8、氧化还原反应 教师版.doc

巴东县第一高级中学 2013届化学备课组 马海林第三讲氧化还原反应考纲要求了解氧化还原反应的本质是电子的转移。了解常见的氧化还原反应。基本要求1、 根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移。2、 举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。3、 熟记常见物质的化合价，并能通过化合价的升降，判断氧化还原反应。4、 通过具体实例识别氧化剂和还原剂发展要求1、 理解氧化、还原、氧化剂、还原剂的概念。2、 学会用电子转移的观念判断氧化还原反应，并能用箭头标出电子转移的方向和数目。3、 化学反应基本类型与氧化还原反应之间的关系。4、 氧化剂和还原剂强弱的判断、电子得失守恒原理在化学计算等方面的应用、对氧化还原反应进行配平等。基础知识物种的变化分解反应置换反应复分解反应化合反应有无电子转移非氧化还原反应氧化还原反应一般氧化还原反应电解原理电化学反应原电池原理有机反应（取代反应、加成反应、消去反应、加聚反应、缩聚反应、氧化反应、还原反应）热效应吸热反应放热反应反应程度不可逆反应可逆反应有无离子参加分子反应离子反应离子参加的氧化还原反应离子互换反应无机反应类型旧化学键断裂和新化学键的生成化 学 反 应一、化学反应分类二、氧化还原反应1、定义：得到氧、失去氧或失去氢、得到氢定义有机反应得到氧或失去氢的反应是氧化反应；失去氢或得到氢的反应是还原反应。从化合价的有无变化定义：有元素化合价升降的反应是氧化还原反应。从有无电子得失定义：有电子转移（得失或偏移）的反应都是氧化还原反应。2、表现、特征：化合价的升降。3、实质：电子的转移。4、基本概念之间的关系5、氧化还原反应与四种基本反应类型（右上图）6、氧化还原反应的规律电子守恒规律：氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子总数。价态规律价态越高，氧化性超强、价态越低，还原性超强；最高价态只具有氧化性、最低价态只具有还原性。【说明】氯元素的含氧酸及其盐，是价态越低，氧化性超强。歧化规律：元素中间价态的物质能发生歧化反应，生成高价态和低价态物质。归中规律：同一元素高价态和低价态物质，发生反应生成中间价态的物质。同一元素相邻价态不发生氧化还原反应。强弱规律：在氧化还原中如有如下关系(还原产物)得电子 还原反应(氧化产物)失电子 氧化反应强氧化剂强还原剂 弱还原剂 弱氧化剂氧化性：氧化剂强于氧化产物 还原性：还原剂强于还原产物优先规律：氧化性强的物质优先被还原，还原性强的物质优先被氧化。【例题1】同浓度的FeCl3、CuCl2、HCl溶液中加入一定的铁粉，观察到无气体生成，则可能发生的反应是。【注意】氧化还原反应中的不一定：含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性。如前述的氯元素的含氧酸及其盐，是价态越低，氧化性超强。H3PO4中5价的P无强氧化性。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。物质的氧化性或还原性与物质得到或掉失去电子的多少无关。得到电子难的元素失去电子不一定容易，例如：第A族的C，既难得到电子，又难失去电子，与其它原子易以共价键结合。元素由化合态变为游离态不一定是是氧化反应，也可能是还原反应。【练习1】下列叙述正确的是 ( )A、发生化学反应时失去电子越多的金属原子，还原能力越强B、金属阳离子被还原后，一定得到该元素的单质C、核外电子总数相同的原子，一定是同种元素的原子D、能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物【练习2】从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应：。下列说法正确的是 ( )A、既是氧化产物又是还原产物 B、5 mol 发生反应，有10 mol电子转移C、产物中有一部分是氧化产物 D、FeS2只作还原剂【练习3】某金属硝酸盐受热分解生成金属氧化物、二氧化氮和氧气、若生成的二氧化氮和氧气的物质的量之比为81，则金属元素的化合价在反应过程中的变化是 （）A、升高B、降低C、不变D、无法确定【练习4】黑火药爆炸反应为：S+2KNO3+3C=K2S+3CO2+N2。