氧化还原反应的基本概念和规律精品PPT课件
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《氧化还原反应》PPT课件
氧化性: MnO4-> MnO2 > Cl2 > Br2 > Fe3+ > I2
第4讲 氧化还原反应方程式的 配平
氧化性、还原性强弱比较规律:
(一)根据方程式判断氧化还原性强弱
对于任何氧化还原反应,都满足下列规律:
失电子、化合价升高、被氧化,发生氧化反应
氧化剂 + 还原剂 = 氧化剂的还原产物 + 还原剂的氧化产物
A
B
b
a
得电子、化合价降低、被还原,发生还原反应
氧化性:A >a(氧化产物) 还原性:B > b(还原产物)
(1)物质的浓度越高,氧化性或还原性越强。
浓HNO3的氧化性强于稀HNO3;H2SO4(浓) > (2H)温2S度O越4(高稀),氧化性或还原性越强。
C、CO、H2常温下不显还原性;
(3)酸性越强,氧化性越强;碱性越强,还原性越强。
再如KMnO4氧化性:酸性 > 中性 > 碱性
例题: 1.判断下列反应能否发生?若能发生写出离子反 应方程式,并比较氧化性强弱。
⑴所有的置换反应都是 氧化还原反应
⑵所有的复分解反应都 是非氧化还原反应
⑶有单质参加的化合反 应一定是氧化还原反应
分解反应 化合反应
氧化还原反应 置换反应
复分解反应
⑷有单质生成的分解反 应一定是氧化还原反应
【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
生成 原 产
原 具有 性
原应
物
性质 反应物 特征 实质 过程 反应 产物 性质
(同时存在)
(总数相等)(同时进行同时消失)(同时生成)
第4讲 氧化还原反应方程式的 配平
氧化性、还原性强弱比较规律:
(一)根据方程式判断氧化还原性强弱
对于任何氧化还原反应,都满足下列规律:
失电子、化合价升高、被氧化,发生氧化反应
氧化剂 + 还原剂 = 氧化剂的还原产物 + 还原剂的氧化产物
A
B
b
a
得电子、化合价降低、被还原,发生还原反应
氧化性:A >a(氧化产物) 还原性:B > b(还原产物)
(1)物质的浓度越高,氧化性或还原性越强。
浓HNO3的氧化性强于稀HNO3;H2SO4(浓) > (2H)温2S度O越4(高稀),氧化性或还原性越强。
C、CO、H2常温下不显还原性;
(3)酸性越强,氧化性越强;碱性越强,还原性越强。
再如KMnO4氧化性:酸性 > 中性 > 碱性
例题: 1.判断下列反应能否发生?若能发生写出离子反 应方程式,并比较氧化性强弱。
⑴所有的置换反应都是 氧化还原反应
⑵所有的复分解反应都 是非氧化还原反应
⑶有单质参加的化合反 应一定是氧化还原反应
分解反应 化合反应
氧化还原反应 置换反应
复分解反应
⑷有单质生成的分解反 应一定是氧化还原反应
【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
生成 原 产
原 具有 性
原应
物
性质 反应物 特征 实质 过程 反应 产物 性质
(同时存在)
(总数相等)(同时进行同时消失)(同时生成)
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应属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型中的
任何一种。
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(2)有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗?
