第4讲 氧化还原反应基本概念（课件）（36张PPT）-2024年高考化学一轮复习课件

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第4讲氧化还原反应基本概念及规律

2024届高考化学一轮复习课件

第一单元物质及其变化

本节化学必备知识目标导航

1.理解氧化还原反应的本质是电子的转移。

2.知道常见的氧化还原反应，并能利用氧化还原反应等概念对常见反应进行分类和分析说明。

3.能从元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化。

本节目录

考点一氧化还原反应的基本概念

考点二物质的氧化性、还原性及其强弱的比较

考点三氧化还原反应的三大规律及应用

四链接高考

【基础重现】

考点一氧化还原反应的基本概念

1.氧化还原反应的本质和特征

电子转移(得失或偏移)

元素的化合价发生变化

2.氧化还原反应的概念及相互关系

还原

氧化

氧化

还原

概括为“升失氧、降得还,要说剂、恰相反”。

考点一氧化还原反应的基本概念

3.氧化性和还原性

(1)氧化性

氧化剂在反应中表现出来的性质,是指氧化剂的性质(或能力)。

(2)还原性

还原剂在反应中表现出来的性质,是指还原剂的性质(或能力)。

(3)性质与元素价态的关系

①所含元素处于最高价时,物质只具有氧化性,如Mn等。

②所含元素处于最低价时,物质只具有还原性,如S2-等。

得到电子

失去电子

考点一氧化还原反应的基本概念

③所含元素处于中间价态,物质既具有氧化性又具有还原性,如SO2等。

Fe

Fe3+

S

S

H2O

O2

考点一氧化还原反应的基本概念

4.常见的氧化剂和还原剂

(1)常见的氧化剂

常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。例如:

Cl-

SO2

NO或NO2

Mn2+

Fe2+或Fe

考点一氧化还原反应的基本概念

(2)常见的还原剂

常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价态金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。例如:

Zn2+

H+

CO2

Fe3+

S

I2

考点一氧化还原反应的基本概念

5.电子转移的表示方法

类型双线桥法单线桥法

表示方法还原产物+氧化产物

注意事项①箭头指向反应前后有元素化合价变化的元素的原子,且需注明“得”或“失”。②箭头的方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化①箭头从元素的原子指向

元素的原子。

②不标“得到”或“失去”,只标明电子转移的总数。

③线桥只出现在反应物中

应用举例3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

同种

失电子

得电子

考点一氧化还原反应的基本概念

6.四种基本反应类型和氧化还原反应的关系

考点一氧化还原反应的基本概念

（1）在氧化还原反应中，非金属单质不一定是氧化剂。（）

√

（2）氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。（）

×

（3）氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。（）

×

（4）某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原。（）

×

易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“”)

随堂检测

（5）置换反应、化合反应都是氧化还原反应。（）

×

(6)向0.01mol·L-1硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加0.1mol·L-1H2O2溶液,溶液褪色,则H2O2具有氧化性()

×

×

(7)反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑与反应Cl2+H2OHCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应()

1.氧化还原反应相关概念间的关系

特别提示

特别提示

①同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)可能不同,与还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、溶液的酸碱性等有关。例如,在酸性溶液中,KMnO4的还原产物一般是Mn2+,而在中性或碱性溶液中,其还原产物一般是MnO2等。

②物质所含元素的化合价处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但以其一为主。例如,Fe2+、S主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。

2.元素化合价的记忆与计算

（1）熟记常见元素的化合价：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。

（2）明确一些特殊物质中元素的化合价

CuFeS2：Cu为＋2，Fe为＋2，S为－2；K2FeO4：Fe为＋6；Li2NH、LiNH2、AlN：N为－3；Na2S2O3：S为＋2；V：V为＋5；C2：C为＋3；HCN：C为＋2；N为－3；CuH：Cu为＋1，H为－1；Fe：Fe为＋（8－n）；Si3N4：Si为＋4，N为－3。

（3）学会计算化合价：先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。

特别提示

1.氧化性、还原性的含义及判断

（1）氧化性：指得电子的性质（或能力）；还原性：指失电子的性质（或能力）。

（2）氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e－Na＋，Al－3e－Al3＋，但根据金属活动性顺序，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。

