2013届高三化学第一轮复习《氧化还原反应》.ppt

第2讲 氧化还原反应,高三化学第一轮复习,围绕考纲我们应掌握如下要点：氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断。标明电子转移的方向和数目。熟练掌握微粒间氧化性、还原性的强弱的比较及其应用。依据质量守恒、电子守恒、电荷守恒进行计算。,考点1 氧化还原反应概念,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,氧化还原反应的本质是什么？怎样判断氧化还原反应？,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,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+H2O=Ca(OH)2+H2O2；5C2H5OH+2KMnO4+3H2SO4 5CH3CHO+K2SO4+2MnSO4+8H2O。,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,氧化剂_ _ _ _ _ 反应物性质 本质 特征 反应 生成物 还原剂_ _ _ _ _,氧化性,得电子,价降低,被还原,还原反应,还原性,失电子,价升高,被氧化,氧化反应,还原产物,氧化产物,二、氧化还原反应各概念间的关系,升、失、还；降、得、氧；若说应，正相反。,9,【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,10,【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,H2O2,三、中学常见的氧化剂和还原剂,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：,17,【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-,化合价升高的原子个数化合价升高值=化合价降低的原子个数化合价降低值,常见氧化还原反应类型,1.不同物质、不同元素间的氧化还原反应(分子间反应）Zn2HClZnCl2H2,4.相同元素不同价态间的氧化还原反应（归中反应）2H2SSO23S2H2O 5NH4NO34N22HNO39H2O,3.同种元素相同价态的氧化还原反应（歧化反应）Cl22NaOHNaClNaClOH2O,2.同一物质不同元素间的氧化还原反应（分子内反应）2KClO32KCl3O2,19,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,20,3S+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,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”,22,【例6】用单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：,6e-,（还原剂）,（氧化剂）,（氧化产物）,（还原产物）,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7】,A,考点2 氧化剂、还原剂及其强弱判断,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,氧化性逐渐增强,（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,氧化剂的氧化性越强，相应还原态的还原性越弱,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。,!从反应所需条件来比较。一般来讲，一组反应中，反应条件越简单，对应反应物的氧化性或还原性越强。,(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,（七）根据电极反应判断,（1）两种不同的金属构成原电池时，做负极的金属的还原性比正极金属的还原性强。（2）用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的金属离子的氧化性强；在阳极先放电的阴离子的还原性强。,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,【训练】如何证明氧化性Cl2S？,(1)单质间的置换反应：H2S+Cl2=S+2HCl(或可溶性硫化物),最高价含氧酸的酸性：HClO4H2SO4气态氢化物的稳定性：HClH2S,()在电解池中阴离子的放电顺序：S2-Cl-,(2)分别与铁反应：2Fe+3Cl2=2FeCl3；Fe+S=FeS（条件：加热）,微粒间氧化性、还原性的强弱判断,(3)H2+Cl2=2HCl；H2+S=H2S（剧烈程度）,从化学反应角度,(4)元素周期表位置,从原子结构角度,37,【注意】判断氧化性和还原性强弱的误区,1.认为氧化性和还原性的强弱取决于得失电子的多少。其实不然，氧化性和还原性的强弱只取决于电子得失的难易程度，而与电子得失的多少无关。,2.认为只要元素化合价存在差异就可发生氧化还原反应。事实上，同种元素不同价态的化合物间的氧化还原反应遵循以下规律：,相邻价态之间不发生氧化还原反应。如,和浓,不反应。,相间价态，在一定条件下能发生反应。如,38,不同价态的物质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”，不会出现交错现象。即氧化剂被还原到的价态不能低于还原剂氧化到的价态。简言之：“只靠拢，不交叉”，也即“价态归中”。,3.认为同种元素不同价态的化合物的氧化性（还原性）强弱只与元素化合价的高低有关。实际上，除此之外还与化合物的稳定性有关。如次氯酸中氯的价态比高氯酸中氯的价态低，但次氯酸不稳定，氧化性却比高氯酸强。,HClOHClO2 HClO3 HClO4,（1）反应先后规律在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中最强的还原剂作用。同理，在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如，向含有FeBr2的溶液中通入Cl2，Cl2首先氧化的是Fe2+，再氧化Br-。当向FeCl3和CuCl2的溶液中加入Fe单质时，Fe首先还原Fe3+，再还原Cu2+。,考点3 氧化还原反应的规律,（2）价态归中规律含不同价态同种元素的物质在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。也就是说，同种元素间不同价态相遇时，若无中间价态，则不发生反应。若发生反应，则生成物中该元素的价态必介于反应物中该元素的两种价态之间。例如：H2SO4与SO2不能反应，这是由于硫元素在+6价和+4价之间没有价态；H2S和SO2能反应生成S，在反应过程中H2S中硫的化合价由-2价升高到0价，SO2中硫的化合价由+4价降低到0价；HCl和HCl能反应生成Cl2、NH3和NO能反应生成N2。,对于反应KClO3+6HCl=KCl+Cl2+3H2O，KClO3中Cl的化合价由+5价降低到0价（而不是降低到-1价），HCl中Cl的化合价由-1价升高到0价,而部分Cl的化合价没有变化，在反应中电子转移的数目为5e-，而不是6e-。（3）歧化反应规律同种物质中的同种元素之间化合价发生变化的反应称为歧化反应，这类反应的特点是同种元素的化合价一部分升高，一部分降低。如氯气与水（或碱）反应时，氯的化合价一部分升高到+1价，一部分降低到-1价。NO2与水反应生成HNO3和NO，Na2O2与水反应生成NaOH和O3，都属于这类反应。,（4）反应守恒规律原子个数守恒：反应前后同种元素的原子个数相等，这是所有化学反应必须遵循的。电子得失守恒：反应中失电子总数等于得电子总数，氧化还原反应必须遵守。正负电荷守恒：反应前后离子所带的正负电荷总数相等，离子方程式必须遵守。,考点4 氧化还原反应方程式的书写,44,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.氧化还原反应配平方法与步骤（以Cu与稀HNO3反应为例）（1）标变价：标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中变价元素的化合价。Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO+H2O,0,+5,+2,+2,（2）求总数：求得失电子数的最小公倍数，以确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物四种物质的化学计量数。Cu:0+2升23N:+5+2降32（3）配化学计量数：观察配平两边其他物质的化学计量数，并进行检查。3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO+4H2O,47,KMnO4+K2S+H2SO4 MnSO4+K2SO4+H2OK2S+HNO3 KNO3+S+NO+H2O,【练习1】配平下列方程式,【练习2】配平下列方程式,(1)Cl2+KOH KCl+KClO3+H2O,(2)KMnO4+HCl MnCl2+KCl+H2O+Cl2,