第一節(jié) 氧 化 還 原 反 應(yīng),一、基本概念的理解,二、掌握兩種電子轉(zhuǎn)移的表示法,三、常見的氧化劑和還原劑,四、氧化性和還原性強(qiáng)弱比較,五、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律,六、有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,七、氧化還原反應(yīng)的配平,氧 化 還 原 反 應(yīng),一、氧化還原反應(yīng)基本概念：,1氧化還原反應(yīng)的基本概念 氧化還原反應(yīng)從特征來說是指有元素化合價升降的化學(xué)反應(yīng)； 從本質(zhì)上來看則是指有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的反應(yīng)。,（1）氧化劑、還原劑 氧化劑是指在反應(yīng)中得到電子（或電子對偏向）的反應(yīng)物，表現(xiàn)為反應(yīng)后所含元素化合價降低。氧化劑具有氧化性，在反應(yīng)中本身被還原，其生成物叫還原產(chǎn)物。 還原劑是指在反應(yīng)中失去電子（或電子對偏離）的反應(yīng)物，表現(xiàn)為反應(yīng)后所含元素化合價升高，還原劑具有還原性，反應(yīng)中本身被氧化，生成物是氧化產(chǎn)物。,2、氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的關(guān)系：,二、氧化還原反應(yīng)的表示方法,表示KClO3+ 6HCl（濃）= 3Cl2+ KCl + 3 H2O電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,1、用箭頭表明同一元素原子的電子轉(zhuǎn)移情況即大家熟悉的“雙線橋”。如：,在氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式里，除了可用箭頭表明同一元素原子的電子轉(zhuǎn)移情況外(即：雙線橋法)，還可以用箭頭表示不同原子的電子轉(zhuǎn)移情況(稱為“單線橋法”)。,2、用箭頭表示不同原子的電子轉(zhuǎn)移情況“單線橋”。如：,更好地體現(xiàn)了氧化劑和還原劑在反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移的關(guān)系。再如：,練一練：用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移情況 5NH4NO3= 4N2+2HNO3+9H2O,MnO2 + 4HCl(濃)=MnCl2+Cl2 +2H2O,2e-,NH4NO3 = 2H2O + N2O,單線橋分析氧化還原反應(yīng)可簡單表示為,反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移總數(shù)即為還原劑給出的電子總數(shù)，也是氧化劑接受的電子總數(shù)。 在單線橋中不寫“得”或“失”。,例1標(biāo)出反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目， 11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 該反應(yīng)中氧化劑為_，還原劑為_，1mol CuSO4能氧化P原子的物質(zhì)的量是_ 。1molP能氧化 molP。,失30e-,得15e-,得15e-,P、CuSO4,P,0.2mol,0.6mol,例2氫陰離子（H）能和NH3反應(yīng)： H+NH3= NH2- +H2。根據(jù)上述反應(yīng)事 實(shí)可以得到的正確結(jié)論是（ ） ANH3具有還原性 BH是很強(qiáng)的還原劑 C H2只是該反應(yīng)的還原產(chǎn)物 D該反應(yīng)屬于置換反應(yīng),B,例3、需要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的變化是（ ） A.MnO2MnSO4 B.AlO2-Al(OH)3 C.KIKIO3 D.HNO3NO,C,三、常用的氧化劑和還原劑,2、常用的還原劑,(1)部分低價化合物或酸根離子，如H2S、I、S2 等； (2)某些活潑金屬單質(zhì)，如Na、Mg、Al、Fe 等； (3)某些非金屬單質(zhì)，如 H2、C 等。 (4）元素處于低化合價時的氧化物，如CO、SO2等。,(1)部分氧化物和過氧化物，如 MnO2 、Na2O2等； (2)某些高價含氧酸及含氧酸鹽，如 KMnO4、KClO3 、K2Cr2O7 、HNO3、濃H2SO4 等； (3)某些活潑非金屬單質(zhì)，如F2、Cl2、Br2、I2、O2 等； (4)某些高價金屬離子，如Fe3+、Cu2+ 等。,1、常見的氧化劑,四、氧化性和還原性強(qiáng)弱比較,1根據(jù)方程式判斷,氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物 還原性：還原劑還原產(chǎn)物,2根據(jù)反應(yīng)條件判斷 當(dāng)不同氧化劑作用于同一還原劑時，如氧化產(chǎn)物價態(tài)相同，可根據(jù)反應(yīng)條件的難易來進(jìn)行判斷。越易反應(yīng)，則氧化劑的氧化性越強(qiáng)。如：,4HCl（濃）+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2 16HCl（濃）+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2,則氧化性：KMnO4MnO2 判斷還原劑還原性的原理類似。,3由氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低來判斷,當(dāng)同一還原劑在相似的條件下作用于不同的氧化劑時，可由氧化產(chǎn)物元素價態(tài)的高低來判斷氧化劑氧化性的強(qiáng)弱。即：在相同條件下，使還原劑價態(tài)升得越高，則氧化劑的氧化性越強(qiáng)。,如： 2Fe+3Cl2 =2FeCl3 Fe+S= FeS 則氧化性：Cl2S 判斷還原劑還原性的原理類似。,注意 （1） 并非還原產(chǎn)物中元素化合價越低，氧化劑的氧化性就越強(qiáng)。如反應(yīng) 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O （生成物中N的化合價為+2） Cu+4HNO3(濃) = Cu(NO3)2+NO2+2H2O （生成物中N的化合價為+4） 但HNO3(濃)的氧化性強(qiáng)于HNO3(稀)。 （2）一般來說，同一種元素的化合價越高，則相應(yīng)的物質(zhì)或微粒的氧化性越強(qiáng)，如Fe3+氧化性比Fe2+強(qiáng)。但是，HClO氧化性強(qiáng)于HClO4，H2SO3(稀)氧化性強(qiáng)于H2SO4(稀)。,（2）同周期元素（從左到右）：原子或單質(zhì)還原性逐漸減弱，氧化性逐漸增強(qiáng)。陽離子的氧化性逐漸增強(qiáng)，陰離子的還原性逐漸減弱。,4根據(jù)元素周期表判斷,（1）同主族元素（從上到下）：非金屬原子（或單質(zhì)）氧化性逐漸減弱，對應(yīng)陰離子還原性逐漸增強(qiáng)；金屬原子（或單質(zhì)）還原性逐漸增強(qiáng)，對應(yīng)陽離子氧化性逐漸減弱。,(2)電解池: 陽極:易失去電子的先放電 S2-I-Br-Cl-OH- 陰極:易得電子的先放電 Ag+Fe3+Hg2+Cu2+H+,5、根據(jù)電化學(xué)原理,（1）原電池 負(fù)極比正極活潑,易失去電子 還原性：負(fù)極正極,（2）元素的非金屬性越強(qiáng)，相應(yīng)單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，相應(yīng)陰離子的還原性越弱。 如非金屬性：FOCl Br I S 氧化性：F2O2Cl2 Br2 I2 S 還原性：F-Cl- Br- I- S2-,（1）元素的金屬性越強(qiáng)，相應(yīng)單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，相應(yīng)陽離子的氧化性越弱。可根據(jù)金屬活動順序表 。,6利用元素的金屬性和非金屬性比較規(guī)律：,7、根據(jù)濃度大小來判斷,具有氧化性（或還原性）的物質(zhì)，其濃度越大，其氧化性（或還原性）越強(qiáng)，反之，其氧化性(或還原性)越弱。如濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。