提示:不一定。反应3O2
2O3中有单质参加或生
成,但元素的化合价没有变化,不属于氧化还原反应。
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2.文字表述
(1)置换反应_一__定__是氧化还原反应。(填“一定”“不 一定”或“一定不”,下同) (2)复分解反应__一__定__不___是氧化还原反应。 (3)化合反应和分解反应_不__一__定__是氧化还原反应。 ①有单质参加的化合反应_一__定__是氧化还原反应。
(4)Na2O+H2O====2NaOH属于氧化还原反应。( ) 提示:×。此反应中各元素的化合价均没有发生变化,因 此为非氧化还原反应。
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(3)当反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素 被还原。 ( ) 提示:×。可能是同种元素化合价的升降,如 2H2O2====2H2O+O2↑。
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表示氧化剂和还原剂之间元素的电子转移情况时,将 氧化剂中降价元素与还原剂中升价元素用直线连接起来, 箭头从还原剂指向氧化剂,线上标出电子转移总数,称 为“单线桥法”
2e-
M +4nO2+4HC -1l(浓)加 ==热 =+M 2nCl2+C0l2↑+2H2O
重点:(1)单箭号(在反应物之间) (2)箭号起点为失电子元素,终点为得电子元素(从还原剂指
知识强化:相关概念的辨析
氧化反应: 物质所含元素化合价升高的过程 还原反应: 物质所含元素化合价降低的过程
氧 化 性: 物质(元素、离子)具有得到电子的性质或能力 还 原 性: 物质(元素、离子)具有失去电子的性质或能力
氧 化 剂: 所含元素化合价降低的反应物 还 原 剂: 所含元素化合价升高的物质
从微观粒子的角度认识氧化还原反应
如:钠在氯气中燃烧
微观分析: 2 Na+Cl2 =点=燃= 2NaCl 宏观反应
(三)从电子得失角度分析—NaCl 的形成过程
Na 失去e- Cl
失去e-后 得到e-后
Na+
[Cl]-
Na+ Cl -
失电子,化合价升高,被氧化
00
+1 -1
2Na+Cl2 == 2Na Cl
向氧化剂) (3)只标转移电子总数,不标得与失。
小结:氧化还原反应发展历程
◆从得氧、失氧角度分析 一种物质得到氧被氧化,同时另一种物质失
去氧被还原的化学反应是氧化还原反应。 特点:局限于得氧失氧的反应,是氧化还原反
应的表观现象。是氧化还原反 应。
具有
氧 化 性
物
升、失、氧、还;降、得、还、氧;
试从得失氧的角度分析:上述氢气还原氧化 铜的反应中,氧化铜表现什么性质?氢气表现什 么性质?
2e-
M +4nO2+4HC -1l(浓)加 ==热 =+M 2nCl2+C0l2↑+2H2O
重点:(1)单箭号(在反应物之间) (2)箭号起点为失电子元素,终点为得电子元素(从还原剂指
知识强化:相关概念的辨析
氧化反应: 物质所含元素化合价升高的过程 还原反应: 物质所含元素化合价降低的过程
氧 化 性: 物质(元素、离子)具有得到电子的性质或能力 还 原 性: 物质(元素、离子)具有失去电子的性质或能力
氧 化 剂: 所含元素化合价降低的反应物 还 原 剂: 所含元素化合价升高的物质
从微观粒子的角度认识氧化还原反应
如:钠在氯气中燃烧
微观分析: 2 Na+Cl2 =点=燃= 2NaCl 宏观反应
(三)从电子得失角度分析—NaCl 的形成过程
Na 失去e- Cl
失去e-后 得到e-后
Na+
[Cl]-
Na+ Cl -
失电子,化合价升高,被氧化
00
+1 -1
2Na+Cl2 == 2Na Cl
向氧化剂) (3)只标转移电子总数,不标得与失。
小结:氧化还原反应发展历程
◆从得氧、失氧角度分析 一种物质得到氧被氧化,同时另一种物质失
去氧被还原的化学反应是氧化还原反应。 特点:局限于得氧失氧的反应,是氧化还原反
应的表观现象。是氧化还原反 应。
具有
氧 化 性
物
升、失、氧、还;降、得、还、氧;
试从得失氧的角度分析:上述氢气还原氧化 铜的反应中,氧化铜表现什么性质?氢气表现什 么性质?
