大学无机化学课件氧化还原演示文稿
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氧化还原反应ppt课件
根据下列反应判断有关物质还原性强弱的顺序 A
H2SO3 + I2 + H2O === 2HI + H2SO4
2FeCl3 + 2HI === 2FeCl2 + 2HCl + I2 A．H2SO3 ＞ I- ＞ Fe2+ B．I- ＞ Fe2+ ＞ H2SO3 C．Fe2+ ＞ I- ＞ H2SO3 D．Fe2+ ＞ H2SO3 ＞I-
电子的得失、共用电子对的偏移
氧化反应 还原反应 二者关系
元素化合价
电子的转移
升高
失电子（偏离）
降低
得电子（偏向）
二者是同时进行的
1．下列变化过程中，元素失去电子的是( D )
A．MnO2 → Mn2＋
B．CuO → CuCl2
C．Ag＋ → Ag2O
D．Sn2＋ → Sn4＋
2.下列说法正确的是（ D ） A.有得、失氧的反应才是氧化还原反应 B.氧化还原反应中，氧化反应与还原反应是先后进行的 C.有电子得失的反应才是氧化还原反应 D.凡是有化合价升降的反应，都是氧化还原反应
高温
C + H2O ===== H2 + CO
CuO + H2 ==== Cu + H2O
物质 CuO
C H2O
C CuO H2
氧化(还原)反应 还原 氧化 还原 氧化 还原 氧化
化合价变化 降低 升高 降低 升高 降低 升高
化合价升高 —— 氧化反应
化合价降低 —— 还原反应
化合价升高，发生氧化反应
Zn + 2HCl ==== ZnCl2 + H2↑
化合价
得失电子
大学无机化学课件氧化-还原
大学无机化学课件氧化-还原
目录
CONTENTS
• 氧化-还原反应的基本概念 • 氧化-还原反应的原理 • 氧化-还原反应的实例 • 氧化-还原反应的应用 • 氧化-还原反应的实验操作
01 氧化-还原反应的基本概念
CHAPTER
定义与分类
定义
氧化-还原反应是电子在两个不同原 子间转移的反应，其中氧化是指电子 损失的过程，还原则是电子获得的过 程。
ABCD
还原剂是能够提供电子的 物质，通常是具有较低氧 化数的元素或化合物。
常见的氧化剂包括氧气、 高锰酸钾、硝酸等，常见 的还原剂包括氢气、金属、 碳等。
氧化数的变化与电子转移的关系
氧化数表示元素或化合物在氧化-还原状态下的电荷数， 可以用来描述电子转移的过程。
当电子从还原剂转移到氧化剂时，还原剂的氧化数升高， 而氧化剂的氧化数降低。
通过双线桥法或单线桥法表示电子转移的方向和数量，清晰地展示出氧化剂、还 原剂以及电子转移的过程。
电极反应式表示法
将氧化-还原反应拆分为两个半反应，分别表示为阳极和阴极反应式，有助于理 解和分析反应机理。
02 氧化-还原反应的原理
CHAPTER
电子转移过程
01 02 03 04
电子转移是氧化-还原反应的核心，它决定了反应的进行方向和速率 。
金属与酸反应
金属与酸反应，通常会生 成氢气和对应的金属盐， 同时金属被氧化。
非金属的氧化
非金属氧化物生成
非金属与氧气反应，生成非金属氧化物，如二氧化碳 的生成。
非金属燃烧
非金属在氧气中燃烧，如硫在空气中燃烧生成二氧化 硫。
非金属与碱反应
非金属与碱反应，通常会生成盐和水，同时非金属被 氧化。
目录
CONTENTS
• 氧化-还原反应的基本概念 • 氧化-还原反应的原理 • 氧化-还原反应的实例 • 氧化-还原反应的应用 • 氧化-还原反应的实验操作
01 氧化-还原反应的基本概念
CHAPTER
定义与分类
定义
氧化-还原反应是电子在两个不同原 子间转移的反应，其中氧化是指电子 损失的过程，还原则是电子获得的过 程。
ABCD
还原剂是能够提供电子的 物质，通常是具有较低氧 化数的元素或化合物。
常见的氧化剂包括氧气、 高锰酸钾、硝酸等，常见 的还原剂包括氢气、金属、 碳等。
氧化数的变化与电子转移的关系
氧化数表示元素或化合物在氧化-还原状态下的电荷数， 可以用来描述电子转移的过程。
当电子从还原剂转移到氧化剂时，还原剂的氧化数升高， 而氧化剂的氧化数降低。
通过双线桥法或单线桥法表示电子转移的方向和数量，清晰地展示出氧化剂、还 原剂以及电子转移的过程。
电极反应式表示法
将氧化-还原反应拆分为两个半反应，分别表示为阳极和阴极反应式，有助于理 解和分析反应机理。
