河北省邯郸市高考化学二轮专题复习02 氧化还原反应课件.ppt

氧化还原反应 考纲要求 1 掌握氧化剂和还原剂 氧化反应和还原反应等基本概念 2 掌握重要的氧化剂 还原剂之间的常见反应 3 综合运用化合价和电子转移的观点 判断氧化还原反应中电子转移的方向与数目 并能进行一些简单的计算 4 运用化合价升降关系配平一些简单的氧化还原反应 5 能够依据一些条件 判断物质氧化性 还原性的强弱 考纲解读 对于氧化还原反应 高考中通常以选择题或填空题的形式出现 主要考查相关概念的辨析 氧化性或还原性比较 以元素化合物性质为载体考查方程式配平 得失电子数目计算以及强弱规律的应用等 氧化还原反应题目涉及知识面较广 规律性强 需要一定的解题技巧 一 氧化还原反应基础知识和概念 1 氧化还原反应 在反应中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应 2 特征 反应前后元素的化合价发生了变化 外在表现 3 本质 反应中有电子转移 内在实质 4 氧化还原反应的基本类型 1 自身氧化还原反应 同一种物质的分子内 同种元素 不同价态 或不同种元素的原子 离子 之间发生电子转移的氧化还原反应 说明 自身氧化还原反应中氧化剂和还原剂必须是同一种物质 2 歧化反应 同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子 或离子 发生电子转移的氧化还原反应 如 c12 2naoh 2nacl naclo h2o3no2 h2o 2hno3 no说明 歧化反应是自身氧化还原反应的特例 歧化反应的特点 某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低价态转化 3 归中反应 同种元素由不同价态 高价态和低价态 转变为中间价态的氧化还原反应 如 6hcl kclo3 kcl 3c12 3h2o2fecl3 fe 3fecl22h2s so2 3s 2h2o 4 部分氧化还原反应 不同物质之间 部分被氧化或部分被还原的氧化还原反应 mno2 4hcl 浓 mncl2 2h2o c12 5 电子转移的表示方法 1 单线桥法 从被氧化 失电子 化合价升高 的元素指向被还原 得电子 化合价降低 的元素 标明电子数目 不需注明得失 例 2 双线桥法 得失电子分开注明 从反应物指向生成物 同种元素 注明得失及电子数 例 说明 注意两类特殊的化学反应 歧化反应 同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高 部分原子化合价降低 例 归中反应 例 kclo3 6hcl3cl2 6kcl 3h2o 6 重要概念 各概念间的关系 7 四种基本反应类型和氧化还原反应的关系 二 氧化还原反应的规律 性质强弱的规律在如下反应中 氧化性强弱顺序是 氧化剂 氧化产物 还原性强弱顺序是 还原剂 还原产物 2 守恒规律化合价有升必有降 电子有得必有失 对于一个完整的氧化还原反应 化合价升高总数与降低总数相等 失电子总数 或共用电子对偏离 与得电子总数 或共用电子对偏向 相等 3 价态表现性质的规律元素处于最高价 只有氧化性 元素处于最低价 只有还原性 元素处于中间价态 既有氧化性又有还原性 但主要呈现一种性质 物质若含有多种元素 其性质是这些元素性质的综合体现 简单表述为 高价氧化低价还 中间价态两头转 4 转化规律氧化还原反应中 以元素相邻价态间的转化最容易 同种元素不同价态之间的氧化反应 化合价的变化遵循 只靠拢 不交叉 即价态归中 同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应 即是 歧化律 处于中间价态的元素同时升降 归中律 同种元素不同价态反应时 化合价向中间靠拢 且一般符合邻位转化和互不换位规律 例如 5 反应先后的一般规律在浓度相差不大的溶液中 同时含有几种还原剂时 若加入氧剂 则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用 同理 同时含有几种氧化剂时 若加入还原剂 则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用 说明 越易失电子的物质 失后就越难得电子 越易得电子的物质 得后就越难失电子 三 氧化还原反应的应用 一 氧化性 还原性比较氧化性 得电子性 得到电子越容易 氧化性越强还原性 失电子性 失去电子越容易 还原性越强由此 金属原子因其最外层电子数较少 通常都容易失去电子 表现出还原性 所以 一般来说 金属性也就是还原性 非金属原子因其最外层电子数较多 通常都容易得到电子 表现出氧化性 所以 一般来说 非金属性也就是氧化性 1 根据金属活动性顺序来判断 一般来说 越活泼的金属 失电子氧化成金属阳离子越容易 其阳离子得电子还原成金属单质越难 氧化性越弱 反之 越不活泼的金属 失电子氧化成金属阳离子越难 其阳离子得电子还原成金属单质越容易 氧化性越强 2 根据非金属活动性顺序来判断 一般来说 越活泼的非金属 得到电子还原成非金属阴离子越容易 其阴离子失电子氧化成单质越难 还原性越弱 3 根据氧化还原反应发生的规律来判断 氧化还原反应可用如下式子表示 规律 反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性 反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性 4 根据氧化还原反应发生的条件来判断 如 mno2 4hcl 浓 mncl2 c12 2h2o2kmno4 16hcl 浓 2mncl2 5c12 8h2o后者比前者容易 不需要加热 可判断氧化性kmno4 mn 2 5 根据反应速率的大小来判断 如 2na2so3 o2 2na2so4 快 2h2so3 o2 2h2so4 