氧化还原反应ppt课件.ppt

,氧 化 还 原 反 应,氧气与磷、硫、铁的反应有一个共同特点：它们都是由两种物质起反应，生成另一种物质。我们把由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫做化合反应。这三个反应还有另一个共同特点：它们都是物质与氧发生的反应。这类反应属于氧化反应。氧气在氧化反应中提供氧，它具有氧化性。,木碳与氧化铜反应，生成铜和二氧化碳。2CuO+C=2Cu+CO2在这个反应里，氧化铜失去氧而变成单质铜。这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。木碳是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性。单质碳的还原性可用于冶金工业。例如，焦碳可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2,、认识氧化还原反应请列举两个氧化反应和两个还原反应,C+O2=CO2 2Mg+O2=2MgO,CuO+H2=Cu+H2O CuO+CO=Cu+CO2,(氧化反应）,(还原反应）,，还原反应,得到氧,，氧化反应,失去氧,氧化反应：物质得到氧原子的反应还原反应：物质失去氧原子的反应,从得失氧角度可得出氧化还原反应的定义：,一种物质失去氧，同时另一种物质得到氧的反应，叫做氧化还原反应。,分类的标准：得氧或失氧,（一）从得失氧原子的角度认识氧化还原反应,换一个角度观察，对于以下四个反应，你还能发现其它的共同特征吗？,C+O2=CO2 2Mg+O2=2MgOH2+CuO=Cu+H2O CO+CuO=Cu+CO2,C+O2=CO2,CO+CuO=Cu+CO2,0 0+4-2,0 0+2-2,+2+2 0+4,还原反应，化合价降低,氧化反应，化合价升高,氧化反应，化合价升高,氧化反应，化合价升高,还原反应，化合价降低,还原反应，化合价降低,2Mg+O2=2MgO,氧化反应，化合价升高,H2+CuO=H2O+Cu,还原反应，化合价降低,+2,0,0,+1,氧化反应即为化合价升高的反应；还原反应即为化合价降低的反应。,（二）.从化合价升降的角度认识氧化还原反应,有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应。,判断的标准：有无化合价的变化。,氧化还原反应的特征：有化合价的变化。,氧化反应：元素化合价升高的反应,还原反应：元素化合价降低的反应,判断以下反应是否是氧化还原反应。,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Zn+2HCl=ZnCl2+H2,+2,0,+2,0,+6,-2,+6,-2,0,0,+2,+1,-1,-1,是,是,化合价升高，氧化反应,化合价升高，氧化反应,化合价降低，还原反应,化合价降低，还原反应,2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2,+7,+6,+4,0,-2,2H2O2=2H2O+O2,-1,-2,0,NaOH+HCl=NaCl+H2O,-1,-1,+1,+1,+1,+1,+1,-2,-2,是,化合价升高，氧化反应,化合价降低，还原反应,化合价降低，还原反应,化合价升高，氧化反应,不是,是,化合价降低,还原反应,2Na+Cl2=2NaCl,0,0,-1,+1,化合价升高,氧化反应,化合价降低,还原反应,H2+Cl2=2HCl,0,0,-1,+1,化合价升高,氧化反应,是,是,练有所得！,只要是氧化还原反应，就一定有元素化合价发生变化，这是氧化还原反应的重要特征！只要反应前后有元素化合价发生变化，则该反应就一定是氧化还原反应。这是判断氧化还原反应的依据。氧化还原反应中，化合价有升必有降。氧化还原反应中不一定有氧原子的得失。,在氧化还原反应中元素化合价为什么会有升降？,氧化反应(化合价升高）的实质是原子失去电子的过程。,还原反应（化合价降低）的实质是原子得到电子的过程。,在生成的氯化氢分子中，一对共用电子对偏向于Cl原子而偏离于H原子，使H从0+1价，发生氧化反应；同时使Cl从0-1价，发生还原反应。,化学反应的本质是原子之间的重新组合,电子失去(或偏离)的反应叫氧化反应；电子得到(或偏向)的反应叫还原反应；凡是有电子转移(得失或偏移)的反应就 叫氧化还原反应。,（三）从电子得失的角度分析认识氧化还原反应,小结:氧化还原反应,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,是部分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。