第一章物質(zhì)及其變化第三節(jié)氧化還原反應(yīng)第1課時氧化還原反應(yīng)

自主預(yù)習(xí)探新知C、CO氧化反應(yīng)CuO、Fe2O3

還原反應(yīng)氧化反應(yīng)降低還原升高氧化降低還原升高氧化化合價升降失去＋1氧化氧化得到0－1還原還原得失獲得偏向0－1還原還原偏離0＋1氧化氧化共用電子對偏移還原氧化化合價升降分解反應(yīng)化合反應(yīng)化合反應(yīng)分解反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)置換反應(yīng)置換反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)①④⑤⑥核心突破攻重難氧化還原反應(yīng)概念間的聯(lián)系氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法當(dāng)堂達標(biāo)提素養(yǎng)第三節(jié)氧化還原反應(yīng)45

1.使學(xué)生能從化合價升降觀點,認識氧化還原反應(yīng),理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)?2.理解氧化還原反應(yīng)與四種基本類型的關(guān)系?3.掌握氧化反應(yīng)?還原反應(yīng)?氧化還原反應(yīng)?氧化劑?還原劑等基本概念?4.了解常見的氧化劑與還原劑?46學(xué)習(xí)目標(biāo)

一?氧化還原反應(yīng)

1.概念

(1)得到氧原子的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng),失去氧原子的反應(yīng)叫做還原反應(yīng),有氧原子得失的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)?

(2)物質(zhì)所含元素化合價升高的反應(yīng)叫氧化反應(yīng),物質(zhì)所含元素化合價降低的反應(yīng)叫還原反應(yīng),凡是有元素化合價升降的化學(xué)反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)?

(3)元素的原子失去電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng),元素的原子得到電子的反應(yīng)叫還原反應(yīng),有電子轉(zhuǎn)換(得失或偏移)的反應(yīng),是氧化還原反應(yīng)?472.特征一種或幾種元素的化合價發(fā)生變化?

3.實質(zhì)氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移(即電子的得失或偏移)?

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4?氧化還原反應(yīng)與化合價的變化由于氧化還原反應(yīng)中電子的得失(或電子對偏移)表現(xiàn)出元素化合價的升降?判斷一個反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng),分析元素的化合價是基礎(chǔ)和前提?

1）熟記常見元素的主要化合價(最高價和最低價)?

(1)金屬元素?zé)o負化合價,其最低價為0價?最高價:49(2)非金屬元素,有負化合價,大多數(shù)還有正化合價?

HCNOSClF最低:-1-4-3-2-2-1-1最高:+1+4+50+6+70(3)化合物中元素化合價的判斷:由一般推特殊?如:H2O2,由于H的非金屬性比O弱,故H只能呈正價,O呈負價,推知H2+1O2-1?再如:K2MnO4,很明顯K是+1價,O是-2價,推知Mn為+6價?502.在氧化還原反應(yīng)里的電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)與元素化合價的關(guān)系如圖所示?513）在氧化還原反應(yīng)中,具有最高價的元素只可能被還原,使化合價降低;具有最低價的元素只可能被氧化,使化合價升高;處于中間價態(tài)的元素既可能被氧化使化合價升高,又可能被還原使化合價降低?但應(yīng)注意:判斷一種物質(zhì)是否被氧化或被還原,不能離開具體的反應(yīng)?如:52

特別提示:常見元素化合價歌:

一價氫氯鉀鈉銀,二價氧鈣鋇鎂鋅,三鋁四硅五價磷,二三鐵二四碳,二四六硫都齊全?誘思探究:下列反應(yīng)哪些反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)?發(fā)生氧化反應(yīng)?還原反應(yīng)的各是什么物質(zhì)?(1)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2(2)NaOH+HCl=NaCl+H2O(4)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO提示:(1)?(3)屬于氧化還原反應(yīng)?(1)中的Cl2,(3)中的MnO2發(fā)生還原反應(yīng);(1)中的NaBr,(3)中的HCl發(fā)生氧化反應(yīng)?53反應(yīng)類型舉例表示式化合反應(yīng)A+B=AB分解反應(yīng)AB=A+B置換反應(yīng)A+BC=AC+B復(fù)分解反應(yīng)AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3AB+CD=AD+CB545?氧化還原反應(yīng)四種基本類型的關(guān)系1）四種基本反應(yīng)類型

2）四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系:(1)置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)?(2)復(fù)分解反應(yīng)一定是非氧化還原反應(yīng)?(3)化合反應(yīng)有的是氧化還原反應(yīng),有的不是,有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)肯定是氧化還原反應(yīng),若沒有單質(zhì)參加,大部分是非氧化還原反應(yīng)?(4)分解反應(yīng)有的是氧化還原反應(yīng),有的不是,若有單質(zhì)生成,一定是氧化還原反應(yīng),若沒有單質(zhì)生成,大部分是非氧化還原反應(yīng)?553）四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)圖示:56

特別提示:①有單質(zhì)參與的化學(xué)反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng),如2O3=3O2?

