高考化学 第1单元第2讲 氧化还原反应课件 苏教版.ppt

第2讲氧化还原反应 一 氧化还原反应的基本概念及相互关系1 氧化还原反应的实质是电子的得失或电子对的偏移 特征是反应前后元素化合价的升降 判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后化合价是否发生了变化这一特征 2 基本概念 1 氧化反应 失去电子 化合价升高 的反应 2 还原反应 得到电子 化合价降低 的反应 3 氧化剂 被还原 得到电子的物质 所含元素化合价降低的物质 4 还原剂 被氧化 失去电子的物质 所含元素化合价升高的物质 5 氧化产物 还原剂失电子后对应的产物 包含化合价升高的元素的产物 6 还原产物 氧化剂得电子后对应的产物 包含化合价降低的元素的产物 3 氧化还原反应的表示方法 1 双线桥法箭头必须由反应物指向生成物 且两端对准同种元素 箭头方向不代表电子转移方向 仅表示电子转移前后的变化 在 桥 上标明电子的 得 与 失 且得失电子总数应相等 2 单线桥法箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素 箭头方向表示电子转移的方向 在 桥 上标明转移的电子总数 1 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 1 有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应 2 有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应 3 置换反应一定是氧化还原反应 4 复分解反应一定不是氧化还原反应 2 常见的氧化剂和还原剂重要的氧化剂一般有以下几类 1 活泼的非金属单质 如cl2 br2 o2等 2 元素 如mn等 处于高化合价时的氧化物 如mno2等 3 元素 如s n等 处于高化合价时的含氧酸 如浓h2so4 hno3等 4 元素 如mn cl fe等 处于高化合价时的盐 如kmno4 kclo3 fecl3等 5 过氧化物 如na2o2 h2o2等 重要的还原剂一般有以下几类 1 活泼的金属单质 如na al zn fe等 2 某些非金属单质 如h2 c si等 3 元素 如c s等 处于低化合价时的氧化物 如co so2等 4 元素 如cl s等 处于低化合价时的酸 如hcl h2s等 5 元素 如s fe等 处于低化合价时的盐 如na2so3 feso4等 二 氧化性 还原性及其强弱比较氧化性 得电子能力 得到电子越容易 氧化性越强 还原性 失电子能力 失去电子越容易 还原性越强 物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易程度 与得失电子的数目无关 如 na mg al的还原性强弱依次为na mg al 浓hno3 稀hno3的氧化性强弱为浓hno3 稀hno3 1 根据氧化还原反应的方向氧化性 氧化剂 氧化产物 氧化剂 还原剂 还原性 还原剂 还原产物 还原剂 氧化剂 2 根据元素的化合价如果物质中某元素具有最高价 该元素只有氧化性 物质中某元素具有最低价 该元素只有还原性 物质中某元素具有中间价态 该元素既有氧化性又有还原性 3 根据金属活动性顺序表在金属活动性顺序表中 位置越靠前 其还原性就越强 其阳离子的氧化性就越弱 4 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 5 根据元素周期表同周期元素 随着核电荷数的递增 氧化性逐渐增强 还原性逐渐减弱 同主族元素 随着核电荷数的递增 氧化性逐渐减弱 还原性逐渐增强 6 根据反应的难易程度氧化还原反应越容易进行 表现为反应所需条件越低 则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强 不同的还原剂 或氧化剂 与同一氧化剂 或还原剂 反应时 条件越易或者氧化剂 或还原剂 被还原 或被氧化 的程度越大 则还原剂 或氧化剂 的还原性 或氧化性 就越强 7 根据电化学原理判断a 根据原电池原理判断 两种不同的金属构成原电池的两极 负极金属是电子流出的极 正极金属是电子流入的极 其还原性 负极 正极 b 根据电解池原理判断 用惰性电极电解混合液时 若混合液中存在多种金属阳离子时 在阴极先放电的阳离子的氧化性较强 相应的金属单质的还原性较弱 若混合液中存在多种阴离子 在阳极先放电的阴离子的还原性较强 相应的非金属单质的氧化性较弱 8 其他条件一般溶液的酸性越强或温度越高 则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强 反之则越弱 氧化性还原性强弱的比较是考试的一个难点 基本考查方式一是比较氧化性还原性的强弱 二是根据氧化性还原性强弱 判断反应能否进行 总的解题依据是一个氧化还原反应能进行 一般是氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性 还原剂的还原性强于还原产物的还原性 但要考虑到某些特殊情况如符合特定的平衡原理而进行的某些反应 三 氧化还原反应规律1 价态变化规律 1 归中规律 含同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应时 该元素价态的变化一定遵循 高价 低价 中间价 的规律 这里的中间价可以相同 谓之 靠拢 也可以不同 但此时必是高价转变成较高中间价 低价转变成较低中间价 谓之 不相交 2 歧化规律 同一种物质中的同一元素部分化合价升高 另一部分化合价降低 发生自身的氧化还原反应 如 2 优先规律在同一溶液里存在几种不同的还原剂且浓度相差不大时 当加入氧化剂时 还原性强的还原剂优先被氧化 同时存在几种不同的氧化剂且其浓度相差不大时 当加入还原剂时 氧化性强的氧化剂优先被还原 如 把少量cl2通入febr2溶液中 fe2 先失电子 把少量cl2通入fei2溶液中 i 先失电子 3 得失电子守恒规律在任何氧化还原反应中 氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数一定相等 对于氧化还原反应的计算 利用得失电子守恒规律 抛开烦琐的反应过程 可不写化学方程式 能更快 更便捷地解决有关问题 1 hcl和kclo3的反应中转移电子数目是几个 此反应是个价态归中反应 根据不交叉规律 kclo3不能被还原为kcl 所以转移电子数目是5个 2 氧化还原反应方程式的配平 1 配平原则 电子守恒 原子守恒 