化学物质及其变化《氧化还原反应》课件.ppt

第三节氧化还原反应,第二章 化学物质及其变化,1,t课件,第1讲 氧化还原反应 概念,2,t课件,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,t课件,得到氧，被氧化（氧化反应）,CuO H2 Cu H2O,失去氧，被还原（还原反应）,Cu,O,H,H,Cu,H,H,O,氧化还原反应,4,t课件,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,t课件,【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 H2 Cu H2O,6,t课件,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 H2 = Cu H2O,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,t课件,【问题】下列反应是否属于氧化还原反应？ FeCuSO4 Cu+FeSO4,结论因为有化合价升降，所以是氧化还原反应。,2NaCl2 2NaCl; H2Cl2 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,t课件,从微观粒子的角度认识氧化还原反应,如：钠在氯气中燃烧,宏观反应,微观分析：,9,t课件,NaCl 的形成过程,化合价升降的原因：,失去e-,失去e-后,得到e-后,Na+,（三）从电子得失角度分析,有电子的得失,10,t课件,微观分析：,Na,Na+,失e-,化合价由01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,t课件,【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？,12,t课件,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,t课件,【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,t课件,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,MnO2,氯酸钾与二氧化锰混合加热,15,t课件,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,t课件,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,t课件,【练习】 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,18,t课件,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,t课件,2、相关概念：,失、升、氧、还；得、降、还、氧；,20,t课件,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,t课件,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,22,t课件,23,【练习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,23,t课件,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,知识积累,24,t课件,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、NH3,25,t课件,学化学，悟人生,26,t课件,第2讲 氧化性还原性强弱判断,27,t课件,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,t课件,（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）,29,t课件,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,30,t课件,（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,31,t课件,（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,32,t课件,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,33,t课件,（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 HClO4,34,t课件,（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。,35,t课件,(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,36,t课件,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,37,t课件,第4讲 氧化还原反应方程式的配平,38,t课件,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,t课件,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,t课件,【例1】配平下列方程式,S十HNO3 H2SO4+NO2+H2OH2C2O4+ KMnO4+ H2SO4 CO2+ K2SO4+ MnSO4+ H2O,41,t课件,42,KMnO4 + K2S + H2SO4 MnSO4 + K2SO4 +H2OK2S + HNO3 KNO3 + S + NO + H2O,【练习1】配平下列方程式,42,t课件,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,t课件,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,+8,14,1,44,t课件,【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 + Cl2,45,t课件,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 + SO2,46,t课件,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,t课件,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,48,t课件,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+所带正电荷为+3，最小公倍数为12，故Fe2+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,t课件,Cr(OH)4- + + ClO- CrO42- + Cl- + H2O,+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,t课件,51,【练习5】 化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2，在酸性等条件下发生下述反应：（a） Ni2+ + H2PO2+ Ni+ H2PO3+ .,(2、1、1H2O、2、1、2H+）,51,t课件,52,（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】,52,t课件,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】,53,t课件,54,（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】,54,t课件,