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能量转化
氧化还原反应过程中常常伴有 能量的转化。
氧化还原反应的速率
氧化还原反应的速率与反应条 件、反应物的浓度、温度等因
素有关。
02
氧化还原反应的原理
电子转移原理
电子转移是氧化还原 反应的核心。
氧化剂在反应中被还 原,还原剂在反应中 被氧化。
氧化剂获取电子,还 原剂失去电子。
原子价态原理
原子价态表示原子在化学反应中 的氧化程度。
阳极反应式
在电极反应式中,用 “+”符号表示阳极反应 ,即电子释放过程。
电极反应式的配平
根据得失电子数目和原子 守恒,对电极反应式进行 配平。
电子转移表示法
单线桥法
用单线桥表示电子转移的方向和 数目,连接氧化剂和还原剂之间
。
双线桥法
用双线桥表示电子转移的方向和数 目,连接氧化剂和还原剂之间,以 及氧化产物和还原产物之间。
电荷守恒配平
总结词
根据反应前后电荷的变化,确定氧化剂和还原剂的系数。
详细描述
首先确定氧化剂和还原剂的系数,再根据反应前后电荷的变 化确定氧化产物和还原产物的系数,最后检查其他物质的系 数是否满足质量守恒和电荷守恒。
得失电子守恒配平
总结词
根据反应前后得失电子的数量,确定氧化剂和还原剂的系数。
详细描述
原子价态升高表示它被氧化,降 低则表示它被还原。
常见的原子价态有:+1,+2, +3,-1,-2,-3等。
氧化还原电位原理
氧化还原电位是衡量氧化还原 反应进行的方向和程度的指标 。
电位高的物质可以氧化电位低 的物质。
氧化还原电位可以通过标准氢 电极来测定。
03
氧化还原反应的表示方法
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F- , Cl- , Br- , I- , S2- 还原性逐渐增强
2.根据方程式判断 ①根据氧化还原反应的“方向”判断。
得到电子
氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物
失去电子
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
非金属活动性: F2,Cl2,Br2,I2 , S 氧化性逐渐减弱
氧化反应 还原反应
2、从化合价是否变化的角度 特征(判断依据) : 有元素化合价变化称氧化还原反应;
3、从电子转移的角度
化合价变化(氧化还原反应)的实质是由于 反应时发生了电子转移(得失或偏移)。
化合价升高:失去电子(或电子偏离)。 化合价降低:得到电子(或电子偏向)。
4.氧化还原反应与四大基本反应的关系
1.理清氧化还原反应中的四组概念
2.理解氧化还原反应的几个规律(价态律、归 中、得失电子守恒、先后律)
3.会用总过程中电子守恒的思想
4.学会判断氧化性和还原性的强弱
一. 氧化还原反应的认识过程
1、从得氧失氧角度 氧化反应:物质得到氧的反应 还原反应:物质失去氧的反应
3Fe + 2O2 → Fe3O4 H2 + CuO → H2O + Cu
请仔细推敲: 反应:2H2S + SO2 → 3S↓+2H2O中,
氧化剂________;被氧化的元素________; 氧化产物与还原产物的物质的量之比是 __________。若反应中有3 mol电子转移则还 原产物是_____mol。
练一练: 反应:3NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO中, 氧化剂与还原剂的物质的量之比是________ 已知:在冷的情况下存在反应
2KClO3 →2KCl +3O2
能否从价态判断物质是否具有氧化、还原性?
硫:
―2
0
+4
+6
+6
S的化合价可以 ,所以具有
-2
S的化合价可以 ,所以具有
0 +4
S、S的化合价可以 ,所以具有
。 。
。
四.氧化还原反应的几个规律
1.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; 中间价既有氧化性又有还原性。
➢一个氧化还原反应发生,元素的化合价有升 必有降。
三.氧化还原反应得、失电子的表示 * 1.双线桥法(不用掌握)
表示同一元素原子电子的得失
失2e 2 Na + Cl2 →2 NaCl
得2e
2.单线法: 表示不同元素原子电子转移的方向和数目。
2e 2 Na + Cl2 →2 NaCl
Cl2 +2NaOH →NaCl+NaClO+H2O
还原剂
2.得失、电子总数相等 即:化合价升、降总数相等 称“电子守恒”
例:用0.1 mol/L的Na2SO3溶液30 mL,恰好 将2×10-3 mol的XO4-离子还原,则元素X 在还原产物中的化合价是
(A) +1 (B) +2 (C) +3 (D) +4
3.化合价靠拢(归中) 同种元素不同价态间的氧化还原反应,
氧化剂
常见的氧化剂和还原剂
➢活泼的非金属单质: O2、Cl2、Br2等 ➢含氧酸:硝酸、浓硫酸、HClO 等
➢含高价态元素的盐: KClO3、KMnO4、FeCl3 ➢过氧化物:Na2O2、H2O2
➢活泼金属单质或非金属单质: 如:Mg、Al、Zn、Fe、H2、C等 ➢低价态的氧化物:CO、 SO2 ➢低价态的盐: Na2SO3、FeSO4 ➢低价态酸:H2S、HI
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2 对比这两个反应,有人得出结论: HNO2不稳定,稍加热会分解成NO和H2O。 你认为这个结论是否合理,为什么?
