《氧化还原反应》ppt课件.ppt

氧化还原反应,2015年高三化学第一轮复习,三年19考 高考数:1.了解氧化还原反应的本质是电子转移。2.掌握氧化还原反应的有关知识（氧化反应与还原反应、反应方程式的配平、物质的氧化性与还原性的强弱比较等）。,3掌握元素化合物知识为载体，有关氧化还原反应的综合考查。,第1讲 氧化还原反应概念,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,【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+3CO2C、CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2D、3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+3S+4H2O,C,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+H2O ；NaH+H2O =NaOH+H2 ； CaO2+2H2O =Ca(OH)2 +H2O2 ；5C2H5OH +2KMnO4+3H2SO4 5CH3CHO +K2SO4+2MnSO4 +8H2O 。,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,相关概念的辨析,2、相关概念：,升、失、还；降、得、氧；若说应，正相反。,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、还；降、得、氧；若说应，正相反。,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,11,【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1：1A、 B、C、 D、,C,12,【例3】在11P+15CuSO4+24H2O= 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,（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. O32KIH2O2KOHI2O2B. 2CH3COOHCa(ClO)22HClOCa(CH3COO)2C. I22NaClO32NaIO3Cl2D. 4HClMnO2MnCl2Cl2H2O,A D,【例4】,1常见的氧化剂(1)非金属单质：如 、 、Br2、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。,Cl2,O2,浓H2SO4,HNO3,KMnO4,MnO2,KClO3,K2Cr2O7,HClO,NaClO,Fe3,Ag,Pb4,Cu2,Na2O2,H2O2,2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,S2、H2S、I、SO2、H2SO3、Na2SO3,Fe2、Cu,H2、C、CO、NH3,小结：1强氧化剂与强还原性相遇时，一般都会发生氧化还原反应。 如：H2SO4(浓)与金属、H2S、S2、HI、I、HBr、Br、Fe2、P等。Cl2与金属、H2S、S2、HI、I、HBr、Br、Fe2、H2、SO2、 、H2SO3等。HNO3与金属、H2S、S2、HI、I、HBr、Br、Fe2、P、SO2、 、H2SO3等。,2元素处于最高价时只有氧化性，在反应中只作氧化剂；元素处于最低价时只有还原性，在反应中只作还原性；元素处于中间价态时，在反应中化合价既可升高又可降低，既有氧化性又有还原性，既可作氧化剂又可作还原性。,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：,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”,20,【例5】 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。,参考答案：,失去3 2e-,得到2 3e-,21,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,MnO2,2）氯酸钾与二氧化锰混合加热,22,3S + 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,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、凡有单质参加或生成的反应均为氧化还原反应 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,第2讲 氧化性还原性强弱判断,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,（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）,重要题型：,例1.根据下列三个方程式：I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI；2FeCl2+Cl2=2FeCl3；2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2有关物质的还原性强弱顺序是A I-Fe2+Cl-SO2 B Cl-Fe2+SO2 I- C Fe2+I-SO2 D SO2I-Fe2+Cl-,D,例2. 已知I-、Fe2+、和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为： H2O2 Fe2+ I- SO2。则下列反应不能发生的是（ ）A 2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+ +SO42-+4H+B H2O2 +H2SO4=SO2+O2+2H2OC I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HID 2Fe3+2I-=2Fe2+I2,B,（1）根据金属活动顺序表K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,失电子能力逐渐增强，还原性逐渐增强,其阳离子得电子能力逐渐增强，氧化性逐渐增强,（二）根据金属和非金属活动顺序表判断,（2）根据非金属活动顺序判断F2 Cl2 Br2 I2 S,F- Cl- Br- I- S2-,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强,在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和Fe（NO3）3 的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是( )A 、Mg B、Cu C、 Fe D、 H2,【例2】,锌粉由少到多依次反应哪些反应？