2011届高三化学第一轮复习《氧化还原反应》PPT课件

氧化还原反应,2011年高三化学第一轮复习,第1讲氧化还原反应概念,一、氧化还原反应的基本概念,1、氧化还原反应的概念：,（1）实质：有电子的转移（得失或偏移）,（2）特征：有元素化合价升降,这是概念判断的根本依据,在反应中有元素化合价变化的化学反应,【例1】下列反应中不属于氧化还原反应的是（）A、Cl2+H2O=HCl+HClOB、3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2C、CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2D、3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+3S+4H2O,C,2、相关概念：,升、失、氧；降、得、还；若说剂，正相反。,相互联系:,还原性,氧化性,具有,氧化剂,表现,化合价降低,得到电子,被还原,还原反应,生成,还原产物,具有,性质,反应物,（同时存在）,特征,（总数相等）,实质,过程,（同时进行同时消失）,反应,产物,（同时生成）,性质,氧化性,还原性,具有,还原剂,表现,化合价升高,失去电子,被氧化,氧化反应,生成,氧化产物,具有,升、失、还；降、得、氧；若说应，正相反。,7,【例2】在CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2的反应中，下列叙述正确的是（1）H2是氧化产物（2）H2是还原产物（3）H2O是氧化剂（4）CaH2中氢元素，既被氧化又被还原；（5）氧化产物和还原产物质量比为1：1A、B、C、D、,C,8,【例3】在11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4的反应中，P元素发生的变化是（）A.被氧化.B.被还原C.既被氧化又被还原D.既未被氧化又未被还原,C,双线桥法“谁变谁”,注意：(1)箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。,(2)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。,(3)在“桥”上标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数相等。,3、氧化还原反应中电子转移的表示方法：,注意：(1)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。,(2)箭头方向表示电子转移的方向。,(3)在“桥”上表示转移的电子总数。,氧化还原反应的表示方法,单线桥法“谁给谁”,11,【例5】分别用双线桥法，单线桥法表示下列反应的电子转移方向和数目，并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。,参考答案：,失去32e-,得到23e-,6e-,（还原剂）,（氧化剂）,（氧化产物）,（还原产物）,12,氧化还原反应,置换反应,化合反应,分解反应,复分解反应,4、氧化还原反应与四种基本类型反应的关系：,13,请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式：所涉及的元素的原子序数都小于20，6种单质分属于6个不同一主族。,练习,提示：置换反应,金属单质置换出金属单质金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来铝热反应金属单质置换出非金属单质金属置换出酸中的氢金属置换出水中的氢非金属单质置换出非金属单质非金属单质置换出金属单质,15,2Al+6HCl=2AlCl3+3H22F2+2H2O=4HF+O2Mg+CO2=MgO+CC+SiO2=Si+CO2Na+2H2O=2NaOH+H22Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe,练习1：判断下列那些为氧化还原反应，并说出理由IBr+H2O=HBr+HIO；KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O；NaH+H2O=NaOH+H2；CaO2+H2O=Ca(OH)2+H2O2；5C2H5OH+2KMnO4+3H2SO45CH3CHO+K2SO4+2MnSO4+8H2O。,（06广东）下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量的关系为1：2的是A.O32KIH2O2KOHI2O2B.2CH3COOHCa(ClO)22HClOCa(CH3COO)2C.I22NaClO32NaIO3Cl2D.4HClMnO2MnCl2Cl2H2O,AD,【例4】,18,化合价升高，失去62e-,还原剂,氧化剂,还原产物,氧化产物,化合价降低，得到26e-,0,+5,-2,-1,MnO2,2）氯酸钾与二氧化锰混合加热,19,3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O,化合价降低，得到22e-,还原剂,氧化剂,氧化产物,还原产物,化合价升高，失去4e-,+4,0,-2,3）硫与KOH溶液反应,第2讲氧化还原反应规律,氧化还原反应的基本规律,在氧化还原反应中，氧化剂从还原剂中获得电子而被还原生成还原产物；还原剂将电子转移给氧化剂而被氧化生成氧化产物。氧化剂与还原剂、被氧化与被还原、氧化产物与还原产物都是同一反应中的两个方面，它们是对立而又互相依存，不能独立存在的统一体，符合对立统一规律。