高中化学 2.3 氧化还原反应教学课件 新人教版必修1.pptVIP

第三节氧化还原反应 第二章化学物质及其变化 回忆 初中化学中 我们曾经学习过氧化反应和还原反应 它们的定义是什么 氧化反应 得到氧的反应 还原反应 失去氧的反应 思考 从氧化铜失去氧变成铜单质角度来看 发生了还原反应 若换个角度 从氢气得到了氧变成水 发生了什么反应 一 氧化还原反应 对于上述反应 氧化反应和还原反应是同时发生的 这样的反应 称之为氧化还原反应 2 1 0 0 练习 请同学们从得 失 氧的角度分析以下两个化学反应是否为氧化还原反应 以及各种元素的化合价在反应前后有无变化 并讨论氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系 氧化剂 还原剂 一 氧化还原反应 对于上述反应 氧化反应和还原反应是同时发生的 这样的反应 称之为氧化还原反应 2 1 0 0 从练习中可以看出 氧化还原反应中某些元素化合价在反应前后发生了变化 其中 从氧化铜失去氧变成铜单质角度来看 发生了还原反应 cuo中cu元素由 2价变成0价 从氢气得到氧变成水的角度来看 发生了氧化反应 h2中h元素由0价变成 1价 结论 在氧化还原反应中1 氧化剂 在反应时所含元素的化合价降低的物质还原剂 在反应时所含元素的化合价升高的物质2 物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应 物质所含元素化合价降低的反应是还原反应 氧化剂 还原剂 思考 同学们能否从化合价的角度分别给 氧化反应和还原反应 氧化剂和还原剂下个定义呢 小结 氧化剂 化合价降低 发生还原反应 还原产物 氧化产物 还原剂发生氧化反应得到的物质 还原剂 化合价升高 发生氧化反应 氧化产物 还原产物 氧化剂发生还原反应得到的物质 2 2 0 0 思考一 镁与氧气的反应是否为单纯的氧化反应 对于以下反应 fe cuso4 feso4 cu 2 2 0 0 思考二 铁与硫酸铜的反应是否存在化合价的变化 思考三 fe与cuso4的cu2 分别发生什么反应 思考四 铁与硫酸铜的反应是否氧化还原反应 思考五 氧化还原反应一定要有氧气参与的反应么 思考六 判断氧化还原反应的依据是什么 一 氧化还原反应 特征 化学反应方程中存在元素化合价的升降 练习 判断以下化学方程是否为氧化还原反应 4 zn 2hcl zncl2 h2 5 naoh hcl nacl h2o 以na与cl2化合反应为例 思考 化学反应的实质是什么 原子间的重新组合 从原子结构来看 原子核外的电子是分层排布的 原子核外电子排布 特别是最外层电子数目与化学反应的密切的关系 思考 最外层的电子数目与化学反应的关系是什么 化学反应中元素化合价的升降与电子转移关系密切 如 最外层电子的失去元素化合价升高最外层电子的得到元素化合价降低 以na与cl2化合反应为例 还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物 氧化反应 还原反应 还原剂 失去电子 或电子偏离 的物质 在反应时所含元素化合价升高 氧化剂 得到电子 或电子偏向 的物质 在反应时所含元素化合价降低 以na与cl2化合反应为例 化合价升高 失去电子 被氧化 发生氧化反应 化合价降低 得到电子 被还原 发生还原反应 0 0 1 1 还原剂 氧化剂 既是氧化产物又是还原产物 备注 na 是氧化产物cl 是还原产物 具有还原性 具有氧化性 氧化还原反应的本质是什么 存在电子转移 归纳总结 还原 剂 性 化合价升高 失去电子 氧化 产物 性 氧化 剂 性 化合价降低 得到电子 还原 产物 性 e 简称 氧得还 还失氧 发生 发生 被 被 氧化还原反应的特征 存在元素化合价态的升降 本质 存在电子转移 得失或偏移 学与问 2 有人说置换反应 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 你认为这个说法正确吗 请说明你的理由 3 尝试画出化合反应 分解反应 置换反应与氧化还原反应的交叉分类示意图 并列举具体的化学反应加以说明 思考 1 有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应么 cao co2 caco3 化合反应 分解反应 置换反应 氧化还原反应 复分解反应 naoh hcl nacl h2o 1 判断下列哪些反应属于氧化还原反应 2na cl2 2nacl cao