe,3+,所带正电荷为,+3，最小公倍数为12，故Fe,2+,的系数再乘以,3，,Fe(OH),3,的系数为,2；,(O守恒)，ClO,-,的系数为,3。,考虑电荷守恒：ClO,-,所带电荷与,Cl,-,所带电荷一致；,【例5】,配平下列方程式,49,Cr(OH),4,-,+ClO,-,CrO,4,2-,+Cl,-,+H,2,O,+3,+1,+6,-1,3,2,3,2,2,2,3,3,OH,-,2,5,【练习4】,配平下列方程式,50,51,【练习5】,化学镀镍的溶液中含有,Ni,2+,和,H,2,PO,2,，在酸性等条件下发生下述,反应：,（,a,）,Ni,2+,+,H,2,PO,2,+,Ni,+,+,H,2,PO,3,+,.,(2、1、1H,2,O、2、1、2H,+,）,51,52,（,1）Mn,2+,+S,2,O,8,2-,+H,2,OSO,4,2-,+MnO,4,-,+（）,（2）Zn+H,+,+NO,3-,Zn,2+,+NH,4,+,+（）,（3）H,2,O,2,+Cr,2,(SO,4,),3,+K,2,SO,4,+K,2,CrO,4,+H,2,O,（,1）2、5、8、10、2、16H,+,（,2）4、10、1、4、1、3H,2,O,（3）3、1、10KOH、3、2、8,【配平练习】,52,某一反应体系中有反应物和生成物共五种物,质：S、H,2,S、HNO,3,、,NO、H,2,O。已知水是反应产,物之一。,（,1）该反应中的还原剂是_，该反应中的,还原产物是_。,（,2）写出该反应的化学方程式并标出电子转移方向和数目_。,（,3）若反应过程中转移了0.3mol 电子，则生成水的,质量是_。,【练合练习1】,53,54,（,1）Mn,2+,+S,2,O,8,2-,+H,2,OSO,4,2-,+MnO,4,-,+（）,（2）Zn+H,+,+NO,3-,Zn,2+,+NH,4,+,+（）,（3）H,2,O,2,+Cr,2,(SO,4,),3,+K,2,SO,4,+K,2,CrO,4,+H,2,O,（,1）2、5、8、10、2、16H,+,（,2）4、10、1、4、1、3H,2,O,（3）3、1、10KOH、3、2、8,【配平练习】,54,