小结:
氧化或还原要找到真正发生化合价变化的 部分 如反应Cu+2H2SO4(浓) →CuSO4+SO2↑+H2O 中H2SO4起两个作用 反应:SO2+2H2S→3S+H2O中氧化产物和还 原产物都是S,但量的比不是1∶1。 氧化和还原是对立统一体系
氧化还 原反应
化学反应
非氧化还 原反应
分 化解 合 反 应
二、氧化还原反应概念梳理
归纳: 氧化还原反应涉及的概念较多,主要有: 氧化反应、还原反应、氧化还原反应、被氧化、 被还原、氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、氧 化产物、还原产物等。 如何理解?如何记忆?
氧化还原反应基本概念之间的关系
化合价升高(特征),失电子(实质),被氧化
_____2_F_e_2_++_C__l2_→__2_F_e_3_+_+_2_C_l_- _____________
通入足量的Cl2 则反应的离子方程式为: ___2_F_e_2_+_+_4_B_r_-+_3_C__l2_→__2_F_e_3_+_+_2_B_r_2_+_6_C_l_- ___。
五.还原性和氧化性强弱比较 1.根据金属(非金属)活动顺序判断 金属活动性:
化合价只靠拢,不交叉。
例:H2S+H2SO4→S+SO2+2H2O
KClO3+6HCl→KCl+3Cl2+3H2O
4.先后律: 即:有多个氧化剂(多个还原剂)反应时 总是遵循: 强者先反应,有序进行、依次完成
例:已知还原性Fe2+>Br―,往FeBr2 溶液中通入 少量ClHale Waihona Puke 则反应的离子方程式为:还原剂
具有 还原性 发生 氧化反应
生成
氧化产物
氧化剂
具有
氧化性
发生 还原反应
生成
还原产物
化合价降低(特征),得电子(实质),被还原
自我诊断:
反应:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+4H2O, 是不是氧化还原反应? 被氧化的是____元素,被还原的是____元素; 发生氧化反应的是____,发生还原反应的是____ 氧化剂是__________,还原剂是________ 氧化产物是______,还原产物是______ 反应物中体现氧化性的物质是______,体现还原性的 物质是______ HNO3全部作为氧化剂吗?Cu全部作为还原剂吗? 氧化剂与还原剂物质的量之比是________ 被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量比是__
2.根据方程式判断 ①根据氧化还原反应的“方向”判断。
得到电子
氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物
失去电子
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
非金属活动性: F2,Cl2,Br2,I2 , S 氧化性逐渐减弱
氧化反应 还原反应
2、从化合价是否变化的角度 特征(判断依据) : 有元素化合价变化称氧化还原反应;
3、从电子转移的角度
化合价变化(氧化还原反应)的实质是由于 反应时发生了电子转移(得失或偏移)。
化合价升高:失去电子(或电子偏离)。 化合价降低:得到电子(或电子偏向)。
4.氧化还原反应与四大基本反应的关系
1.理清氧化还原反应中的四组概念
2.理解氧化还原反应的几个规律(价态律、归 中、得失电子守恒、先后律)
3.会用总过程中电子守恒的思想
4.学会判断氧化性和还原性的强弱
一. 氧化还原反应的认识过程
1、从得氧失氧角度 氧化反应:物质得到氧的反应 还原反应:物质失去氧的反应
3Fe + 2O2 → Fe3O4 H2 + CuO → H2O + Cu
请仔细推敲: 反应:2H2S + SO2 → 3S↓+2H2O中,
氧化剂________;被氧化的元素________; 氧化产物与还原产物的物质的量之比是 __________。若反应中有3 mol电子转移则还 原产物是_____mol。
练一练: 反应:3NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO中, 氧化剂与还原剂的物质的量之比是________ 已知:在冷的情况下存在反应
2KClO3 →2KCl +3O2
能否从价态判断物质是否具有氧化、还原性?