02 氧化-还原反应的原理
CHAPTER
电子转移过程
01 02 03 04
电子转移是氧化-还原反应的核心，它决定了反应的进行方向和速率 。
金属与酸反应
金属与酸反应，通常会生 成氢气和对应的金属盐， 同时金属被氧化。
非金属的氧化
非金属氧化物生成
非金属与氧气反应，生成非金属氧化物，如二氧化碳 的生成。
非金属燃烧
非金属在氧气中燃烧，如硫在空气中燃烧生成二氧化 硫。
非金属与碱反应
非金属与碱反应，通常会生成盐和水，同时非金属被 氧化。
大学基础课程无机化学课件p氧化还原反应定稿
+1
+2
NaClO + 2FeSO4 + H2SO4
氧还
介
化原
质
剂剂
–1 +3
NaCl + Fe2(SO4)3 + H2O
还氧 原化 产产 物物
三、氧化还原半反应
任何一个氧化还原反应由两个半反应组成:
氧化数升高 氧化
H2O2 + Fe2+ + H+ → H2O + Fe3+
氧化数降低 还原
还原剂的氧化反应: Fe2+ - e- → Fe3+ 氧化剂的还原反应: H2O2 + 2e- + 2H+ →2H2O
Cu2+/Cu 氧化还原电对
半电池 半电池
原电池 氧化还原电对：
由同一种元素的氧化型物质和还原型物质构成
氧化还原电对表示方法 氧化型物质/还原型物(Ox/Red)
如 Cu2+/Cu、Zn2+/Zn、H+/H2、Sn4+/Sn2+
氧化型 + ne- 还原型
一个电对氧化型的氧化能力越强， 则共轭电对的还原型还原能力越弱；
氧化数可以是正数、负数，也可以是 整数、分数、零。
Question “氧化数”与“ 化合价” 和“ 共价数”有否区 别？
氧化数不等同化合价
氧化数 荷电数 有正负 可为分数
化合价 原子相互结合的个数比
无正负 无分数
如
CH4
氧化数 -4
化合价 4
CH3Cl -2
4
CCl4 +4
4
CH2Cl2 0
4
氧化数与共价键数不同。
最新大学无机化学课件氧化-还原
(1) 写出离子方程式：Cr2O72- + I- + H+ → Cr 3+ + I2+ H2O (2) 写出氧化半反应： I- － e - → I2
还原半反应： Cr2O72- + e - → Cr 3+
(3) 分别配平，使等式两边的原子个数和净电荷相等：
离子－电子式 2I- －2e - → I2
………………… ①
大学无机化学课件氧化-还原
(二) 氧化还原反应的特点
1. 氧化还原概念的发展 (1) 在化学发展的初期，氧化是指物质与氧化合的过程，
还原是指物质失去氧的过程。 例:2Hg + O2→2HgO ，2HgO →2Hg + O2 (2) 随后氧化还原的概念扩大了，认为物质失去氢的过程 也是氧化，与氢结合的过程则是还原。在有机化学和生 物化学中应用较为广泛。例：
(4)多原子离子中，所有元素的氧化值之和等于该离子所
带电荷数。 例：SO4 2-中，(Ⅵ)＋(- Ⅱ)× Ⅳ = -2。
(5)O在化合物-中Ⅰ的/ Ⅱ氧化值一般为Ⅰ-2-，ⅠH为＋1
-Ⅰ
但超氧化物KO2，过氧化物H2O2，金属氢化物如CaH2。
大学无机化学课件氧化-还原
【例1】求Cr2O72-中 Cr的氧化值。 解：设Cr2O72-中Cr的氧化值为x： 2 x + 7 ×(- Ⅱ) = - Ⅱ x = Ⅵ 则Cr的氧化值为Ⅵ 。
(+1)×2
(3) 调整系数，使氧化数变化值相等
2KMnO4 + 10HCl →2MnCl2 +5Cl2 (4) 原子数和静电荷数配平
2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 +5Cl2 + 2KCl + 8 H2O
氧化还原反应大学无机化学ppt课件
原电池是由两个半电池组成的。在每个半电池中同时包含有同 一个元素的不同氧化数的两个物种所组成的电对。分别在两个半电 池中所发生的氧化或还原反应叫做半电池反应，或电极反应。氧化 和还原的总反应称为电池反应。
半电池中的固态导体有时狭义的叫做电极，有些固态导体只起 导电的作用而不参与氧化或还原反应，叫做惰性电极，如金属铂 (Pt)、石墨棒等；也有的固态导体除起导电作用外，还参与半电池 反应。例如，在铜锌原电池中的锌电极和铜电极。
氧化数
某元素一个原子的电荷数，这种电荷数由假设把化合物中各成键的电子 都归电负性更大的原子而求得。
确定氧化数的规则如下
