氧化还原反应总结.ppt

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1、1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移2了解常见的氧化还原反应，能判断反应中的氧化剂、还原性、氧化产物、还原产物3能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目4掌握物质氧化性、还原性强弱的比较方法5能运用质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒，进行氧化还原反应的有关计算,第三节 氧化还原反应,1氧化还原反应的本质和判断依据(1)氧化还原反应的本质：电子(包括电子得失或电子对)。(2)判断依据：元素化合价 和。2氧化还原反应的有关概念(1)氧化反应：电子(化合价)的反应。(2)还原反应：电子(化合价)的反应。,转移,偏移,升高,降低,失去,升高,得到,降低,(3)氧化剂(被)：电子的反应物(所含元素化合价

2、 的反应物)。(4)还原性(被)：电子的反应物(所含元素化合价 的反应物)。(5)氧化产物：剂失电子被氧化后的对应产物(包含化合价 的元素的产物)。(6)还原产物：剂得电子被还原后的对应产物(包含化合价 的元素的产物)。,还原,得到,降低,氧化,失去,升高,还原,升高,氧化,降低,3氧化还原反应与四大基本反应类型间的关系(1)置换反应 是氧化还原反应。(2)复分解反应 是氧化还原反应。(3)有 生成的分解反应是氧化还原反应，无 生成的通常为非氧化还原反应。(4)有 参加的化合反应是氧化还原反应，无 参加的通常为非氧化还原反应,都,都不,单质,单质,单质,单质,【理解提示】四种基本反应类型与氧化

3、还原反应之间的关系,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：等。,K、Na、Mg、Al,S2、H2S、I、SO2、H2SO3、Na2SO3,Fe2、Cu,H2、C、CO、NH3,小结：

4、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。,1氧化性是指 电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。2氧化性、还原性的

5、强弱取决于 电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：NaeNa，Al3eAl3，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性。从元素的价态考虑：最高价态只有，如Fe3、H2SO4、KMnO4等；最低价态只有，如金属单质、Cl、S2等；中间价态既有 又有，如Fe2、S、Cl2等。,得,得、失,氧化性,还原性,氧化性,还原性,强,归纳：氧化性、还原性强弱的判断1根据方程式判断氧化剂还原性=还原产物氧化产物氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原性还原产物2根据物质活动性顺序(常见元素)金属性越强的元素，金属单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱；非金属性越强的元

6、素，单质的氧化性越强，而对应的阴离子的还原性就越弱。,3根据反应条件判断当不同的氧化剂作用于同一还原性时，如氧化产物价态相同，可根据反应条件的高、低来进行判断。例如：16HCl(浓)2KMnO4=2KCl2MnCl28H2O5Cl24HCl(浓)MnO2 MnCl22H2OCl24HCl(浓)O2 2H2O2Cl2由此我们可以得出结论：氧化性：KMnO4MnO2O2。,4根据氧化产物的价态高低判断当变价的还原性在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。如：2Fe3Cl2 2FeCl3FeS FeS可以判断氧化性Cl2S。,5根据原电池、电解池的电极反

7、应比较(1)两种不同的金属做电极与盐溶液或非氧化性酸构成原电池时。负极金属是电子流出极，正极金属是电子流入极。其还原性：负极正极。(2)用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。,6依据反应中能量变化判断H2X2=2HX；H10H2Y2=2HY；H20若H1H2，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。,延伸：除用以上6种方法作为判断依据外，还有一些其他因素也会影响物质的氧化性、还原性的强弱。如：(1)浓度：浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4 稀H2SO4浓HNO3 稀HNO3还原性：浓HCl 稀HCl

8、(2)温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。(3)酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。,1.氧化还原反应的有关概念是互相对立，又互相依存的。从元素原子得失电子的观点，可将氧化还原反应有关概念的联系和区别用如下框图表示。,2有单质参加的反应不一定是氧化还原反应，如同素异形体之间的转化。3同一物质在不同反应中可能作氧化剂，可能作还原性，可能既作氧化剂又作还原性，可能既不作氧化剂又不作还原剂。,解释：化合价升高，失去电子，发生氧化反应，得到氧化产物；化合价降低，得到电子，发生还原反应，得到还原产物。如果谈氧化剂还原性的话，那么就反过来，得到氧化产物的对应的是还原性，得

9、到还原产物的对应的是氧化剂。,氧化还原反应中电子的转移表示方法双线桥法双线桥法,注意事项：(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”，得(或失)电子数元素化合价变化数化合价发生变化的原子数，且得失电子总数应相等。,【例1】(2009福建理综，6)下列类型的反应，一定发生电子转移的是()A.化合反应 B分解反应 C置换反应 D复分解反应解析：A项，化合反应不一定是氧化还原反应，如NH3HCl=NH4Cl，该反应中无电子转移。B项，分解反应不一定是氧化还原反应，如CaCO3 CaOCO2