硫:
―2
0
+4
+6
+6
S的化合价可以 ,所以具有
-2
S的化合价可以 ,所以具有
0 +4
S、S的化合价可以 ,所以具有
。 。
。
四.氧化还原反应的几个规律
1.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; 中间价既有氧化性又有还原性。
➢一个氧化还原反应发生,元素的化合价有升 必有降。
三.氧化还原反应得、失电子的表示 * 1.双线桥法(不用掌握)
表示同一元素原子电子的得失
失2e 2 Na + Cl2 →2 NaCl
得2e
2.单线法: 表示不同元素原子电子转移的方向和数目。
2e 2 Na + Cl2 →2 NaCl
Cl2 +2NaOH →NaCl+NaClO+H2O
还原剂
2.得失、电子总数相等 即:化合价升、降总数相等 称“电子守恒”
例:用0.1 mol/L的Na2SO3溶液30 mL,恰好 将2×10-3 mol的XO4-离子还原,则元素X 在还原产物中的化合价是
(A) +1 (B) +2 (C) +3 (D) +4
3.化合价靠拢(归中) 同种元素不同价态间的氧化还原反应,
氧化剂
常见的氧化剂和还原剂
➢活泼的非金属单质: O2、Cl2、Br2等 ➢含氧酸:硝酸、浓硫酸、HClO 等
➢含高价态元素的盐: KClO3、KMnO4、FeCl3 ➢过氧化物:Na2O2、H2O2
➢活泼金属单质或非金属单质: 如:Mg、Al、Zn、Fe、H2、C等 ➢低价态的氧化物:CO、 SO2 ➢低价态的盐: Na2SO3、FeSO4 ➢低价态酸:H2S、HI
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2 对比这两个反应,有人得出结论: HNO2不稳定,稍加热会分解成NO和H2O。 你认为这个结论是否合理,为什么?
小结:
氧化或还原要找到真正发生化合价变化的 部分 如反应Cu+2H2SO4(浓) →CuSO4+SO2↑+H2O 中H2SO4起两个作用 反应:SO2+2H2S→3S+H2O中氧化产物和还 原产物都是S,但量的比不是1∶1。 氧化和还原是对立统一体系
氧化还 原反应
化学反应
非氧化还 原反应
分 化解 合 反 应
二、氧化还原反应概念梳理
归纳: 氧化还原反应涉及的概念较多,主要有: 氧化反应、还原反应、氧化还原反应、被氧化、 被还原、氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、氧 化产物、还原产物等。 如何理解?如何记忆?
氧化还原反应基本概念之间的关系
化合价升高(特征),失电子(实质),被氧化
_____2_F_e_2_++_C__l2_→__2_F_e_3_+_+_2_C_l_- _____________
通入足量的Cl2 则反应的离子方程式为: ___2_F_e_2_+_+_4_B_r_-+_3_C__l2_→__2_F_e_3_+_+_2_B_r_2_+_6_C_l_- ___。
五.还原性和氧化性强弱比较 1.根据金属(非金属)活动顺序判断 金属活动性:
化合价只靠拢,不交叉。
例:H2S+H2SO4→S+SO2+2H2O
KClO3+6HCl→KCl+3Cl2+3H2O
4.先后律: 即:有多个氧化剂(多个还原剂)反应时 总是遵循: 强者先反应,有序进行、依次完成
例:已知还原性Fe2+>Br―,往FeBr2 溶液中通入 少量ClHale Waihona Puke 则反应的离子方程式为:还原剂
具有 还原性 发生 氧化反应
生成
氧化产物
氧化剂
具有
氧化性
发生 还原反应
生成
还原产物
化合价降低(特征),得电子(实质),被还原
自我诊断:
反应:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+4H2O, 是不是氧化还原反应? 被氧化的是____元素,被还原的是____元素; 发生氧化反应的是____,发生还原反应的是____ 氧化剂是__________,还原剂是________ 氧化产物是______,还原产物是______ 反应物中体现氧化性的物质是______,体现还原性的 物质是______ HNO3全部作为氧化剂吗?Cu全部作为还原剂吗? 氧化剂与还原剂物质的量之比是________ 被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量比是__