在该反应中，氧化剂是 （ ）C S K2S KNO3 N2A、 B、 C、 D、【练习5】在反应11P+15CuSO4+24H2O5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中，每摩尔CuSO4能氧化P的物质的量为 （ ）A、1/5 mol B、2/5 mol C、3/5mol D、11/5 mol【练习6】实验室常用NaNO2和NH4Cl反应制取N2 。下列有关说法正确的是 （ ）A、NaNO2是还原剂 B、NH4Cl中N元素被还原C、生成1molN2时转移6mol电子 D、氧化剂和还原剂的物质的量之比是1:1【练习7】下列关于氧化还原反应说法正确的是 （ ）A肯定一种元素被氧化，另一种元素被还原B某元素从化合态变成游离态，该元素一定被还原负极正极Ie-Ie-e-发生还原反应阴极阳极发生还原反应C在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化D在氧化还原反应中非金属单质一定是氧化剂7、氧化还原反应的应用原电池原理（见右图）：金属的腐蚀与防护金属腐蚀的本质：金属原子失去电子被氧化金属阳离子Mne-Mn+金属腐蚀的类型：化学腐蚀；电化学腐蚀。钢铁为例。负极（Fe）：2Fe4e-2Fe2+，正极（C）：O22H2O4e-4OH金属电化学保护法之一：牺牲阳极的阴极保护法。如海轮连接锌块保护船体。阳极阴极e-e-IIe-e-负极正极发生还原反应发生氧化反应电解原理：（见下图）：三、常见的氧化剂和还原剂1、常见的氧化剂（1）活泼的非金属单质：Cl2、Br2、O2、I2、S等（2）元素处于高价时的氧化物：CO2、NO2、SO3、MnO2、PbO2等（3）元素处于高价时的含氧酸：浓H2SO4、HNO3等（4）元素处于高价时的盐：KClO3、KMnO4、FeCl3、K2Cr2O7等（5）过氧化物：Na2O2、H2O2等（6）次氯酸及其盐：HClO、Ca(ClO)2、NaClO等2、常见的还原剂（1）活泼的金属单质：Na、Mg、Al、Zn、Fe（2）某些非金属单质：H2、C、Si（3）元素处于低价时的氧化物：CO、SO2（4）元素处于低价时的酸：HCl、HI、H2S、H2SO3等（5）元素处于低价时的盐：Na2S、KI、Na2SO3、FeSO4等【练习8】下列粒子中，既具有氧化性，又具有还原性的是 ( ) A、Mg B、ClO- C、 Fe2+ D、S2- E、SO32- F、ClO3- G、NO2- H、Cl2 四、氧化性、还原性强弱的判断（P资料24-25页）根据元素周期律和周期表判断一般规律：元素金属性超强，金属单质还原性超强；元素非金属性超强，非金属单质氧化性超强。重点掌握金属活泼性顺序表、金属阳离子氧化性顺序表；非金属活泼性顺序表、非金属【练习9】在常温下发生下列反应16H+10Z-+2XO4-2X2+5Z2+8H2O；2A2+B22A3+2B-；2B-+Z2B2+2Z-。根据上述反应，判断下列结论错误的是 （）A、溶液可发生反应：Z2+2A2+2A3+2Z- B、Z2 在反应中为还原剂C、氧化性强弱顺序为：XO4-Z2B2A3+ D、X2+ 是XO4-的还原产物五、氧化还原反应的表示方法及配平1、表示方法2、配平的方法和步骤：写好化学式，标明化合价；画上双箭头，列出变化价；升降化合价，公倍求相等；观察再配平，两边添系数。步骤：（1）标出有变价的元素反应前后的化合价（2）用“双桥线”连接反应前后的元素并在桥上或桥下注明化合价升降数（3）找出化合价升降数之间的最小公倍数，再依据以上有关原则首先配平有关物质前面的系数要求：（1）质量守恒：即反应前后各元素原子的种类和个数相等（2）氧化剂和还原剂之间电子转移关系正确（3）电荷守恒：反应物总电荷数与生成物总电荷数相等，且电性相同 常见的氧化还原反应方程式的配平（1）整体法的应用：A还原剂或氧化剂的所有元素完全被氧化或完全被还原，可以看成一个整体，在配平时按各元素的系数比考虑得失电子的总数如分析：中碳元素的平均价态为+3价，都被氧化到+4价，可考虑整体法 5指计量数为5 2指计量数为2用观察法配平其他化学计量数： 再如分析：中硫元素都由+2价被氧化到+6价，可考虑整体法，氯气中的氯元素都由0价被还原到-1价，可考虑整体法 1指计量数为1 4指计量数为4用观察法配平其他化学计量数：B还原剂或氧化剂的元素部分被氧化或部分被还原，不能看成一个整体，要分别考虑如分析：氯气中的氯元素部分被还原，部分被氧化，分别考虑 1指HC1O计量数为1 1指HC1计量数为1再如， 分析：氮气既是氧化产物又是还原产物，0价是由-3价和+5价分别反应得来的，不能考虑整体法 5指计量数为5 3指计量数为3用的计量数为5，因为还有以原形式进入产物用观察法配平其他化学计量数：（2）离子型氧化还原反应配平离子型氧化还原反应配平时，遵循整体法配平的同时，还可从两边的电荷守恒出发如分析：中的氧元素都被还原为-2价，可用整体法 