从电子转移角度分析 有电子转移（得失或偏移）的化学反应是氧化还原反应。特点：揭示氧化还原反应的本质。,我们已从三个不同的角度认识了氧化还原反应！我们发现：氧化还原反应中不一定有氧原子的得失，但一定有化合价的变化。我们还发现：氧化还原反应的本质是有电子的得失或电子对的偏移，这是氧化还原反应的本质!,二、氧化还原反应中的电子转移情况表示方法,2CuO+C=2Cu+CO2,化合价降低，得22e-,+2,0,0,+4,高温,化合价升高，失4e-,这种表示电子转移情况的方法叫双线桥法!,氧化还原反应电子转移的表示方法双线桥法举例：CuO+H2 Cu+H2O 练习一 用双线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目:MnO24HCl=MnCl2Cl22H2O Cl22NaOH=NaClNaClOH2O 2KClO3 2KCl3O2 PCl3Cl2=PCl5 2FeCl3Fe=3FeCl2,练习一 答案 MnO24HCl=MnCl2Cl22H2O Cl22NaOH=NaClNaClOH2O 2KClO3 2KCl3O2 PCl3Cl2=PCl5 2FeCl3Fe=3FeCl2,方法总结,1.标出变化了的元素的化合价;2.两根线桥；3.箭头总是从反应物指向生成物;4.箭头起止于同种元素;5.必须标明电子转移的数目并指明“得”“失”；,练一练,用双线桥法标出以下反应的电子转移情况情况:,1.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,0,+2,+2,0,化合价升高，失2e-,化合价降低，得2e-,0 0+1-2,化合价升高，失4e-,化合价降低，得22e-,3.H2O+C=H2+CO,4.Zn+2HCl=ZnCl2+H2,+1 0 0+2,化合价降低，得2e-,化合价升高，失2e-,+2+1+2 0,化合价升高，失2e-,化合价降低，得2e-,5.4NH3+6NO=5N2+6H2O,-3+2 0,化合价升高，失43e-,化合价降低，得62e-,练有所悟,化合价升高对应着失去电子，化合价升高的总价数等于失电子的总数。,化合价降低对应着得到电子，化合价降低的总价数等于得电子的总数。,化合价升高的总价数等于化合价降低的总价数；失电子总数目必然等于得电子总数目,单线桥法,书写步骤：,1.标出变化了的元素化合价;,2.箭头总是从失电子的元素指向得电子的元素;,3.在箭桥上标出转移电子数目，不写“得”失”。,+2,0,+4,0,4e-,表示氧化还原反应中的电子转移情况还有一种更简单的方法！,用单线桥表示下列氧化还原反应,H2O+C=H2+CO,CuO+H2=Cu+H2O,Zn+2HCl=ZnCl2+H2,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,+1 0 0+2,2e-,+1 0 0+1,2e-,0+1+2 0,2e-,0-1+1,e-,4NH3+6NO=5N2+6H2O,-3+2 0,12e-,2KClO3=2KCl+3O2,+5-2-1 0,12e-,反应分类再思考！,根据反应物及生成物的类别和种数分类：四种基本类型的反应根据是否有离子参与分类：离子反应与非离子反应根据是否有化合价的变化分类：氧化还原反应与非氧化还原反应这三种分类之间又有何种关系呢？,三.氧化还原反应与基本反应类型之间的关系 化合反应：2CO+O2=2CO2(氧化还原反应)CaO+H2O=Ca(OH)2(非氧化还原反应)分解反应：2KC lO3=2KCl+3O2(氧化还原反应)CaCO3=CaO+CO2(非氧化还原反应)置换反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(氧化还原反应)复分解反应：BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl(非氧化还原反应)结论：置换反应、部分化合反应、部分分解反应是氧化还原反应，复分解反应都是非氧化还原反应.有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。,氧化还原反应与四种基本反应类型的关系,氧化还原反应,化合反应,分解反应,置换反应,复分解反应,交叉分类图一,1.氧化剂：得电子（化合价降低）的反应物 还原剂：失电子（化合价升高）的反应物2.氧化产物：含有化合价升高的元素的生成物 还原产物：含有化合价降低的元素的生成物3.氧化性：物质得电子的能力（得电子越容易，氧化性就越强）还原性：物质失电子的能力（失电子越容易，还原性就越强）.4.