（3）从元素的价态判断

①最高价态——只有氧化性，如：Fe3＋、H2SO4、KMnO4等。

②最低价态——只有还原性，如：金属单质、Cl－、S2－等。

③中间价态——既有氧化性又有还原性，如：Fe2＋、S、Cl2等。

得电子

失电子

难易

多少

氧化性

还原性

氧化性

还原性

考点二物质的氧化性、还原性及其强弱的比较

2.氧化性、还原性强弱的比较方法

（1）根据化学方程式判断

氧化剂（氧化性）＋还原剂（还原性）还原产物＋氧化产物

氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物。

（2）根据反应条件及反应的剧烈程度判断

反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强。

如：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可判断氧化性：KMnO4＞MnO2。

（3）根据相同条件下产物的价态高低判断

如2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2＞S。

＞

＞

＞

＞

（4）依据反应条件判断

浓度同一种物质，浓度越大，氧化性（或还原性）越强。如氧化性：浓H2SO4＞稀H2SO4，浓HNO3＞稀HNO3；还原性：浓HCl＞稀HCl

温度同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强

2.氧化性、还原性强弱的比较方法

(5)依据元素周期表及相关物质的活动性顺序判断

①根据元素周期表判断

2.氧化性、还原性强弱的比较方法

②根据金属活动性顺序判断

2.氧化性、还原性强弱的比较方法

③根据非金属活动性顺序判断

2.氧化性、还原性强弱的比较方法

（6）依据电化学原理判断

①原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,还原性为负极>正极。

②电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。

2.氧化性、还原性强弱的比较方法

×

×

×

×

（1）强氧化剂与强还原剂一定能发生氧化还原反应。（）

（2）阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性。（）

（3）具有氧化性的物质一定是氧化剂。（）

（4）同一元素不同价态的化合物中，元素的化合价越高，物质的氧化性越强。（）

（5）物质氧化性或还原性的强弱取决于得到或失去电子的数目。（）

×

易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“”)

随堂检测

（6）难失电子的物质一定易得电子()

×

（7）金属性：Fe>Cu，则氧化性：Fe3＋<Cu2＋()

×

(一)守恒律

1．质量守恒

反应前后元素的种类和质量不变。

2．电子守恒

即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数，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。

3．电荷守恒

离子方程式中，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。如Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋(错误)，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(正确)。

考点三氧化还原反应的三大规律及应用

(二)价态律

1．价态归中规律

含有不同价态的同种元素物质间发生氧化还原反应时，该元素的价态变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，即“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。”如：KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O反应中盐酸起还原剂和酸性的作用，KCl中氯的化合价并未发生变化，氯气既是氧化产物又是还原产物。又如图所示：

不会出现⑤中H2S和H2SO4反应，H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。

2．歧化反应规律

同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态＋低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比反应物中该元素价态高，或都比反应物中该元素价态低。

(二)价态律

(1)含硫化合物X、Y,反应S+NaOHX+Y+H2O中,硫单质中硫元素的化合价最低()

(2)少量铁加入硝酸银、硝酸铜的混合溶液中,首先置换出铜()

×

×

(3)反应KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O中,生成1molCl2时转移2mol电子()

×

易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“”)

随堂检测

(4)向浓硫酸中通入H2S气体,1mol硫酸完全反应转移电子数可能是6NA,也可能是2NA(设NA为阿伏伽德罗常数的值)()

(5)1molCl2与Ca(OH)2完全反应,转移的电子数是2NA()

√

×

1.（2022·山东高考）古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为（）

A.金（Au）：“虽被火亦未熟”

B.石灰（CaO）：“以水沃之，即热蒸而解”

C.石硫黄（S）：“能化……银、铜、铁，奇物”

D.石钟乳（CaCO3）：“色黄，以苦酒（醋）洗刷则白”

链接高考

C

2.（2022·浙江1月选考）关于反应4CO2＋SiH44CO＋2H2O＋SiO2，下列说法正确的是（）

A.CO是氧化产物

B.SiH4发生还原反应

C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4

D.生成1molSiO2时，转移8mol电子

链接高考

D

3.（2022·山东高考）实验室制备KMnO4过程为①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4；②水溶后冷却，调溶液pH至弱碱性，K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2；③减压过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是（）

A.①中用瓷坩埚作反应器

B.①中用NaOH作强碱性介质

C.②中K2MnO4只体现氧化性

D.MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%

链接高考

D

4.[2022·浙江卷]关于反应Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是()

A.H2SO4发生还原反应

B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂

C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1

D.1molNa2S2O3发生反应,转移4mol电子

B

链接高考

6.（2023·浙江1月选考）关于反应8NH3＋6NO27N2＋12H2O，下列说法正确的是（）

A.NH3中H元素被氧化

B.NO2在反应过程中失去电子

C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶4

D.氧化产物与还原产物的质量之比为4∶3

D

链接高考

7.（2023·浙江6月选考）关于反应K2H3IO6＋9HI2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是（）

A.K2H3IO6发生氧化反应

B.KI是还原产物

C.生成12.7gI2时，转移0.1mol