2指计量数为2 3指计量数为3根据电荷守恒，用观察法配平其他化学计量数：难点突破1缺项配平：一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，在通过比较反应物与生成物，确定缺项（一般为、），最后观察法配平将固体加入的混合溶液里，加热后溶液显紫色（无色），反应的离子方程式如下：试完成并配平方程式分析：溶液显紫色说明由生成，与的氧元素生成，所以右边缺项为和 5指计量数为5 2指计量数为2根据电荷守恒，用观察法配平其他化学计量数：2零价配平：复杂的化合物中的化合价无法标出，且仅靠观察法也无法配平，此时可把不知（或难知）化合价的物质看成一个电中性的整体，假设其中所有的元素都为0价，在根据化合价升降配平方程式，不影响配平结果但需要注意的是：按零价法分析的价态升降根据与该反应实际的价态升降不符，零价法只是配平的一种方法和技巧 分析：设中各元素均为0价1指计量数为113指计量数为13中有观察法配平其他化学计量数：3均价配平：适用于有机氧化还原方程式的配平根据氢元素为+1价，氧元素为-2价，确定碳元素的平均价态，在通过适当方法配平分析：5指计量数为52指计量数为2用观察法配平其他化学计量数：【难题巧解点拨】例1 配平解析： 3指Cu计量数为32指NO计量数为2 用观察法配平其他化学计量数：答案： 点悟：指NO计量数为2，不是的计量数为2的作用是氧化性和酸性两部分例2 字母配平： 解析：的A元素都被还原，考虑整体法；中的B元素都是被氧化而来，考虑整体法mx指计量数为mxny指计量数为ny用观察法配平其他化学计量数：答案：点悟：不管是已知物质的氧化还原反应，还是未知物的氧化还原反应（字母配平），应用好整体法，根据氧化还原反应的电子得失守恒的原理，就能处理好各种氧化还原配平例3 单质X和Y相互反应生成，现有下列叙述：X被氧化X是氧化剂X具有氧化性是还原产物Y具有氧化性具有氧化性Y的氧化性比氧化性强，其中正确的是 （ ）A B C D解析：由题可知X失电子被氧化，Y得到电子被还原正确，同时需注意，有些问题事实上是等同的，如点悟：氧化还原反应中对立概念多，平时的学习与复习必须夯实【拓展延伸探究】例1 配平解析：该反应中有机物参与了氧化还原反应，它的配平同样也可使用化合价升降法或电子转移法但是有机物参与的氧化还原反应又有自身的特殊性，即有机物加氢或去氧均属还原反应，而加氧或去氢均属氧化反应，故它的配平也可从得失原子数相等进行分析有机物中碳元素的化合价（用氢氧标碳法即H+1价、O-2价，再确定C的化合价）及其变化5指计量数为512指计量数为12用观察法配平其他化学计量数：答案： 点悟：高考对氧化还原方程式的配平要求并不太高，所以平时不要搞得太复杂，能做到灵活运用就行另外，有机氧化还原反应还可从得氧去氧，加氢去氢进行理解与配平，即：得一个O原子，化合价即升高2，失一个O原子，化合价即降2；加一个H原于，化合价即降1，去一个H原子，化合价即升高1例2在KI和的混合溶液中加入的水溶液，迅速发生反应放出大量气体，反应过程表示如下：回答下列问题：（1）双氧水在反应中的作用是_（填正确选项的标号）A氧化剂 B还原剂C既是氧化剂又是还原剂 D不是还原剂也不是氧化剂（2）有人认为：上述反应说明了碘单质是过氧化氢分解的催化剂，你认为对吗？_，其理由是_（3）上述反应说明，HIO氧化性从强到弱的顺序是_解析：(1)HIO中I的化合价降低，被还原，中O化合价升高，被氧化，是还原剂，选B（2）这两方程式中是的反应物，是的产物，两方程式叠加可得，所以是过氧化氢分解的催化剂（3），HIO氧化性从强到弱的顺序：可知氧化性，可知氧化剂HIO的氧化性还原剂的氧化性，综上：HIO答案：（1）B（2）对从方程式可知在反应中没有消耗（质量和化学性质都不变），在的存在下，过氧化氢分解速度加快（3）HIO点悟：比较氧化性或还原性强弱的方法有两种：直接比较和间接比较（1）直接判断氧化性的强弱：氧化剂还原剂；还原性的强弱：还原剂氧化剂（2）间接判断氧化性的强弱：氧化剂氧化产物；还原性的强弱：还原剂还原产物当直接判断与判断的结果发生矛盾时，间接判断服从直接判断如从间接判断；氧化性，从直接判断：氧化性，服从直接判断：氧化性例3 和浓盐酸在一定温度下反应生成黄绿色的易燃物二氧化氯其变化可表述为：（1）完成该化学方程式并配平（未知物化学式和化学计量数填在划线上）（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是_（填写编号，多选倒扣）只有还原性 还原性和酸性 只有氧化性 氧化性和酸性（