被氧化：元素失去电子的过程（化合价升高的元素被氧化）被还原：元素得到电子的过程（化合价降低的元素被还原）.5.氧化反应：失去电子的反应或化合价升高的反应 还原反应：得到电子的反应或化合价降低的反应,四、与氧化还原反应相关的五对概念,还原剂,氧化剂,得到电子（具有氧化性）,失去电子（具有还原性）,所含元素的化合价升高,所含元素的化合价降低,具有还原性,具有氧化性,本身被氧化，发生氧化反应，得到氧化产物,本身被还原，发生还原反应，得到还原产物,电子的给予体,电子的接受体,e-,总结：“八字真言”,还升失氧、氧降得还,练习,指明下列反应中的氧化剂和还原剂；被氧化的元素和被还原的元素；氧化产物和还原产物，并指明电子的转移方向和数目。,1.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,化合价升高，失32e-，被氧化,化合价降低，得23e-，被还原,2.SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,化合价升高，失2e-，被氧化,化合价降低，得2e-，被还原,氧化剂：Fe2O3 还原剂：CO 氧化产物：CO2还原产物：Fe,氧化剂：Cl2 还原剂：SO2 氧化产物：H2SO4还原产物：HCl,3.MnO24HCl MnCl2 Cl22H2O,化合价升高，失2e-，被氧化,化合价降低，得2e-，被还原,氧化剂:MnO2 还原剂:HCl 氧化产物:Cl2 还原产物:MnCl2,4.Cl2 2NaOH=NaCl NaClOH2O,化合价升高，失e-，被氧化,化合价降低，得e-，被还原,氧化剂：Cl2 还原剂：Cl2 氧化产物：NaClO还原产物：NaCl,5.2FeBr23 Cl2=2FeCl32Br2,化合价升高，失2e-，被氧化,化合价降低，得6e-，被还原,氧化剂:Cl2 还原剂:FeBr2 氧化产物:FeCl3、Br2还原产物:FeCl3,化合价升高，失4e-，被氧化,5.2FeBr23 Cl2=2FeCl32Br2,2e-,氧化剂:Cl2 还原剂:FeBr2 铁元素、溴元素被氧化 氯元素被还原 氧化产物:FeCl3、Br2 还原产物:FeCl3,4e-,6.3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2 NO+4H2O,化合价降低，得到23e-,被还原,化合价升高，失去32e-,被氧化,氧化剂：HNO3 还原剂：Cu氧化产物：Cu(NO3)还原产物：NO,五常见氧化剂和还原剂,1、常见的氧化剂(1)活泼的非金属单质：O2、Cl2、Br2(2)含高价金属阳离子的化合物：FeCl3(3)含某些较高化合价元素的化合物：浓H2SO4、HNO3、KMnO4、MnO2 2、常见的还原剂：(1)活泼或或较活泼的金属：K、Ca、Na、Al、Mg、Zn(按金属活动性顺序，还原性递减)(2)含低价金属阳离子的化合物：FeCl2(3)某些非金属单质：C、H2(4)含有较低化合价元素的化合物：HCl、H2S、HI、KI,六.氧化性、还原性强弱的判断,氧化性：物质得电子的能力（物质越容易得电子，即得电子能力越强，氧化性就越强）还原性：物质失电子的能力（物质越容易失电子，即失电子能力越强，还原性就越强）,特别提示：氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的难易程度而与得失电子数目的多少无关。,六.氧化性、还原性强弱的判断,1.根据元素的化合价 物质中元素处于最高价态，该元素只有氧化性；物质中元素处于最低价态，该元素只有还原性；物质中元素处于中间价态，该元素既有氧化性又有还原性。需要注意的是：元素的化合价处于最高价态时，具有氧化性，但不一定具有强氧化性，如Na+。同理元素的化合价处于最低价态时，具有还原性，但不一定具有强还原性，如F-。,例1在Fe2、Fe3、Mg2+、S、I、H中只有氧化性的是，只有还原性的是 既有氧化性又有还原性的是。研析：可以用化合价来判断氧化性或还原性，Fe3、Mg2+、H处在最高价态，只有氧化性；I处在最低价只有还原性；Fe2、S处在中间价，既有氧化性，又有还原性。答案：Fe3、Mg2+、H；I；Fe2、S。,六.氧化性、还原性强弱的判断,2.根据氧化还原反应方程式 在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。即：较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。