h2o ca oh 2 2kclo3 2kcl 3o2 caco3 cao co2 cl2 2ki 2kcl i2 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o zn fe2 zn2 fe h oh h2o 点燃 高温 答案 答案 hno3c 答案 kclo3kclo3o2kclkclo3kclo3 4 白磷单质在反应4p 3koh 3h2o 3kh2po2 ph3中 a 被氧化b 被还原c 既被氧化又被还原d 既不被氧化又未被还原 5 某物质中元素被还原了 则该元素一定 化合价升高 化合价降低 得到电子或电子对偏向 失去电子或电子对偏离a b c d c c 6 某金属元素由氧化物转变为单质 则该金属元素 a 一定被氧化b 一定被还原c 可能被氧化 也可能被还原d 既不被氧化 也不被还原 8 某元素由氧化物转变为单质 则该元素 a 一定被氧化b 一定被还原c 可能被氧化 也可能被还原d 既不被氧化 也不被还原 b 7 某非金属元素由氧化物转变为单质 则非金属元素 a 一定被氧化b 一定被还原c 可能被氧化 也可能被还原d 既不被氧化 也不被还原 c c 化合价升高 失去电子 被氧化 发生氧化反应 化合价降低 得到电子 被还原 发生还原反应 0 0 1 1 还原剂 氧化剂 既是氧化产物又是还原产物 二 氧化还原反应的电子转移表示方法 化合价升高 失去e 2 化合价降低 得到e 2 1 双线桥表示方法 练习 用双线桥表示下列氧化还原反应的电子转移 并指出氧化剂 还原剂 氧化产物和还原产物 2h2 o2 2h2o 4p 5o2 2p2o5 2kclo3 2kcl 3o2 2hgo 2hg o2 wo3 3h2 w 3h2o 点燃 点燃 高温 mno2 化合价升高 失去e 0 0 1 2 化合价降低 得到2e 4 2 0 0 5 2 化合价升高 失去5e 化合价降低 得到2e 4 10 2kclo3 2kcl 3o2 2hgo 2hg o2 5 0 1 2 化合价降低 得到6e 化合价升高 失去2e 2 6 mno2 2 0 0 2 化合价降低 得到2e 化合价升高 失去2e 2 2 wo3 3h2 w 3h2o 高温 6 0 0 1 化合价降低 得到6e 化合价升高 失去e 1 6 氧化还原反应规律一 三种守恒规律 质量守恒规律 反应前后元素的种类和质量不变 电子守恒 氧化剂得电子总数 还原剂失电子总数 这是配平氧化还原反应方程式的依据 也是有关氧化还原反应计算的依据 练习 在一定条件下 ro3x 与氟气发生如下反应 ro3x f2 2oh ro4 2f h2o从而可知在ro3x 中 元素r的化合价为 a 4b 5c 6d 7 b 电荷守恒 离子方程中 反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等 书写氧化还原反应离子方程式要注意满足电荷守恒 判断下述离子方程式是否正确 2mno4 3h2o2 6h 2mn2 4o2 6h2o2mno4 5h2o2 6h 2mn2 5o2 8h2o 0 0 1 1 还原剂 氧化剂 既是氧化产物又是还原产物 二 氧化还原反应的电子转移表示方法 2 单线桥表示方法 2e 练习 用单线桥表示下列氧化还原反应的电子转移 并指出氧化剂 还原剂 氧化产物和还原产物 2h2 o2 2h2o 4p 5o2 2p2o5 2kclo3 2kcl 3o2 2hgo 2hg o2 wo3 3h2 w 3h2o 点燃 点燃 高温 mno2 2h2 o2 2h2o 4p 5o2 2p2o5 2kclo3 2kcl 3o2 0 0 1 2 4e 0 0 5 2 20e 5 0 1 2 12e 2hgo 2hg o2 wo3 3h2 w 3h2o 2 0 0 2 4e 6e 6 0 0 1 1 饮用水中的no对人类健康会产生危害 为了降低饮用水中no的浓度 某饮用水研究人员提出 在碱性条件下用铝粉将no还原为n2 其化学方程式为 10al 6nano3 4naoh 18h2o 10na al oh 4 3n2 请回答下列问题 1 上述反应中 元素的化合价升高 则该元素的原子 选填 得到 或 失去 电子 而 元素的化合价降低 则该元素的原子被 选填 氧化 或 还原 2 上述反应中 若有10个铝原子参与反应 则转移的电子总数为 答案 1 al失去n还原 2 30 2 在反应h2s h2so4 s so2 2h2o中 若有32g硫生成 则转移电子为 a 6molb 