,1、对立统一规律,如已知G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有下列转化关系(未配平)：GQ+NaClQ+H2OX+H2,+NaOHG+Q+H2OZ+NaOHQ+X+H2O这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序是。,【例1】,氧化还原反应的基本规律,2、守恒律,守恒律应用于产物判断、方程式配平和计算,3、强弱律,氧化还原反应的基本规律,对氧化还原反应：,则有：氧化性：氧化剂氧化产物还原剂,还原性：还原剂还原产物氧化剂,强弱律比较性质、判断反应发生,【例3】,常温下，在溶液中可发生如下反应：16H+10Z+2XO4=2X2+5Z2+8H2O；2A2+B2=2A3+2B；2B+Z2=B2+2Z，由此推断，下列说法错误的是（）A、反应Z2+2A2+=2A3+2Z可以进行B、Z元素在反应中均被还原C、氧化性由强到弱的顺序为XO4、Z2、B2、A3+D、氧化性由强到弱的顺序为XO4、A3+、B2、Z2,BD,【例4】,(2005全国高考江苏卷7)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+。Co2O3、C12、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()A3C12+6FeI22FeCl3+4FeI3BC12+FeI2FeCl2+I2CCo2O3+6HCl2CoCl2+C12+3H2OD2Fe3+2I一2Fe2+I2,A,4、价态律,氧化还原反应的基本规律,（1）价态表现规律,当元素处于最高价时，只具有氧化性；当元素处于最低价时，只具有还原性；当元素处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。,【例5】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AF2、K、HClBCl2、Al、H2CNO2、Na、Br2DO2、SO2、H2O,A,4、价态律,氧化还原反应的基本规律,（2）同一元素价态变化规律,同种元素的同种价态间发生氧化还原反应时，变成该元素价态相邻的两端的价态（即中间变两头歧化反应）。如Cl2+H2O,【例6】已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是ANaCl、NaClOBNaCl、NaClO3CNaClO、NaClO3DNaClO3、NaClO4,B,同种元素的不同价态间发生氧化还原反应时，高价态和低价态相互反应变成它们相邻的中间价态（即两头变中间，只靠拢不交叉的归中规律）。如：,4、价态律,（2）同一元素价态变化规律,同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。,4、价态律,（2）同一元素价态变化规律,下列气体不能用浓硫酸干燥的有（）A、H2B、SO2C、H2SD、Cl2,【例7】,C,33,当一种氧化剂与多种还原剂在一起时，则氧化剂先将还原性强的还原剂氧化，然后再将还原性弱的还原剂氧化；反之，当一种还原剂与多种氧化剂在一起时，则还原剂先将氧化性强的氧化剂还原，然后再将氧化性弱的氧化剂还原。,5、先后律,氧化还原反应的基本规律,如:将氯水逐滴加入到FeBr2溶液中，则氯水先将Fe2+氧化，然后再将Br氧化。,34,【例8】,在含有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（）AMgBCuCAgDH2,C,第三讲氧化剂和还原剂,36,（1）活泼非金属单质：如Cl2、Br2、O2等。（2）某些高价氧化物，如SO3、MnO2等。（3）氧化性含氧酸，如浓H2SO4、HNO3、HClO等（4）元素（如Mn、Cl、Fe等）处于高化合价时的盐，如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、FeCl3等。（5）过氧化物，如Na2O2、H2O2等。(6)某些金属阳离子：如Ag+、Fe3+等,一、中学常见的氧化剂和还原剂,1、中学里重要的氧化剂：,37,（1）活泼金属单质：如Na、A1、Zn、Fe等。（2）低价态的金属阳离子：如Fe2+等；（3）某些非金属单质：如H2、C等。（4）元素（如C、S等）处于低价时的氧化物，如CO、NO、SO2等。（5）元素（如Cl、S等）处于低化合价时的氢化物：如H2S、HCl、HI、NH3等。（6）元素（如S、Fe等）处于低化合价时的盐或酸，如Na2SO3、H2SO3、H2C2O4、FeSO4等。,一、中学常见的氧化剂和还原剂,2、中学里重要的还原剂：,Cl2+KBr=KCl+Br2,Zn+CuCl2=Cu+ZnCl2,氧化性：Cl2Br2,还原性：Br-Cl-,氧化性：Cu2+Zn2+,还原性：ZnCu,二、氧化性和还原性强弱的判断,1、根据氧化还原反应方程式判断,【例1】,根据下列三个反应的化学方程式：2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O2KI+Cl2=2KCl+I2Na2S+I2=2NaI+S判断有关物质氧化性从强到弱顺序正确的是（）ACl2I2KMnO4SBKMnO4Cl2I2SCI2Cl2KMnO4SDKMnO4Cl2SI2,B,2、根据金属（非金属）活动性顺序判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,（1）金属活动性顺序,K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,单质还原性逐渐减弱，对应阳离子的氧化性,增强,（2）非金属活动性顺序,F2Cl2O2Br2I2S,单质氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性,增强,在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和Fe（NO3）3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是()A、MgB、CuC、FeD、H2,【例2】,锌粉由少到多依次反应哪些反应？