②無單質(zhì)參與的化合反應(yīng)也可能是氧化還原反應(yīng),如H2O2+SO2=H2SO4?576?氧化還原反應(yīng)的表示方法

1）雙線橋法表明反應(yīng)前后同一元素原子間的電子轉(zhuǎn)移的情況?

(1)雙線橋法的基本步驟

①標(biāo)價態(tài):正確標(biāo)明氧化還原反應(yīng)前后同一元素的化合價,判斷其升降?

②連雙線:一條線由氧化劑中化合價降低的元素指向還原產(chǎn)物中的相應(yīng)元素,另一條由還原劑中化合價升高的元素指向氧化產(chǎn)物中的相應(yīng)元素?

③標(biāo)出“失去”或“得到”電子的總數(shù),注明該元素“被氧化”或“被還原”?特別提示:①箭頭?箭尾指向化合價變化的同種元素?58②必須注明“得到”或“失去”的字樣?

③還原劑失去電子總數(shù)與氧化劑得到電子總數(shù)相等?

2.單線橋法表明反應(yīng)前后不同元素原子的電子轉(zhuǎn)移情況?

(1)單線橋法的基本步驟

①標(biāo)價態(tài):正確標(biāo)明氧化還原反應(yīng)前后同一元素的化合價,判斷其升降,進而確定得失電子的元素?

②連單線:連接等式左邊的氧化劑與還原劑,箭頭指向氧化劑?

59失去e-,被氧化得到e-,被還原②不需標(biāo)明“得”或“失”,只標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移數(shù)目;③箭頭標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向;④單線橋箭頭從還原劑中失電子的元素原子指向氧化劑中得電子的元素原子?60③標(biāo)出轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)?特別提示:①單線橋表示氧化劑和還原劑中變價元素原子得失電子的情況;

二、氧化劑和還原劑

1.氧化劑和還原劑的概念

(1)氧化劑是得到電子(或電子對偏向)的物質(zhì),在反應(yīng)中該物質(zhì)所含的某元素化合價降低?氧化劑具有氧化性,反應(yīng)時本身被還原,發(fā)生了還原反應(yīng),得到的產(chǎn)物是還原產(chǎn)物?

(2)還原劑是失去電子(或電子對偏離)的物質(zhì),在反應(yīng)中該物質(zhì)所含的某元素化合價升高?還原劑具有還原性,反應(yīng)時本身被氧化,發(fā)生了氧化反應(yīng),得到的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物?612.常見的氧化劑和還原劑(1)常見氧化劑①部分非金屬單質(zhì):如O2?Cl2等?②含有高價態(tài)元素的化合物:如濃硫酸?HNO3?KMnO4?FeCl3

等?(2)常見還原劑①活潑的金屬單質(zhì),如Al?Zn?Fe等?②某些非金屬單質(zhì),如C?H2等?③某些非金屬氧化物,如CO等?62

誘思探究:氧化劑具有氧化性,還原劑具有還原性,常見氧化劑和還原劑之間是否一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)?

提示:氧化還原反應(yīng)的發(fā)生,既要有氧化劑和還原劑,又要具備一定的條件.并不是任何氧化劑和還原劑之間都能發(fā)生氧化還原反應(yīng)?如:H2?CO是常用的還原劑,濃硫酸是常用的氧化劑,但在實驗室中常用濃硫酸來干燥H2?CO,顯然H2?CO不能被濃硫酸氧化,因此應(yīng)注意分析某物質(zhì)是氧化劑還是還原劑,不能脫離具體的反應(yīng)?633?物質(zhì)的氧化性還原性強弱的判斷方法1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式進行判斷氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物失電子,被氧化得電子,被還原

一般規(guī)律是:氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物還原性:還原劑>還原產(chǎn)物642.根據(jù)金屬和非金屬活動順序進行判斷(1)根據(jù)金屬活動順序進行判斷:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuK+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+(H+)Cu2+Hg2+Ag+

單質(zhì)還原性逐漸減弱陽離子氧化性逐漸增強65(2)根據(jù)非金屬活動性順序進行判斷(常見元素):FClBrIS單質(zhì)氧化性逐漸減弱

F-Cl-Br-I-S2-陰離子還原性逐漸增強66

特別提示:氧化性?還原性的強弱取決于物質(zhì)得?失電子的難易程度,而與得失電子數(shù)目的多少無關(guān)?67

三?氧化還原反應(yīng)的規(guī)律

1.守恒規(guī)律

(1)質(zhì)量守恒定律:在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)前后元素原子種類及原子個數(shù)保持不變,這個定律在氧化還原反應(yīng)中也不例外?