10、，该反应中无电子转移。C项，置换反应一定是氧化还原反应，一定发生电子转移。D项，复分解反应都不是氧化还原反应，无电子转移。答案：C,1(2010原创)下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是()A.在反应中不一定所有元素化合价都发生变化 B肯定有一种元素被氧化另一种元素被还原C非金属单质在反应中只能得电子 D金属单质在反应中失电子被还原,解析：氧化还原反应的宏观特征是元素化合价有升降，但不一定是所有元素化合价均有升降，如Fe2O33CO 2Fe3CO2，氧元素化合价没有变化；化合价变化的元素可以是不同种元素，也可以是同种元素，如CO2C 2CO；作为非金属，在反应中可以得电子，但也有失电子的可能，

11、如CO2 CO2；金属单质在反应中失电子被氧化，而不是失电子被还原。答案：A,1守恒律：对于一个氧化还原反应，元素化合价升高总数与降低总数相等；还原性失电子总数与氧化剂得电子总数相等；反应前后电荷总数相等(离子反应)。应用于有关氧化还原反应的计算。2价态律：元素处于最高价，只有氧化性(如Fe3、KMnO4中 等)；元素处于最低价，只有还原性(如S2、I等)；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，如(Fe2、S、Cl2)。应用于判断元素或物质的氧化性、还原性。,3强弱律：强氧化性的氧化剂跟强还原性的还原性反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。氧化剂 还原性 还原产物氧化产物强氧化性

12、强还原性弱还原性弱氧化性应用于在适宜条件下，用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质；用还原性强的物质制备还原性弱的物质；用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。,4转化律：氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价变化只靠近而不交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。应用于判断氧化还原反应能否发生，氧化产物、还原产物的判断及表明电子转移情况。例如：,5难易律：越易失电子的物质，失去电子后的阳离子就越难得电子，越易得电子的物质，得到电子后的阳离子就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原性相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原性遇多种氧化剂时

13、，氧化性最强的优先发生反应。应用于判断物质的稳定性及反应顺序。,【例2】(1)已知下列反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl3I2SO22H2O=H2SO42HI判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序是()A.IFe2ClSO2 BClFe2SO2ICFe2IClSO2 DSO2IFe2Cl,(2)已知：X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力W2Z2X2Y2，下列氧化还原反应能发生的是()A.2NaWZ2=2NaZW2 B2NaXZ2=2NaZX2C2NaYW2=2NaWY2 D2NaZX2=2NaXZ2,解析：(1)根据反应方程式可以判断还原能力强弱

14、：中IFe2，中Fe2Cl，中SO2I，综合分析知：SO2IFe2Cl。(2)氧化能力强的单质可以氧化其后的阴离子生成相应单质。由四种物质氧化能力可知，W2可氧化Z、X和Y，Z2可氧化X和Y，X2可氧化Y，故B、C项正确。答案：(1)D(2)BC,解决此类问题，首先根据题意和氧化性、还原性强弱比较方法，排出氧化剂的氧化性顺序或还原性的还原性顺序。然后再根据如下规律判断氧化还原反应能否发生或者发生的顺序。规律如下：当一种氧化剂(或还原性)同时遇到几种还原性(或氧化剂)，按还原性(氧化性)强弱的顺序依次发生反应；氧化剂(或还原性)的氧化性(或还原性)强于氧化产物(或还原产物)的氧化性(或还原性)时

15、氧化还原反应才能发生。,2已知：向KMnO4晶体滴加浓盐酸，产生黄绿色气体向FeCl2溶液中通入少量实验产生的气体，溶液变黄色取实验生成的溶液滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝色。下列判断正确的是()A.上述实验证明氧化性：MnO Cl2Fe3I2B上述实验中，共有两个氧化还原反应C实验生成的气体不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D实验证明Fe2既有氧化性又有还原性,解析：本题通过三个实验来考查学生对氧化还原反应的掌握，着重考查学生实验探究和利用实验结果判断、验证所学知识的能力。题中的有关反应为2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O(生成的黄绿色气体为Cl2)；Cl22Fe

16、Cl2=2FeCl3(FeCl3溶液为黄色)；2FeCl32KI=2FeCl22KClI2(I2遇淀粉变蓝色)。以上三个反应都属于氧化还原反应，根据氧化性：氧化剂氧化产物的规律，可知A正确、B错误、C错误。实验只能证明Fe2具有还原性，D错误。答案：A,1氧化还原反应比较典型的计算有：求氧化剂与还原性物质的量之比或质量比，计算参加反应的氧化剂或还原性的量，确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原性失电子总数，列出守恒关系式求解。2得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原性失去的电子数，无论是自发进行的氧化还原反应还是原电池或电解池中