,3、根据元素周期表判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,同周期元素从左右，金属单质还原性逐渐减弱，非金属单质氧化性逐渐增强；同主族元素从上下，金属单质还原性逐渐增强，非金属单质氧化性逐渐减弱。,元素在周期表中越是位于左下方，其单质的还原性越强，其阳离子的氧化性越弱；元素在周期表中越是位于右上方，其单质的氧化性越强，其阴离子的还原性越弱。,4、根据与同一物质反应的难易（条件）判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,（1）实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制取，反应方程式为：（2）氯酸钾是常用的氧化剂，在酸性条件下，室温时即可与浓盐酸反应制取，反应方程式为：（3）历史上，曾用“地康法”制取，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450时用空气中的氧气跟HCl反应得到。“地康法”制的化学方程式为:从元素化合价的变化看，以上三程方法的共同点是_。从上述反应推知，氧化性由强到弱的顺_；,44,5、根据被氧化或被还原的程度不同进行判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,【例4】Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=Cu(NO3)2+2NO+4H2O氧化性：浓硝酸稀硝酸(浓硝酸反应比较剧烈),【例3】Cu+Cl2=CuCl22Cu+S=Cu2S氧化性：Cl2S,注：判断物质的氧化性或还原性强弱是依据电子转移的难易，而不是电子转移多少。,把甲、乙两种金属用导线相连后浸入稀硫酸中，若甲极先溶解，乙极表面有大量气泡，则可说明还原性：,甲乙,*两种活泼性不同的金属构成原电池的两极，一般来说，活动性强的是，活动性弱的是,6.根据原电池电解池的电极反应判断氧化性、还原性的强弱(根据这个规律也可判断原电池、电解池电极),*用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子氧化性较强;在阳极先放电的阴离子还原性较强。,二、氧化性和还原性强弱的判断,7、根据反应中能量变化判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,如：H2+X2=2HX；H1H2+Y2=2HY；H2若H1H2，则X2的氧化性比Y2的氧化性强，X-的还原性比Y-还原性的弱,注意：某些物质的氧化性、还原性与溶液的浓度、温度、酸碱度也有关。如：温度：一般温度高氧化剂的氧化性强（浓H2SO4与Cu常温不反应，加热则反应）。浓度：一般氧化剂的浓度大时氧化性强；还原剂的还原性强。如MnO2与浓盐酸反应而不能与稀盐酸反应酸碱性：一般在酸性条件下氧化剂的氧化性增强。如KMnO4在酸性条件下氧化能力更强；KClO3能氧化浓盐酸中的ClCl2，而不能氧化NaCl中的Cl；又如在中性溶液中Fe2+与NO3可共存但在H+存在的条件下Fe2+与NO3-不共存等。,48,【注意】判断氧化性和还原性强弱的误区,1.认为氧化性和还原性的强弱取决于得失电子的多少。其实不然，氧化性和还原性的强弱只取决于电子得失的难易程度，而与电子得失的多少无关。,2.认为只要元素化合价存在差异就可发生氧化还原反应。事实上，同种元素不同价态的化合物间的氧化还原反应遵循以下规律：,相邻价态之间不发生氧化还原反应。如,和浓,不反应。,相间价态，在一定条件下能发生反应。如,49,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”，不会出现交错现象。即氧化剂被还原到的价态不能低于还原剂氧化到的价态。简言之：“只靠拢，不交叉”，也即“价态归中”。,3.认为同种元素不同价态的化合物的氧化性（还原性）强弱只与元素化合价的高低有关。实际上，除此之外还与化合物的稳定性有关。如次氯酸中氯的价态比高氯酸中氯的价态低，但次氯酸不稳定，氧化性却比高氯酸强。,HClOHClO2HClO3HClO4,第4讲氧化还原反应方程式的配平,51,一、氧化还原反应方程式配平的原则和步骤,1、配平的原则,电子转移守恒；离子电荷守恒；原子个数守恒。,2、配平的步骤：,一、氧化还原反应方程式配平的原则和步骤,“一划、二标、三定、四配、五查”，即划好价，标变化，定总数，配系数、再检查。确定氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物的化合价用观察法找出元素化合价的变化值用化合价升降总数相等的原则确定化合价变化的物质的计量数。调整计量数，用观察法确定化合价未变化的物质的计量数，同时将单线改成等号。检查核实各元素原子个数在反应前后是否相等。对于用离子方程式表示的氧化还原方程式还必须核对反应前后离子的总电荷数是否相等。,【例1】配平下列方程式,S十HNO3H2SO4+NO2+H2OH2C2O4+KMnO4+H2SO4CO2+K2SO4+MnSO4+H2O,54,K2S+HNO3KNO3+S+NO+H2O,【练习1】配平下列方程式,1、逆向配平法：,二、配平的方法和技巧,(1)适用对象：部分氧化还原反应；自身氧化还原