2molc 3mold 4mol b 2 6 4 0 氧化还原反应规律二 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为 价态相邻能共存 价态相间能归中 归中价态不交叉 价升价降只靠拢 3 用双线桥表示下列氧化还原反应 kclo3 6hcl 浓 kcl 3cl2 3h2o 化合价升高 失去e 0 1 5 化合价降低 得到5e 5 1 价态相邻能共存 价态相间能归中 归中价态不交叉 价升价降只靠拢 1 5 1 0 价态相邻能共存 价态相间能归中 归中价态不交叉 价升价降只靠拢 4 下列气体不能用浓硫酸进行干燥的是 a h2sb so2c no2d cl2 a 练习 用双 单 线桥表示下列氧化还原反应的电子转移 并指出氧化剂 还原剂 氧化产物和还原产物 4p 3koh 3h2o 3kh2po2 ph3 4p 3koh 3h2o 3kh2po2 ph3 化合价升高 失去e 0 3 1 化合价降低 得到3e 3 1 3e 三 氧化还原反应的配平 1 理论依据 氧化还原反应方程式的配平依据 1 质量守恒 反应前后各元素原子个数相等 2 电子得失守恒 氧化剂化合价降低总数与还原剂升高总数相等 3 电荷守恒 对于离子反应 反应前后离子所带正负电荷的代数和相等 常规的化合价升降法配平步骤 1 标价态 写出反应物和生成物的化学式 并标出反应前后变价元素的化合价 2 列变化 列出元素化合价升高和降低的数值 3 求总数 求出最小公倍数 使化合价升高和降低总价数相等 4 配系数 有观察法配平其他物质的系数 总结以上步骤可得配平口决 标价态 列变化 求总数 配系数产物跟 氧还平 观察法 最后定 配平技巧一 正向法 no nh3 n2 h2o 化合价升高 失3e 2 2 5 3 2 化合价降低 得2e 3 配平技巧 2 2 5 6 4 6 训练一 n2 o2 h2o hno3 化合价升高 失5e 化合价降低 得2e 2 2 2 5 2 5 4 2 cl2 koh kclo3 kcl h2o 化合价升高 失5e 化合价降低 得e 1 5 5 3 6 3 配平技巧二 逆向法 1 某些氧化剂和还原剂为同一物质的氧化还原反应方程式的配平可采用逆向配平法 训练二 1 s koh k2s k2so3 h2o 2 nh4 2ptcl6 pt n2 nh4cl hcl 答案 1 3 6 2 1 32 3 3 2 2 16 2 该反应中br元素部分发生氧化还原反应 只能选择价态变化后所得产物为基准 进行逆向配平 kmno4 hbr br2 mnbr2 kbr h2o 化合价降低 得5e 化合价升高 失e 2 2 5 5 2 10 2 6 2 2 2 5 5 2 16 2 2 8 训练三 1 mno2 hcl 浓 mncl2 cl2 h2o2 zn hno3 稀 zn no3 2 n2o h2o 答案 1 1 4 1 1 22 4 10 4 1 5 配平技巧三 整体法 一种物质中有多种元素的化合价改变 把这种物质作为一个整体标出化合价升降数再配平 fes2 o2 fe2o3 so2 化合价升高 失 1 5 2 e 化合价降低 得 2 2 e 4 11 4 11 2 8 训练四 1 as2s3 hno3 h3aso4 h2so4 no2 h2o 2 cu2s hno3 cu no3 2 h2so4 no h2o 答案 1 1 28 2 3 28 82 3 22 6 3 10 8 配平技巧四 离子方程式的配平 可借助电荷平衡 mno4 so2 h2o mn2 h so42 化合价降低 得5e 化合价升高 失2e 2 5 2 5 5 2 x 根据电荷守恒 得 x 4 2 1 2 2 x 5 2 2 训练五 1 cu h no3 cu2 no h2o 2 h2o2 mno4 h mn2 o2 h2o 答案 1 3 8 2 3 2 42 5 2 6 2 5 8 h2o2 cr2 so4 3 k2so4 k2cro4 h2o 化合价降低 得e 化合价升高 失3e 2 2 3 1 2 3 3 配平技巧五 缺项配平 先配平含变价元素的物质系数 根据元素的原子守恒 根据化学方程式 即左端缺少10molk 这些缺少的反应物或生成物一般为h2o 酸 碱等 故 左端应填上koh 可知右端有10molk 10 8 某些反应物或生成物的化学式未写出 它们一般为h2o 酸 碱等 这类方程式的配平 不仅要配平系数 还要写出未知分子式 方法是先配平含变价元素的物质系数 再通过比较反应物和生成物 