,例1根據(jù)下列反應(yīng)，判斷M、N、P、Q的還原性由強(qiáng)到弱的順序是（ ） NCl2+P=N+PCl2 2MCl3+3N=2M+3NCl2 3PCl2+2M=2MCl3+3Q AMNPQ BPNMQ CQPNM DNMPQ,B,例2現(xiàn)有下列三個氧化還原反應(yīng)存在： 2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2； 2FeCl2+Cl2=2FeCl3； 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2。 若某溶液中有Fe2+和I共存，要氧化除去I而又不影響Fe2+和Cl。 下列試劑中，可加入的試劑是（ ） ACl2 BKMnO4 CFeCl3 DHCl,C,例3、根據(jù)下列三個反應(yīng)的化學(xué)方程式,下列關(guān)系式正確的是( ) I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 A、氧化性:Fe3+Cl2H2SO4I2 B、還原性:SO2I-Fe2+Cl- C、2Fe+3I2 = 2FeI3 D、FeI2+Cl2=FeCl2+I2,B,例4、在一定條件下，氯酸鉀與碘按下式反應(yīng)：2KClO3+I2=2KIO3+Cl2,由此可推斷下列相應(yīng)的結(jié)論，不能推出的是（ ） A、該反應(yīng)屬于置換反應(yīng) B、還原性：I2Cl2 C、非金屬性：ICl D氧化性：KClO3Cl2,D,五、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律,2.價態(tài)規(guī)律,3.鄰位變化規(guī)律,4.強(qiáng)弱規(guī)律,5.優(yōu)先規(guī)律,1.遵循三大守恒原則,1.遵循三大守恒原則,(1)電子守恒： 氧化劑得電子總數(shù)還原劑失電子總數(shù)。 (2)原子守恒： 某元素的原子的種類及個數(shù)在反應(yīng)前后保持不變。 (3)電荷守恒： 離子反應(yīng)中，反應(yīng)前后離子所帶總電荷相等,例題： 下面的離子方程式 ： xR2yHO2 mR3nH2O， 下列R3、R2和化學(xué)計(jì)量數(shù)m、n的判斷錯誤的是（ ） (A)m4，R3是氧化產(chǎn)物 (B)my，R2顯還原性 (C)x3，R3是氧化產(chǎn)物 (D)xy，R2顯還原性,C,2、價態(tài)規(guī)律,（1）當(dāng)元素具有可變化合價時，一般處于最高價態(tài)時只具有氧化性，處于最低價態(tài)時只具有還原性，處于中間價態(tài)時既具有氧化性又具有還原性。,如：濃硫酸的S只具有氧化性，H2S中的S只具有還原性，單質(zhì)S具有氧化性又具有還原性。,(2)價態(tài)歸中規(guī)律： 不同價態(tài)的同種元素之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時遵循“高價低價中間價”的規(guī)律；而不會出現(xiàn)價態(tài)交錯現(xiàn)象,如：S+2H2SO4(濃)3SO2+2H2O 6HCl+KClO33Cl2+KCl+3H2O,（3）歧化反應(yīng)規(guī)律,發(fā)生在同一物質(zhì)分子內(nèi)、同一價態(tài)的同一元素之間的氧化還原反應(yīng)，叫做歧化反應(yīng)。,反應(yīng)規(guī)律：所得產(chǎn)物中，該元素一部分價態(tài)升高，一部分價態(tài)降低，即“中間價高價 +低價”。具有多種價態(tài)的元素（如氯、硫、氮和磷元素等）均可發(fā)生歧化反應(yīng)。,如：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,不同價態(tài)的同種元素之間發(fā)生氧化還原 反應(yīng)時（不會在相鄰價態(tài)間進(jìn)行）， 向鄰價位轉(zhuǎn)化。,濃H2SO4與SO2會反應(yīng)嗎？,3.鄰位變化規(guī)律：,4.強(qiáng)弱的規(guī)律：,如：2Fe3+2I2Fe2+I2 氧化性：Fe3+I2 還原性：IFe2+,強(qiáng)氧化劑強(qiáng)還原劑弱還原劑(還原產(chǎn)物) 弱氧化劑(氧化產(chǎn)物) （1）氧化劑 還原產(chǎn)物， 還原劑氧化產(chǎn)物； （2）氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物， （3）還原性：還原劑還原產(chǎn)物。