1、在单质中（Cu，O2，O3），元素原子的氧化数为零 2、分子中，所有原子的氧化数的代数和为零
3、在简单离子化合物中，正负离子的电荷数就是它的氧化数；在多原子离 子中，各原子的氧化数的代数和等于离子的电荷数。
片附近的水层中，对金属离子有排斥作用，阻碍金属的继续溶解。当v溶解 = v沉淀 时，达到一种动态平衡，这样在金属与溶液之间，由于电荷的不均等
，便产生了电位差。
金属不仅浸在纯水中产生电位差，即使浸入含有该金属盐溶液中，也发生 相同的作用。由于溶液中已经存在该金属的离子，所以离子从溶液中析出， 即沉积到金属上的过程加快，因而使金属在另一电势下建立平衡。如果金 属离子很容易进入溶液，则金属在溶液中仍带负电荷，只是比纯水中时所 带的负电荷要少 ( 如图a )；如果金属离子不易进入溶液，溶液中已经存在 的正离子起初向金属沉积速度可能超过正离子由金属进入溶液的速度，因 而可使金属带正电荷（如图b）。
这种借助于氧化还原反应产生电流的装置，叫做原电池。 上述原电池叫做铜锌原电池。
原电池的表示方法：
(-) Zn|Zn2+ (C1) ‖ Cu2+ (C2)|Cu (+) “|”表示液-固相有一界面； “‖”表示盐桥。
氧化还原反应 大学无机化学ppt课件
这种借助于氧化还原反应产生电流的装置，叫做原电池。 上述原电池叫做铜锌原电池。
❖ 原电池的表示方法：
(-) Zn|Zn2+ (C1) ‖ Cu2+ (C2)|Cu (+) “|”表示液-固相有一界面； “‖”表示盐桥。
在有气体参加的电池中还要表明气体的压力，溶液要表明浓度
原电池
给出电子的电极为负极 （发生氧化反应 ） 接受电子的电极为正极 （发生还原反应 ）
4、若干关键元素在化合物中的氧化数有定值。
a. 氢在化合物中的氧化数一般为+1，但在活泼金属的
氢化物（NaH，CaH2 ，LiAlH4等中）其氧化数为-1。 (ZrH1.98则有不同的含义)
b. 氧在化合物中氧化数一般为-2。例外的有：H2O2，
Na2O2中O为-1；OF2中O为+2；KO2（超氧化钾）中O 为-1/2；O3-中氧为-1/3。
立了如下的平衡：H2 (100 kPa)
2H+ (1.0 mol kg-1)
产生在标准氢电极和硫酸溶液之间的电势
测定方法 规定标准氢电极的标准电极电势在任意温度下为零，其他
标准电极与它比较，便可测得标准电极电势之间的相对大小
从金属活泼性的角度来说, Eθ (Zn2+/Zn) = -0.763 V 意味着什么?
(3) 取出盐桥，检流计指针回至零点; 放入盐桥，指针又发 生偏转，说明盐桥起了使整个装置构成通路的作用。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁 移完成的。
上述装置中所进行的总反应是: Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
但这种氧化还原反应的两个半反应分别在两处进行，一 处进行还原剂的氧化，另一处进行氧化剂的还原。电子不是 直接从还原剂转移给氧化剂，而是通过外电路进行转移。电 子进行有规则的定向流动，从而产生了电流，实现了由化学 能到电能的转化。
❖ 原电池的表示方法：
(-) Zn|Zn2+ (C1) ‖ Cu2+ (C2)|Cu (+) “|”表示液-固相有一界面； “‖”表示盐桥。
在有气体参加的电池中还要表明气体的压力，溶液要表明浓度
原电池
给出电子的电极为负极 （发生氧化反应 ） 接受电子的电极为正极 （发生还原反应 ）
4、若干关键元素在化合物中的氧化数有定值。
a. 氢在化合物中的氧化数一般为+1，但在活泼金属的
氢化物（NaH，CaH2 ，LiAlH4等中）其氧化数为-1。 (ZrH1.98则有不同的含义)
b. 氧在化合物中氧化数一般为-2。例外的有：H2O2，
Na2O2中O为-1；OF2中O为+2；KO2（超氧化钾）中O 为-1/2；O3-中氧为-1/3。
立了如下的平衡：H2 (100 kPa)
2H+ (1.0 mol kg-1)
产生在标准氢电极和硫酸溶液之间的电势
测定方法 规定标准氢电极的标准电极电势在任意温度下为零，其他
标准电极与它比较，便可测得标准电极电势之间的相对大小
从金属活泼性的角度来说, Eθ (Zn2+/Zn) = -0.763 V 意味着什么?