观察增减的原子和离子数确定未知物 并配平 总结 训练六 1 kmno4 kno2 mnso4 k2so4 kno3 h2o 2 kio3 ki k2so4 i2 答案 1 2kmno4 5kno2 3h2so4 2mnso4 k2so4 5kno3 3h2o2 kio3 5ki 3h2so4 浓 3k2so4 3i2 3h2o 配平技巧六 离子电子法 so2 mno4 mn2 so42 酸性介质 4 7 2 6 可知 so2 so42 2e 4h 2h2o mno4 mn2 5e 8h 4h2o 5so2 2mno4 2h2o 2mn2 5so42 4h 训练七 1 mno4 c3h7oh mn2 c2h5cooh 酸性介质 2 na2c2o4 kmno4 h2so4 co2 mnso4 k2so4 na2so4 h2o 知识回顾 还原 剂 性 化合价升高 失去电子 氧化 产物 性 氧化 剂 性 化合价降低 得到电子 还原 产物 性 e 简称 氧得还 还失氧 发生 发生 被 被 氧化还原反应的特征 存在元素化合价态的升降 本质 存在电子转移 得失或偏移 1 下列有关氧化还原反应的叙述正确的是 a 氧化剂发生还原反应 还原剂发生氧化反应b 氧化剂被氧化 还原剂被还原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 氧化还原反应中 金属单质只作还原剂 非金属单质只作氧化剂 课前练习 a 2 下列反应中水既不作氧化剂 又不作还原剂的氧化还原反应是 a cl2 h2o hcl hclob cao h2o ca oh 2c 2na 2h2o 2naoh h2 d c h2o co h2 a 3 在2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o反应中 氧化产物是 a kclb mncl2c h2od cl2 d 4 双选题 实验室制取cl2的反应为 4hcl 浓 mno2 mncl2 cl2 2h2o 下列说法正确的是 a 氧化剂是mno2 还原剂是hclb 每生成1molcl2 转移电子的物质的量是2molc 每消耗1molmno2 表现还原作用的hcl为4mold cl2既是氧化产物又是还原产物 ab 5 在反应3no2 h2o 2hno3 no中 发生还原反应和发生氧化反应的物质质量之比为 a 3 1b 1 3c 1 2d 2 1 c 6 某同学写出三个方程式 未配平 no hno3n2o3 h2o nh3 nohno2 h2o n2o4 h2ohno3 hno2 在 反应中一定不可能实现的是 在反应 氧化剂是 还原剂是 若消耗该物质30g 转移电子 7 根据反应 8nh3 3cl2 6nh4cl n2 氧化剂是 还原剂是 氧化剂与还原剂的质量比是 当有2molnh3参加反应时 被氧化的物质的物质的量是mol 答案 hno3no1mol 答案 cl2 nh3 213 34 0 5 四 常见的氧化剂和还原剂 1 常见的氧化剂 o2 4na 2na2o 氧化钠 o2 2h2o 4fe oh 2 4fe oh 3 1 常见的氧化剂 cu 4hno3 浓 cu no3 2 no2 2h2o 2fe3 fe 3fe2 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 1 常见的氧化剂 2na2o2 4hcl 4nacl o2 2h2o 2 常见还原剂 活泼的金属单质 如k na fe mg zn等 2na 2h2o 2naoh h2 fe 2hcl fecl2 h2 某些活泼的非金属单质 如c h2等 2 常见还原剂 元素处于低价态时的物质 如co so2 so32 fe2 s2 i 等 2co o2 2co2 so32 cl2 2h2o so42 2cl 4h 2fe2 cl2 2fe3 2cl s2 cl2 s 2cl 2i cl2 2cl i2 点燃 3 具体中间价态的物质既有氧化性 又有还原性 2fe2 cl2 2fe3 2cl fe2 zn fe zn2 so32 cl2 2h2o so42 2cl 4h so32 2s2 6h s 3h2o 其中 fe2 so32 主要表现出还原性 h2o2主要表现出氧化性 1 物质的氧化性 还原性与所含元素化合价有什么关系 提示 元素处于最高价态时 反应中化合价只能降低 被还原 做氧化剂 只具有氧化性 元素处于最低价态时 化合价只能升高 被氧化 作还原剂 只具有还原性 元素处于中间价态时 