17、均如此。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原性、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。,电子守恒法解题的步骤是：首先找出氧化剂、还原性及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原性得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。计算公式如下：氧化剂物质的量一个分子内被还原的原子的个数化合价的变化值还原性物质的量一个分子内被氧化的原子的个数化合价的变化值。利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。,【例3】(2010改编)Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116，则x

18、的值为()A.2 B3 C4 D5解析：本题考查在氧化还原反应中用得失电子守恒进行相关的计算,答案：D,1计算的步骤简要归纳为4个字“设列解查”。(设设出未知量；列列出守恒方程式；解解方程，求出未知数；查检查是否符合题意，是否正确)。2氧化还原反应的计算在高考中考查较多，但难度不大，通常运用电子得失守恒来分析，应注意不要漏掉物质或粒子的组成比。,31.92g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672mL气体(标准状况)，将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入氧气恰好使气体完全溶解在水中，则需要标准状况下的氧气体积为()A.504mL B168mL C336mL D22

19、4mL解析：整体来看，铜失的电子给了N原子，接着N原子将所得电子又给了O原子，其中N是“二传手”并没有得失电子，铜失的电子全部由O原子得到，得V(O2)0.336 L336 mL。答案：C,【例1】(2009全国理综，13)含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是()A.x0.4a,2Fe2Cl2=2Fe32ClBx0.6a,2BrCl2=Br22ClCxa,2Fe22Br2Cl2=Br22Fe34ClDx1.5a,2Fe24Br3Cl2=2Br22Fe36Cl,解析：因为还原性Fe2Br，在FeBr2溶液

20、中通入Cl2时先发生反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，通入过量Cl2时发生反应：2Fe24Br3Cl2=2Br22Fe36Cl，所以当x0.5a时只发生前一个反应，当x1.5a时只发生后一个反应，当0.5ax1.5a时Fe2完全被氧化，Br只有部分参加反应，故选B。答案：B,高分策略氧化还原反应中，氧化剂或还原性反应时遵循一定的难易规律。越易失去电子的物质，失去后的阳离子就越难得电子；越易得到电子的物质，得到后的阴离子就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原性相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原性同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应，如FeBr2溶液中通入Cl2时，

21、发生离子反应的先后顺序为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，2BrCl2=Br22Cl。答题时，要特别审清物质微粒间的氧化性或还原性强弱顺序，即得失电子的难易程度，从而判断物质的稳定性及反应顺序。,【例2】(8分)(1)Na3AsO4与HI可发生反应，化学方程式是Na3AsO42HI=Na3AsO3H2OI2试标出电子转移的方向和数目：_。（2）当pH为59时，该反应体系中的氧化反应为由HII2；当pH4时，反应向反方向进行，此时体系中的氧化反应为由_。如果两种情况下反应中转移电子数相等，则两个反应中氧化剂的物质的量之比是_。,(3)物质的氧化性和还原性不仅与溶液的酸碱性有关，还与物质的浓度和反

22、应温度等因素有关，下列各组物质由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是()A.Cu与HNO3 溶液 BCu与FeCl3 溶液CFe与HCl 溶液 DFe与H2SO4 溶液,(2)易失2分，未分析清楚反向反应中的氧化反应中的还原性和氧化产物。(3)易失1分，忽略不同浓度硫酸与Fe产物不同。,这是一道从不同角度、不同方面考查氧化还原反应原理与实质的试题。(1)根据反应前后元素的化合价变化不难得出该反应，对应的方程式为：Na3AsO42HI=Na3AsO3H2OI2，转移的电子数为2e。（2）题中给出了 为5 9时氧化反应是 而pH4时反应向反方向进 行，则此时氧化反 应为Na3AsO3I2，而pH4时反应向反方向进行，则此时氧化反应为 Na3AsO3Na3AsO4，如果两种情况下反应中转移的电子数目相等，则两个反应中氧化剂(分别为Na3AsO4和I2)的物质的量之比为11。(3)铜与浓、稀硝酸反应的产物不同，铁与浓、稀硫酸反应的产物也不相同，故应选。,(2)Na3AsO3Na3AsO411(3)AD,此题考查了氧化还原反应中双线桥表示电子转移、氧化剂还原性价态变化及有关计算，同时对浓度对物质氧化性大小的影响给以具体反应实例的探讨。,点击此处进入 作业手册,