慢 其还原性 na2so4 h2so3 so2 6 根据被氧化或被还原的程度来判断 如 即氧化性 7 根据原电池的正负极来判断 在原电池中 作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强 8 根据电解池中溶液里阴 阳离子在两极放电顺序来判断 如 cl 失去电子的能力强于oh 还原性 9 根据元素在周期表中位置判断 1 对同一周期金属而言 从左到右其金属活泼性依次减弱 如na mg a1金属性依次减弱 其还原性也依次减弱 2 对同主族的金属而言 从上到下其金属活泼性依次增强 如li na k rb cs金属活泼性依次增强 其还原性也依次增强 3 对同主族的非金属而言 从上到下其非金属活泼性依次减弱 如f cl br i非金属活泼性依次减弱 其氧化性也依次减弱 10 根据 氧化剂 还原剂 元素的价态进行判断 元素处于最高价只有氧化性 最低价只有还原性 处于中间价态既有氧化又有还原性 一般来说 同种元素价越高 氧化性越强 价越低还原性越强 如氧化性 fe3 fe2 fe s 6价 s 4价 等 还原性 h2s s so2 但是 氧化性 hclo4 hclo3 hclo2 hclo 注意 物质的氧化性 还原性不是一成不变的 同一物质在不同的条件下 其氧化能力或还原能力会有所不同 如 氧化性 hno3 浓 hno3 稀 cu与浓h2so4常温下不反应 加热条件下反应 kmno4在酸性条件下的氧化性比在中性 碱性条件下强 原子的氧化性一般都强于分子的氧化性 如氧化性 二 氧化还原反应方程式的配平 1 配平的原则 1 电子守恒 氧化还原反应过程中 氧化剂得电子总数目等于还原剂失电子总数目 即 电子得失数相等 化合价升降数相等 2 质量守恒 反应前后各元素的原子个数相等 3 电荷守恒 对于离子方程式 等式两边 电荷总数相等 2 配平的思路一般分两部分 第一部分是氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物之间的配平 化合价升降相等或电子得失数相等 第二部分是用观察法配平其他物质的化学计量数 3 常见配平方法 化合价升降法 即电子得失法或氧化数法 这类方法既可以配平分子反应式 也可以配平离子反应式 它是氧化还原反应的一般配平方法 化合价升降法的配平步骤是 写出反应物和生成物的化学式 分别标出变价元素的化合价 得出升降数目 使化合价升高与化合价降低的总数相等 求最小公倍数法 用观察的方法配平其它物质的化学计算数 包括部分未被氧化或还原的原子 原子团 数通过观察法增加到有关还原剂或氧化剂的化学计量数上 配平后把单线改成等号 该基本步骤可简记作 划好价 列变化 求总数 配化学计量数 三 氧化还原反应的相关计算 依据 氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数 计算公式 氧化剂物质的量 一个分子内被还原的原子个数 化合价的变化值 还原剂物质的量 一个分子内被氧化的原子个数 化合价的变化值 例1 2011全国ii卷 某含铬cr2o72 废水用硫亚铁铵 feso4 nh4 2so4 6h2o 处理 反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀 该沉淀干燥后得到nmolfeo feycrxo3 不考虑处理过程中的实际损耗 下列叙述错误的是a 消耗硫酸亚铁铵的物质量为n 2 x molb 处理废水中cr2o72 的物质量为molc 反应中发生转移的电子数为3nxmold 在feo feycrxo3中3x y 答案 a解析 由铬元素守恒知废水中cr2o72 的物质量为mol 反应中发生转移的电子数为6 mol 3nxmol 由得失电子守恒知y 3x 而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n 1 y mol n 3x 1 mol 因此选项a是错误的 例2 2012 四川 向27 2gcu和cu2o的混合物中加入某浓度的稀硝酸0 5l 固体物质完全反应 生成no和cu no3 2 在所得溶液中加入1 0mol l的naoh溶液1 0l 此时溶液呈中性 金属离子已完全沉淀 沉淀质量为39 2g 下列有关说法不正确的是 a cu与cu2o的物质的量之比为2 1b 硝酸的物质的量浓度为2 6mol lc 产生的no在标准状况下的体积为4 48ld cu cu2o与硝酸反应后剩余hno3为0 2mol b 1 分析氧化还原反应要理清知识线索 化合价升高 降低 失 得 电子 还原剂 氧化剂 氧化反应 还原反应 氧化产物 还原产物 要明确解题方法 思路 从氧化还原反应的实质 电子转移去分析理解有关概念 在实际解题中 应从分析元素化合价有无变化这一特征入手 小结 2 几个特殊氧化还原反应中元素化合价表法及电子转移数目的计算 1 在cl2 h2o hclo hcl中 cl2既是氧化剂又是还原剂 cl20 cl 1 cl20 cl 1 在标准状况下 22 4l氯气参加反应时 电子转移数为0 01na 类似情况的还有cl2 2naoh nacl naclo h2o 2 在2na2o2 2h2o 4naoh o2 中 na2o2既是氧化剂又是还原剂 na2o 12 o 2 na2o2 o0 当有7 8gna2o2参加反应时 电子转移数目为0 1na 要正确求算反应中电子数目问题 须标对反应中氧化剂 还原剂与还原产物 氧化产物之间元素化合价的变化 只计算得到或失去电子数目即可 因氧化还原反应中得失电子总数相同 不要将得失电子数加起来 3 6hcl kclo3 kcl 3cl2 3h2o中 hcl中氯元素的化合价为 1价 kclo3中氯元素的化合价为 5价 它们发生归中反应生成了cl2 4 h2so4 浓 h2s s so2 2h2o中 浓硫中硫元素的化合价为 6价 硫化氢中硫元素的化合价为 2价 发生氧化