既有氧化性又有还原性 2 元素处于最高正价是否一定有强氧化性 元素处于最低价态是否一定有强还原性 提示 不一定 一些还原性强的物质 达到最高价态时 其氧化性较弱 如na k 等 同理 强氧化性物质达到最低价态时 其还原性较弱 如f 3 物质的还原性 氧化性强弱与得失电子数目的多少有关吗 提示 无关 物质还原性或氧化性的强弱取决于其得失电子的难易程度 与得失电子的多少无关 如还原性na al 而na在反应中一般失1个e 而al在反应中一般失3个e 4 物质所含元素价态越高 化合物的氧化性就越强么 提示 一般情况 同一元素化合价越高氧化性越强 化合价越低 还原性越强 但也有例外 如氧化性 hclo hclo4 1 7 练习 下列物质中 按只有氧化性 只有还原性 既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是 a f2 k hclb cl2 al h2c no2 na br2d o2 so2 h2o a 4 氧化性 还原性的强弱比较 根据氧化还原方程式进行判断 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 得到e 失去e 氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物 练习 根据fe cuso4 feso4 cu则 氧化性 还原性 cuso4 feso4 fe cu 1 已知下列三个离子反应方程式 x2 y x y2 y2 w w2 y w2 z z2 w则氧化性最弱的粒子是 a x2 b y2 c w2 d z2 练习 d x2 y2 y2 w2 w2 z2 x2 y2 w2 z2 2 已知下列几个反应的化学方程式 2ki cl2 2kcl i2 2fecl2 cl2 2fecl3 2fecl3 2hi 2fecl2 i2 2hcl i2 so2 2h2o h2so4 2hi 下列有关物质的氧化性的强弱排列顺序中正确是 a cl2 fe3 i2 so2b cl2 i2 fe3 so2c cl2 fe3 so2 i2d fe3 i2 cl2 so2 a cl2 i2 cl2 fecl3 fecl3 i2 i2 h2so4 cl2 fecl3 i2 h2so4 氧化剂i2还原剂so2氧化性i2 so2 cl2 fecl3 i2 so2 3 已知反应 2bro3 cl2 br2 2clo3 5cl2 i2 6h2o 2hio3 10hcl clo3 5cl 6h 3cl2 3h2o则下列物质氧化能力强弱顺序正确的是 a clo3 bro3 io3 cl2b bro3 cl2 clo3 io3 c bro3 clo3 cl2 io3 d cl2 bro3 clo3 io3 bro3 clo3 cl2 io3 clo3 cl2 bro3 clo3 cl2 io3 c k ca na mg al zn fe sn pb h cu hg ag pt au k ca2 na mg2 al3 zn2 fe2 sn2 pb2 h cu2 hg2 ag fe3 根据金属活动顺序表进行判断 金属单质的还原性逐渐 减弱 金属阳离子的氧化性逐渐 增强 氧化还原反应规律三 强易弱难 先强后弱 在浓度相差不大的溶液中 同时含有几种氧化剂时 加入还原剂 将按照氧化性由强到弱顺序依次反应 常见金属氧化剂的氧化性如下 ag fe3 cu2 h pb2 sn2 fe2 zn2 练习 在含有hno3 cu no3 2 mg no3 2和agno3的溶液中加入适量锌粉 首先置换出的是 a mgb cuc agd h2 c 根据非金属活动顺序表进行判断 f2 o2 cl2 br2 i2 s 非金属单质的氧化性逐渐 减弱 f o2 cl br i s2 对应阴离子的还原性逐渐 增强 氧化还原反应规律三 强易弱难 先强后弱 在浓度相差不大的溶液中 同时含有几种还原剂时 加入氧化剂 将按照氧化性由强到弱顺序依次反应 常见非金属阴离子的还原性如下 s2 so32 so2 i fe2 br cl o2 f 练习 以下反应在溶液中不能发生的是 c a 2fe3 so2 2h2o 2fe2 so42 4h b 2fe2 cl2 2fe3 2cl c 2br 4h so42 so2 br2 2h2od i2 so2 2h2o 4h so42 2i 变式应用已知有如下反应 2fe3 2i 2fe2 i2 2fe2 cl2 2fe3 2cl 2mno4 10c