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高一化学必修1氧化还原反应_图文

第三节 氧化还原反应

火箭的升空,需要燃料 的燃烧。燃料燃烧过程 中伴随着很多化学变化 和物理变化,伴随着许 多能量的转化。今天我 们来学习一类重要的化 学反应
—氧化还原反应

1.化学反应的分类;

小反结应:类四种基本反应举类型例是根据反应物、生表成示物的式类别及反 前型后物质种类的多少来划分的。

化合反

高温
C+O2====CO2



A+B==AB

分解反 CaCO3高=温=CaO+CO2↑ AB==A+B 应

置换反 C+2CuO高=温=2Cu+CO2↑ A+BC==AC+B 应

复分解 AgNO3+NaCl====AgCl AB+CD==AD+CB 反应 ↓+NaNO3

1.CO2+C

2CO , 从 CO2 还来原反看应 是

反应,从C来看是 氧化反应 反应。

2.C+H2O

CO+H2,从C来看是 氧化反应 反应,

从H2O来看是 还原反应 反应。

3.CuO+H2

Cu+H2O,从Cu来看是 还原反应 反

应,从H2来看是 氧化反应 反应。

氧化反应和还原反应一定是同时发生!

+ Fe2O3 3CO 2Fe + 3CO2

属于上面四种类型中的哪种?

Fe2O3 失氧,被还原,发生还原反应

两者有机 统一,缺

CO 得氧,被氧化,发生氧化反应 一不可

一种物质被还原,另一种物质被氧化的反应
叫氧化—还原反应

完成下列反应的方程式,并从得失氧的角 度分析是否为氧化还原反应?
(1)木炭还原氧化铜
(2)氢气还原氧化铜
(3)氢气在氯气中燃烧
结论:反应前后有元素化合价升降的化学 反应就是氧化—还原反应
氧化反应:物质所含元素化合价升高的反应。
还原反应:物质所含元素化合价降低的反应。
氧化—还原反应的特征:反应前后有元素 化合价发生升降

元素化合价和电子得失的关系

化合价升高,被氧化

0

0

+1 -1

2Na + Cl2 = 2NaCl

离子化合物: 元素化合价数
= 该元素一个原子得失电子数

化合价降低,被还原 化合价升高数 = 失去的电子数

电子转移

Na

Cl

化合价降低数 = 得到的电子数

失去电子的反应就是氧化反应

Na+

Cl- 得到电子的反应就是还原反应

Na+ Cl-

氧化还原反应的实质:电子的转移(得失或偏移)

? 失电子

化合价升高

氧化反应

? 总数相等 总数相等

同时发生

? 得电子

化合价降低

还原反应

? 实质

特征

小结
氧化还原反应 :一种物质被氧化,同时一种被还原的反应
1 特征:反应 前后元素化合价发生变化 2 定义: 凡有电子转移(得失或偏移)的反应叫氧化还原反应. 3 实质: 电子的转移 氧化反应: 失电子的的反应( 特征:元素化合价升高 )
还原反应: 得到电子的反应( 特征:元素化合价降低 )

从化合价升降的角度判断下列反应是否属 于

氧化还原反应,

1.NH4HCO3

NH3↑+CO2↑+H2O↑

2.CaCl2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaCl

3.Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4

4.2FeCl2+Cl2=2FeCl3

5.2Na+2H2O=2NaOH+H2

属于氧化还原反应的离子方程式的是(B ) A.CaCO3+2H+ = Ca2++CO2↑+H2O B.2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl? C.HCO3?+H+ = CO2?+H2O D.2Na+2H2O = 2Na++2OH?+H2↑

从化合价升降观点分析氧化还原反应

化合价降低,被还原

+2 -2

0

0

+1 -2

CuO + H2 = Cu + H2O

(氧化剂) (还原剂)

化合价升高,被氧化
物质所含元素 化合价升高 的 反应 是 氧化反应 所含元素 化合价升高 的 物质 是 还原剂
物质所含元素 化合价降低 的 反应 是 还原反应 所含元素 化合价降低 的 物质 是 氧化剂

从化合价升降观点分析氧化还原反应

练习1

化合价升高,被氧化

0

+1 -2 +1 -1

Cl2 + H2O = HCl

化合价降低, 被还原

+1 +1 -2
+ H Cl O
氯气是还原剂 也是氧化剂

物质所含元素 化合价升高 的 反应 是 氧化反应 所含元素 化合价升高 的 物质 是 还原剂
物质所含元素 化合价降低 的 反应 是 还原反应 所含元素 化合价降低 的 物质 是 氧化剂

氧化剂和还原剂
氧化剂: 定义: 得到电子(或电子对偏向)的物质 表现: 所含元素化合价降低,被还原
还原剂: 定义: 失去电子(或电子对偏离)的物质 表现: 所含元素化合价升高,被氧化
氧化性: 得电子的性质( 氧化剂的性质 )
还原性:失电子的性质( 还原剂的性质 )