电荷守恒 2 配平步骤 以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例 标出化合价变化了的元素的化合价 如 调整系数 使化合价升降总数相等 根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数 使之成1 1的关系 如 根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数 如 2kmno4 10hclkcl 2mncl2 5cl2 h2o 利用元素守恒 用观察法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数 如 2kmno4 16hcl2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 检查方程式两边各原子的个数是否相等 离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等 典例1 对于反应ibr h2ohbr hio的说法正确的是 a ibr只作氧化剂b ibr只作还原剂c ibr既是氧化剂又是还原剂d ibr既不是氧化剂又不是还原剂 解析 这一题的关键是正确判断共价化合物ibr hio中i br元素的化合价 分析可知 该反应不属于氧化还原反应 故d正确 d 点拨 氧化还原反应中的重要概念理解要深刻 不能混淆 抓住两条线 氧化剂被还原 化合价降低 得到还原产物 还原剂被氧化 化合价升高 得到氧化产物 在反应中 氧化剂是得到电子 或电子对偏向 的物质 反应时所含元素的化合价降低 还原剂是失去电子 或电子对偏离 的物质 所含元素的化合价升高 电子转移数可以只看化合价升高的数目或者只看化合价降低的数目 不能将得失电子数相加 迁移训练1 2010 南通模拟 制备氰氨基化钙的化学方程式为caco3 2hcn cacn2 co h2 co2 在反应中 a 氢元素被氧化 碳元素被还原b hcn既是氧化剂又是还原剂c cacn2是氧化产物 h2为还原产物d co是氧化产物 h2为还原产物 解析 根据化合价不交叉规律 该反应的电子转移情况为 参考答案 bc 解析 由氧化还原反应的强弱规律知 氧化性是氧化剂大于氧化产物 还原性是还原剂大于还原产物 由方程 知 氧化剂h2o2氧化性比氧化产物fe3 强 由方程 知 还原剂h2o2还原性比还原产物fe2 强 a错误 方程 和方程 相加 即h2o2分解生成h2o和o2 h2o2呈弱酸性 故随着反应进行 ph升高 b错误 h2o2分解时fe3 或fe2 作催化剂 所以总量不变 c正确 因fe2 可导致h2o2分解 所以h2o2生产过程要避免混入fe2 d正确 点拨 氧化性 还原性强弱比较的方法有很多 最基本的即为氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性 还原剂的还原性大于还原产物的还原性 对于一个自发的氧化还原反应 一般是强氧化性和强还原性物质生成弱氧化性和弱还原性物质 参考答案 cd 迁移训练2 2010 海安中学 某反应中反应物与生成物有 ash3 h2so4 kbro3 k2so4 h3aso4 h2o和一种未知物质x 1 已知kbro3在反应中得到电子 则该反应的还原剂是 2 已知0 2molkbro3在反应中得到1mol电子生成x 则x的化学式为 解析 1 在反应中kbro3得到电子 化合价降低是氧化剂 而还原剂是化合价升高的物质 所以只能是ash3 2 0 2molkbro3在反应中得到1mol电子生成x 说明溴元素化合价变化为5 即产物为0价的br2 ash3 br2 4 将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的化学计量数填入下列方框中 并标出电子转移的方向和数目 3 根据上述反应可推知 a 氧化性 kbro3 h3aso4b 氧化性 h3aso4 kbro3c 还原性 ash3 xd 还原性 x ash3 解析 3 氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物 4 电子转移的方向和数目 要注意电子转移是由还原剂指向氧化剂 ac 典例3 向nabr nai na2so3混合液中通入一定量氯气后 将溶液蒸干并充分灼烧 得到固体剩余物质的组成可能是 a nacl na2so4b nabr na2so4c nacl na2so4 i2d nacl 解析 向nabr nai na2so3混合液中 通入一定量氯气后 发生反应的次序分别为 na2so3 cl2 h2ona2so4 2hcl 2nai cl22nacl i2 2nabr cl22nacl br2 将溶液蒸干则hcl br2 cl2挥发 灼烧i2升华 若通入的氯气是过量的 得到固体剩余物质的组成是nacl na2so4 若通入的氯气是不足量的 则还有可能留下nabr 点拨 要注意优先原理的应用 越易失电子的物质 失去后就越难得到电子 越易得到电子的物质 得到后就越难失去电子 当一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时 还原性最强的优先发生反应 同理 一种还原剂遇多种氧化剂时 氧化性最强的优先发生反应 参考答案 a 迁移训练3 已知co2o3在酸性溶液中易被还原成co2 co2o3 cl2 fecl3 i2的氧化性依次减弱 下列反应在水溶液中不可能发生的是 a 3cl2 6fei22fecl3 4fei3b cl2 fei2fecl2 i2c co2o3 6hcl2cocl2 cl2 3h2od 2fe3 2i 2fe2 i2 解析 由于还原性i fe2 故a不可能发生 b d可能发生 又因为氧化性co2o3 cl2 故c也可能发生 a 典例4 2010 金陵中学 神七 登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章 1 火箭升空时 由于与大气层的剧烈摩擦 产生高温 为了防止火箭温度过高 在火箭一面涂上一种特殊的涂料 该涂料的性质最可能的是 a 在高温下不融化b 在高温下可分解气化c 在常温下就分解气化d 该涂料不可能发生分解 解析 防止火箭温度过高 即应该在温度较高的情况下能气化降温 b 2 火箭升空需要高能的燃料 经常是用n2o4和n2h4作为燃料 其反应的方程式是 n2o4 n2h4 n2 h2o 请配平该反应方程式 n2o4 n2h4 n2 h2o该反应中被氧化的原子与被还原的原子的