,例題： 已知：2Fe3+2I2Fe2+I2 2Fe2+Br2 2Fe3+2Br。 則離子的還原性從強(qiáng)到弱的順序正確的是（ ） (A)BrFe2+I (B)IFe2+Br (C)BrIFe2+ (D)Fe2+IBr,B,當(dāng)一種氧化劑同時氧化幾種還原劑時， 首先氧化最強(qiáng)的還原劑，待最強(qiáng)還原劑完全 氧化后，多余的氧化劑再依次氧化次強(qiáng)還 原劑；當(dāng)然一種還原劑同時還原幾種氧化 劑時，也是如此。,如：將金屬Zn投入含Cu2+、Fe2+和Mg2+的 溶液中，因氧化性Cu2+Fe2+Zn2 + Mg2+ ，故首先置換出Cu，待Cu被完全置換出來后， 再置換出Fe，但不能置換出Mg。,5. 優(yōu)先規(guī)律：,例題： 向100mL1mol/L的FeBr2溶液中通入 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2，當(dāng)通入Cl2的體積分別 為(1)1.12L，(2)2.24L，(3)4.48L時， 寫出反應(yīng)的離子方程式。,離子方程式分別為： (1)2Fe2Cl2=2Fe32Cl (2)2Fe22Br2Cl2=2Fe3Br24Cl (3)2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl,六、有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算 利用電子守恒、電荷守恒、原子守恒原理計(jì)算，可使計(jì)算過程大大簡化。,例1：24mL 0.05 mol/L 的Na 2 SO 3 溶液， 恰好與 20 mL0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)，則元素Cr在被還原的產(chǎn)物中的化合價是（ ） (A) +6 (B) +3 (C) +2 (D) 0,B,例2：某金屬與稀硝酸均恰好完全反應(yīng)生成NO，消耗金屬和HNO3的物質(zhì)的量之比為1：3，則該金屬可能是（ ） (A)Cu (B)Ag (C)Fe (D)Al,C,例3：2.24(g)鐵粉與50mL稀硝酸恰好完全反應(yīng)(硝酸的還原產(chǎn)物是NO)，向反應(yīng)后的溶液中加入50mL0.2mol/L的KI溶液，I恰好被完全氧化成單質(zhì)碘，求硝酸的物質(zhì)的量濃度。,0.6mol/L,例4、硫酸銨在強(qiáng)熱條件下分解生成NH3、SO2、N2和水的反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是（ ） A、2：3 B、4：3 C、1：1 D、1：3,D,練習(xí)1、鋅和某濃度的HNO3反應(yīng)時，若參加反應(yīng)的鋅與HNO3的物質(zhì)的量之比為2：5，則HNO3的還原產(chǎn)物可能是（ ） A、NH4NO3 B、N2O C、NO D、NO2,A B,練習(xí)2在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2反應(yīng)中，若有5mol水作還原劑時，則由水還原的BrF3的物質(zhì)的量為多少？,七、氧化還原反應(yīng)配平,1.配平總原則：反應(yīng)中化合價升降總數(shù)相等及反應(yīng)前后原子種類及個數(shù)相等。 2.配平一般步驟：標(biāo)好價，算變化，總相等，配 其它。 3.配平策略：先用觀察法，不行再用氧化還原法， 同時注意觀察。 如: K2MnF6 SbF5= KSbF6 MnF3 F2,（1）全變從左邊配：氧化劑、還原劑中某元素化合價全變的，一般從左邊反應(yīng)物著手配平 。 Pt + HNO3+ HCl H2PtCl6 + NO + H2O (2)自變從右邊配:自身氧化還原反應(yīng)（包括分解、歧化）（部分氧化還原） 一般從右邊著手配平 例如：Cl2 + KOH KCl + KClO3 + H2O (NH4)2PtCl6 Pt + NH4Cl + HCl + N2 Cu(NO3)2CuO + NO2 + O2,4. 配平基本技能：,(3).歸中從左邊配:歸中反應(yīng)（反歧化，化合型氧化還原反應(yīng)）一般從左邊著手配平 . KI + KIO3 + H2SO4I2 + K2SO4 + H2O,(4).根據(jù)計(jì)算來寫方程式并配平： 例：在熱的稀硫酸溶液