练习:

Fe2O3高温下通CO气体,写出化学方程式:

______F_e_2_O_3__+_3__C_O___高__温___2_F__e_+___3_C_O__2 ___________
指出___F_e___元素化合价降低,__得___(得、失)电子,

F__e____2O____3 _____发__生_还是原氧反化应产,物__。F__e_2_O_3____是氧化剂, ___C_O__2 _元素化合价升高,_____(得、失)电子,

C



_______发生氧化反应, __________是还原剂,

__C_O_______ 是还原产物。 CO

Fe

基本反应和氧化还原的关系:

化合反应

分解反应

氧化还原反应

置换反应

复 分







氧化还原反应的表示方法

双线桥法
这种用箭头表示同一元素原子的电子转移的情况的表 示方法称 “双线桥法”。
化合价升高,被氧化,失去2e-

0

+2

△0

+1

H2 + CuO

Cu + H2O

化合价降低,被还原,得2e-
方法:
a 找出反应前后化合价发生变化的元素
b 从反应物中被氧化(或被还原)的元素指向 产物中对应的价态变化的元素 c 用e- 表示电子,注明电子得失数
d 查得失电子数是否相等

失去2e-,化合价升高,被氧化

+2

0

0

+1

CuO + H2==Cu + H2O

氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物

得到 2e-,化合价降低,被还原

氧化产物: 还原剂失电子( 被氧化 ) 后的生成物 还原产物: 氧化剂得电子 ( 被还原 )后的生成物

练习:

MnO2

O

升高,在该反元应素2KC失lO3 =电=子2K,C被l+3氧O2化中,;Cl

价降低,被 还原 ,发生了 还原 反应

化合价 元素化合

练习:

1 Fe 2 CuO 3 HCl 4 HCl 5 Fe3+

FeCl2 Cu
Cl2 H2 Fe

需加 氧化 剂
需加 还原 剂 是 氧化 反应
是 还原 反应 需加 还原 剂

练习:
在反应 16HCl+2KMnO4==2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 中,盐酸 ( C) A 全部被氧化 B 全部被还原 C 部分被氧化 D 部分被还原

氧化性和还原性强弱的判断:

(1)根据反应方程式进行判断 +ne-

氧化剂 + 还原剂

还原产物 + 氧化产物

一般:

-ne氧化性:氧化剂 > 氧化产物 还原性:还原剂 > 还原产物

还原剂 氧化剂

还原产物 氧化产物

H2 + CuO

Cu + H2O

氧化性: CuO > H2O 还原性: H2 > H2O

练习:
根据下列反应判断氧化性由强到弱的顺序: a X2 + 2Z-==2X- + Z2 b Z2 +2W- == 2Z- + W2 c W2 +2Y- == 2W- + Y2
X2 Z2 W2 Y2

(2)根据金属活动性顺序进行判断
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg+ Ag+ 得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强

(3)根据非金属活动性顺序进行判断
F2 Cl2 O2 Br2 I2 S N2 P C Si H2 得电子能力减弱,氧化性减弱
F- Cl- O2- Br- I- S2失电子能力增强,还原性增强

(4)根据氧化还原反应进行的难易程度(反 应条件)的不同进行判断

同种氧化剂和不同的还原剂反应,易发 生反应的还原剂的还原性强;同种还原剂和 不同的氧化剂反应,易发生反应的氧化剂的 氧化性强。
例如:

2KMnO4

+

16HCl △

====

2KCl

+

2MnCl2

+

5Cl2

+

8H2O

MnO2 + 4HCl === MnCl2 + Cl2 + 2H2O

前者比后者容易,可判断氧化性:KMnO4> MnO2

价态律——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。

练习:

H+ , Cu , Mg2+ ,S2- , 中能失去电子的有 Cu S2-

Zn Zn

,O2 ,SO2 SO2,表现

在化学反应 还原 性

;能获得电子的有 H+ Mg2+ O2 SO2 ,表现 氧化 性;

在不同反应中,既能失电子有能得电子的有

表现出 还原性和氧化性

.

SO2

,

常见的氧化剂和还原剂 ①常见的氧化剂
a. 某些非金属单质,如:O2、Cl2、Br2等。 b. 变价元素中处于高价态的化合物,如:KClO3、KMnO4、FeCl3, H2SO4、 浓HNO3等 c. 电离出 H+ 或不活泼金属阳离子(如Ag+、Cu2+)的化合物。

②常见的还原剂
a.某些金属单质或非金属单质,如:Mg、Al、Zn、Fe、Si、H、C等。 b.变价元素处于低价态的化合物,如:HCl、H2S、NH3、CO、FeCl2等。 c.能电离出某些阴离子(如S2-)的化合物。


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