(2)電子守恒規(guī)律:在任何氧化還原反應(yīng)中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等,化合價升高降低總數(shù)相等?對于既是氧化還原反應(yīng)又是離子反應(yīng)的,電荷總數(shù)相等?682）價態(tài)規(guī)律元素在物質(zhì)中所處的價態(tài),決定該元素的氧化性或還原性,一般來說,元素處于最高價態(tài),只有氧化性(如KMnO4?HNO3等);元素處于最低價態(tài),只有還原性(如S2-?I-等);元素處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性?693.“強先弱后”規(guī)律一種氧化劑(或還原劑)與多種還原劑(或氧化劑)相遇時,總是先與還原性強(或氧化性強)的還原劑(或氧化劑)反應(yīng)?如Zn?Fe組成的混合物中加入過量稀硫酸,由于還原性Zn>Fe?先:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

后:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑704）“價態(tài)歸中”規(guī)律同一元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng):高價態(tài)+低價態(tài)→中間價態(tài),中間價態(tài)可相同?可不同,但只靠近?不交叉,相鄰價態(tài)不發(fā)生氧化還原反應(yīng)?

H2S+H2SO4(濃)=S+SO2+2H2O

而不是H2S+H2SO4(濃)=S+SO2+2H2O失2e-

得2e-

失6e-

得6e-

71四、生產(chǎn)、生活中的氧化還原反應(yīng)金屬冶煉電鍍?nèi)剂系娜紵G色植物的光合作用易燃物的自燃食物的腐敗鋼鐵的腐蝕72知識點一氧化還原反應(yīng)的判斷例1以元素化合價升降的觀點分析下列各化學(xué)反應(yīng),其中不屬于氧化還原反應(yīng)的是()A.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑D

73

〔解析〕A中鎂元素的化合價由0價升高到+2價,氫元素的化合價由+1價降到0價;B中氫元素的化合價由0價升高到+1價,氯元素的化合價由0價降到-1價;C中氫元素的化合價由0價升高到+1價,銅元素的化合價由+2價降到0價;D中則不存在元素化合價的變化,所以D不是氧化還原反應(yīng)?74

知識點二氧化還原反應(yīng)與四種基本類型的關(guān)系例2能正確表示四種基本類型反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)關(guān)系的示意圖是()D

7576

〔解析〕四種基本反應(yīng)類型是一種反應(yīng)形式上的劃分,氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)是按反應(yīng)本質(zhì)進行劃分的?據(jù)置換反應(yīng)的定義,由單質(zhì)生成化合物和由化合物生成單質(zhì),一定有元素化合價的變化,一定是氧化還原反應(yīng)?復(fù)分解反應(yīng)僅是化合物間交換成分,一定沒有元素化合價的變化,一定不是氧化還原反應(yīng)?化合反應(yīng)和分解反應(yīng)的形式與氧化還原反應(yīng)可能交叉,有的是氧化還原反應(yīng),有的不是氧化還原反應(yīng)?77

知識點三氧化還原反應(yīng)中基本概念的判斷例3氫化鈣可作為生氫劑,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,下列說法錯誤的是()A.CaH2既是氧化劑,又是還原劑

B.H2既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物

C.CaH2是還原劑,H2O是氧化劑

D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為1:1A

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〔解析〕此題的關(guān)鍵是解析確定CaH2中氫元素的化合價為-1價,反應(yīng)中只有氫元素化合價發(fā)生了變化,其余元素化合價均未變化?而氫元素分布在反應(yīng)前后的各物質(zhì)中,此時應(yīng)先找出未變價的部分?生成物Ca(OH)2的氫為+1價,這兩個氫原子一定來自H2O分子,而H2O中共4個+1價的氫原子,顯然H2O中另一部分氫必然得電子被還原?H2分子是由CaH2中-1價H元素被氧化和一部分H2O中+1價的H元素被還原而生成的?故可得到結(jié)論:題中B選項是對產(chǎn)物的解析,C選項是對反應(yīng)物的解析,都是正確的,從而可知A選項不正確,D選項是對產(chǎn)物的定量解析,也正確?79

知識點四氧化性?還原性強弱比較例2已知在相同條件下,下列幾種微粒的還原性強弱順序為Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2,由此判斷下列反應(yīng)不能發(fā)生的是()A.2Fe3++SO2+2H2O=SO2-4