,金属单质的还原性随金属性增强而增强，其离子的氧化性相应减弱,非金属单质的氧化性随非金属性增强而增强，其离子的还原性相应减弱,（三）根据元素周期表判断,（四）根据元素化合价高低来判断氧化性强弱,一般地说，同种变价元素的几种物质，它们的氧化能力是由高价态到低价态逐渐减弱，还原能力则依次逐渐增强。,判断氧化性强弱： Fe3+与Fe2+； KMnO4与MnO2 还原性强弱：S2-、S与SO3,氧化性： Fe3+Fe2+ KMnO4MnO2 ；还原性： S2-SSO3,特例：,氧化性：HClO HClO2 HClO3 HClO4,（五）根据与同一种物质反应的情况判断氧化性强弱,如：2Fe+3Cl2 = 2FeCl3 Fe+2HCl = FeCl2+H2Cl2能将Fe氧化至+3价，而HCl只能将Fe氧化为+2价，故氧化能力Cl2HCl。又如： MnO24HCl（浓） = MnCl2Cl22H2O 2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O同是将浓盐酸氧化为Cl2，MnO2必须在加热条件下才能进行，而KMnO4在常温下即可进行，说明氧化能力KMnO4MnO2。,(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。（浓H2SO4与Cu常温不反应，加热则反应）。(3)酸性越强，氧化性越强；碱性越强，还原性越强。 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Fe2+与NO3 可共存但在H+存在的条件下Fe2+与NO3-不共存等。,（六）外界条件对某些物质氧化性或还原性强弱的影响,浓HNO3的氧化性强于稀HNO3；H2SO4（浓） H2SO4(稀),C、CO、H2常温下不显还原性；,再如KMnO4氧化性：酸性 中性 碱性,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 ,(七）.根据电极反应判断 (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。,（八）根据反应中能量变化判断,(1)当H2X2=2HX(放出热量Q1)H2Y2=2HY(放出热量Q2)若Q1Q2，则X2的氧化性比Y2的氧化性强；X的还原性比Y的还原性弱。(2)当同主族元素的原子获得相同数目的电子形成具有稳定结构的阴离子时，放出的能量越多，或形成的离子稳定性越强，则该原子的氧化性越强，反之越弱。(3)当同主族元素的原子失去相同数目的电子形成阳离子时，吸收的能量越少，说明失电子越容易，其还原性越强。,(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】,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。, 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 2Fe2+ Br2 = 2Fe3+ + 2Br- MnO4-+ 5Fe2+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O,氧化性：Br2 Fe3+； MnO4- Fe3+ I2,氧化性： MnO4- MnO2 Cl2 Br2 Fe3+ I2, KI溶液滴入FeCl3溶液中 Br2水滴入FeSO4溶液中 KMnO4溶液和FeSO4溶液混合,第3讲 氧化还原反应规律,氧化还原反应的基本规律,在氧化还原反应中，氧化剂从还原剂中获得电子而被还原生成还原产物；还原剂将电子转移给氧化剂而被氧化生成氧化产物。氧化剂与还原剂、被氧化与被还原、氧化产物与还原产物都是同一反应中的两个方面，它们是对立而又互相依存，不能独立存在的统一体，符合对立统一规律。,1、对立统一规律,如已知G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有下列转化关系(未配平)：GQ+NaClQ+H2O X+H2,+NaOHG+Q+H2OZ+NaOHQ+X+H2O这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序是 。,【例1 】,氧化还原反应的基本规律,2、守恒律,守恒律应用于产物判断、方程式配平和计算,对于一个完整的氧化还原反应，化合价升降总数相等，电子得失总数相等。,3、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,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,【例4 】,(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 CCo2O3+6HCl2CoCl2+C12+3H2O D2Fe3+2I一2Fe2+I2,A,4、价态律,氧化还原反应的基本规律,（1）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。,【例5】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,（2）同一元素价态变化规律,歧化反应:中间价态高价态低价态。一般有：中间价态物质可以在碱液中歧化，而歧化产物又可以在酸液中发生归中反应：3S6OH=2S2SO32-3H2O,2S2SO32-6H=3S3H2O。如Cl2 + H2O ,邻位价态规律：氧化还原反应发生时，其价态一般先变为邻位价态。如Cl一般被氧化成Cl2，而不是更高价态的氯元素；S2一般被氧化成S单质，而S单质一般被氧化成SO2。但ClO、ClO3-作氧化剂时，一般被还原成Cl，而不是Cl2(ClO、ClO3-与Cl在酸性条件下发生归中反应生成Cl2除外)。,【例6】已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：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、NaClO BNaCl、NaClO3CNaClO、NaClO3 DNaClO3、NaClO4,B,（2）同一元素价态变化规律,同种元素不同价态之间的反应，高价态的元素化合价降低，低价态的元素化合价升高，但升高与降低的化合价不能相交。 （即两头变中间，只靠拢不交叉的归中规律）。如：,（2）同一元素价态变化规律,利用此规律可根据化合价判断混合体系中氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物,例7：某一混合体系有N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3，则氧化剂，氧化产物，还原剂，还原产物分别是？,同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。,（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7】,C,记忆口诀：“高氧低还中两性，归中靠拢不交叉；歧化反应价升降，相邻价态不反应。”,53,当一种氧化剂与多种还原剂在一起时，则氧化剂先将还原性强的还原剂氧化，然后再将还原性弱的还原剂氧化； 反之，当一种还原剂与多种氧化剂在一起时，则还原剂先将氧化性强的氧化剂还原，然后再将氧化性弱的氧化剂还原。,5、先后律,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。,例8 、根据下表信息，下列叙述中正确的是(),A表中组反应的氧化产物只能是FeCl3B氧化性强弱比较：KMnO4Fe3Cl2Fe2C的离子方程式配平后，H的化学计量数为16D表中还原产物是KCl,C,第4讲 氧化还原反应方程式的配平,56,一、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。,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。,【例1】配平下列方程式,S十HNO3 H2SO4+NO2+H2OH2C2O4+ KMnO4+ H2SO4 CO2+ K2SO4+ MnSO4+ H2O,59,KMnO4 + K2S + H2SO4 MnSO4 + K2SO4 +H2OK2S + HNO3 KNO3 + S + NO + H2O,【练习1】配平下列方程式,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。,【例2】配平下列氧化还原反应方程式：,S + KOH K2S + K2SO3 + H2O,0,-2,+4,6,2,3,3,K2Cr2O7 + HCl KCl + CrCl3 + H2O + Cl2,+6,-1,+3,0,2,3,7,2,6,+8,14,1,【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 + Cl2,2、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 + SO2,3、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。,Pt + HNO3+ HCl H2PtCl6 + NO +,H2O,8,0,+5,+4,+2,3,4,3,4,18,【例4】配平下列方程式,Cr(OH)4- + + ClO- CrO42- + Cl- + H2O,+3,+1,+6,-1,2,2,3,3,OH-,2,5,【练习4】配平下列方程式,67,（1）Mn2+S2O82-+H2OSO42-+MnO4-+（ ）（2）Zn+H+NO3-Zn2+NH4+（ ）（3） H2O2+Cr2(SO4)3+K2SO4+K2CrO4+H2O,（1） 2、5、8、10、2、16H+,（2） 4、10、1、4、1、3H2O,（3） 3、1、10KOH、3、2、8,【配平练习】,某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质：S、H2S、HNO3、NO、H2O。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】,氧化还原反应的概念分析及计算,1解答氧化还原反应概念题的两个关键是：(1)要理清知识线索,(2)要明确解题的方法思路找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清它的变化情况。2氧化还原反应的相关计算(1)基本方法得失电子守恒法对于氧化还原反应的计算，关键是氧化还原反应的实质得失电子守恒，列出守恒关系求解，即n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值n(还原剂)变价原子个数化合价变化值。,(2)特殊题型对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子无损耗，可直接根据起始物和最终产物得失电子相等，删去中间产物，建立二者的守恒关系，迅速求解。例如： ，则Cu失去电子的物质的量等于H2O2得电子的物质的量，忽略HNO3参加反应的过程。,例1、在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为：3Sn22H3AsO36H18Cl=2As3SnCl62-6M。关于该反应的说法中正确的组合是()氧化剂是H3AsO3还原性：ClAs每生成1 mol As，反应中转移电子的物质的量为3 molM为OHSnCl62-是氧化产物ABC D只有,B,【点评】 氧化还原反应的概念分析是解决氧化还原反应所有题目的基础，而找变价是氧化还原反应有关概念分析的关键。,二氧化氯是目前国际上公认的新一代高效、广谱、安全杀菌剂。可采用氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应的方法制备，此法的缺点主要是在得到二氧化氯的同时产生了大量的氯气。下列有关该反应的说法不正确的是()A二氧化氯中Cl的化合价为1B制备二氧化氯的反应中，NaClO3是氧化剂，HCl是还原剂C二氧化氯是NaClO3的还原产物D生成标准状况下的22.4 L二氧化氯时转移电子1 mol,A,例2、在过量的稀硫酸溶液中加入5.6 g Fe粉，待反应完全后，再加入50 mL 0.5 molL1KNO3溶液，恰好反应完全。该反应的方程式为：“_FeSO4_KNO3_H2SO4=_K2SO4_Fe2(SO4)3_NxOy_H2O”，则对该反应的下列说法正确的是()A反应中还原产物是NOB氧化产物和还原产物的物质的量之比为14C反应过程中转移的电子数为8eD化学方程式中按物质顺序的化学计量数是：8、2、5、1、4、1、5,D,