也就是说，一个氧化还原反应一定是较强氧化剂制较弱氧化剂，较强还原剂制较弱还原剂。,氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物,(较强氧化性)(较强还原性)(弱还原性)(弱氧化性),得ne-,失ne-,氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。氧化剂是一个氧化还原反应所有物质中氧化性最强的物质，同理，还原剂是一个反应所有物质中还原性最强的物质的。,例2：根据下列反应判断有关的物质还原性由强到弱的顺序是H2SO3I2H2O2HIH2SO4 2FeCl32HI2FeCl22HClI23FeCl24HNO32FeCl3NO2H2OFe(NO3)3 AH2SO3IFe2NO BIFe2H2SO3NO CFe2IH2SO3NO DNOFe2H2SO3I研析：（1）先确定好每个反应中的还原剂与还原产物；（2）再利用规律：还原性为还原剂强于还原产物，有：H2SO3HI，HIFeCl2,FeCl2NO，即得答案为A选项。,六.氧化性、还原性强弱的判断,3.根据金属活动性顺序表在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，其还原性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子的氧化性就越强。,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+H+Cu2+Ag+,还原性逐渐增强,氧化性逐渐增强,七.氧化还原反应的应用,金属冶炼燃料燃烧重要物质的合成化学电池,1.守恒规律（四大守恒规律）（1）氧化剂获得电子总数必等于还原剂失去电子总数，即得失电子守恒。（2）氧化剂中元素化合价降低总数等于还原剂中元素化合价升高总数，即化合价升降守恒。化合价升降总数也等于电子转移总数。（3）反应前后各元素种类不变，各元素的原子数目不变，即质量守恒。（4）在有离子参加的氧化还原反应中，反应前后离子所带电荷总数相等，即电荷守恒。,氧化还原反应基本规律,例1某强氧化剂XO(OH)2+被亚硫酸钠(Na2SO4)还原到较低价态，如果还原24个XO(OH)2+离子，需要用含60个SO32-离子得溶液，那么X元素的最终价态为。,分析：亚硫酸钠作还原剂时，只能由SO32-转化为SO42-，每个SO32-应失去2个电子，60个SO32-就会失去120个电子，而对于24个XO(OH)2+离子来说，正好应得120个电子，因此设每个XO(OH)2+离子在反应中应得n个电子，24n=602，得n=5。由于X元素在XO(OH)2+中显示+5价，所以当每个离子得5个电子而降低5价时，应使X元素得最终价态为0价。点评：类似确定元素得化合价、确定物质得化学式等问题，应抓住但是电子相等得守恒律。,例2.在反应式aFeCl2+bKNO3+cHCl=dFeCl3+eKCl+fX+gH2O中，若b=1，d=3，则X为 A.NO B.N2 C.NO2 D.NH4Cl,例3.某金属的硝酸盐加热分解生成的NO2和O2的分子数之比为8：1。在加热分解过程中，该金属元素（）A.化合价升高 B.化合价降低 C.化合价不变 D.无法确定,例4.（1）铁钉浸入CuSO4溶液后，表面会附有红色物质，铜丝浸入AgNO3溶液后，表面会附有银白色物质。则Cu、Fe、Ag中，原子还原性最强；Cu2+、Fe2+、Ag+中，氧化性最强。（2）某同学写出了下面三个不同价态氮的化合物相互转化的关系式(未配平)：a.NO+HNO3N2O3+H2O b.NH3+NO HNO2+H2O c.N2O4+H2O HNO3+HNO2，其中，你认为一定不可能实现的是，理由是。,2.价态归中的规律同种元素不同价态间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价+低价中间价”的规律。这里的中间价可以相同（谓之“靠拢”），也可以不同但此时必是高价转变成较高中间价，低价转变成较低中间价（谓之“不交叉”）。,（只靠拢，不交叉）,错,对,3.难易规律（先后规律）越易失电子的物质，失电子后就越难得电子；越易得电子的物质，得电子后就越难失电子。一各种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的物质优先发生反应；同理，一种还原剂遇多种氧化剂时，氧化性最强的物质优先发生反应。即“强者先行”,例5.在含Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量的铁粉首先置换出来的是 A.Mg B.Cu C.Ag D.H2,