(3) 取出盐桥，检流计指针回至零点; 放入盐桥，指针又发 生偏转，说明盐桥起了使整个装置构成通路的作用。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁 移完成的。
上述装置中所进行的总反应是: Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
但这种氧化还原反应的两个半反应分别在两处进行，一 处进行还原剂的氧化，另一处进行氧化剂的还原。电子不是 直接从还原剂转移给氧化剂，而是通过外电路进行转移。电 子进行有规则的定向流动，从而产生了电流，实现了由化学 能到电能的转化。
大学无机化学课件第四章氧化还原反应2
较弱 较弱 + 还原剂 氧化剂
1.氧化还原反应自发进行的判据
E > 0 ；E(氧化剂)>E(还原剂) (1) 标准态时
只需比较E (氧化剂)和E (还原剂)大小
例1 试判断下列反应:Pb2++ Sn Pb + Sn2+ 在标准态时反应自发进行的方向
电对 E /V
2014-11-3
Pb2+/Pb -0.126V
Pb2+/Pb -0.126V
无机化学
>
Sn2+/Sn -0.136V
反应自发向右进行
1.氧化还原反应自发进行的判据
E > 0 ；E(氧化剂)>E(还原剂)
(2) 非标准态时 先根据 Nernst 方程求出 E(电对),再计算电动势E或比较E(电对) 例2 试判断下列反应:Pb2++ Sn Pb + Sn2+ 2+) c (Pb 0.0010 时反应自发进行的方向 在 = c(Sn2+) 1.0 E (Pb2+/Pb)/V E(Pb2+/Pb)/V E (Sn2+/Sn)/V < -0.126 -0.215 -0.136
c(H+) 强酸性介质 强碱性介质
酸度
HAsO2+I2+2H2O
E(H3AsO4/HAsO2) E (I2/I-) 反应 介质 方向 molL-1 V V 4.0 0.60 酸性 > 0.5355 向右 0.086 碱性 1.0×10-8 < 0.5355 向左
2014-11-3 无机化学
H3AsO4+2I-+2H+ (1) 酸性介质
大专无机化学课件-氧化还原
确定氧化数的规则： 确定氧化数的规则： ①单质中，元素的氧化数为零。 单质中，元素的氧化数为零。 ②在单原子离子中，元素的氧化数等 在单原子离子中， 于该离子所带的电荷数 。 ③在大多数化合物中，氢的氧化数为 在大多数化合物中， +1；只有在金属氢化物中氢的氧化数为 -1。 ； 。 ④通常，氧在化合物中的氧化数为-2； 通常，氧在化合物中的氧化数为 ； 但是在过氧化物中，氧的氧化数为 ， 但是在过氧化物中，氧的氧化数为-1，在 氟的氧化物中， 氟的氧化物中，如OF2 和O2F2中，氧的氧 化数分别为+2和 。 化数分别为 和+1。
配平。（逆向配平） 配平。（逆向配平） 。（逆向配平
离子电子法配平步骤：
①用离子式写出主要反应物和产物 气 离子式写出主要反应物和产物(气 写出主要反应物和产物 纯液体、固体和弱电解质则写分子式)。 体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式 。 ②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧 分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧 写出 化的半反应 半反应。 化的半反应。 ③分别配平两个半反应方程式，等号两 分别配平两个半反应方程式， 配平两个半反应方程式 边的各种元素的原子总数各自相等且电荷 数相等。 数相等。
化简得：
−
−
− 3
3Cl 2 + 6OH = 5Cl + ClO + 3H 2 O
−
−
− 3
3Cl 2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O
例3：配平方程式 ： Cr(OH)3 (s) + Br2 (l) + KOH 解： Cr(OH)3 (s) + Br2 (l)
2+
Zn (aq) + Cu(s)
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3. 氧化值概念还存在缺陷，有些问题不能解释，有待 更加完善。
(二) 氧化还原反应的特点
1. 氧化还原概念的发展 (1) 在化学发展的初期，氧化是指物质与氧化合的过程，
还原是指物质失去氧的过程。 例:2Hg + O2→2HgO ，2HgO →2Hg + O2 (2) 随后氧化还原的概念扩大了，认为物质失去氢的过程 也是氧化，与氢结合的过程则是还原。在有机化学和生 物化学中应用较为广泛。例：
方法一、氧化值法 : 氧化剂的氧化数降低总数与还原剂 氧化数升高的总数必定相等。
(1) 基本反应式: KMnO4 + 2HCl →MnCl2 +Cl2
(2) 求出元素氧化数的变化值：
(-5) ×1
Ⅶ
-Ⅰ Ⅱ 0
KMnO4 + 2HCl →MnCl2 +Cl2
(+1)×2
(3) 调整系数，使氧化数变化值相等
例：HCl、H2O、NH3和PCl5中，Cl为一价，O为二价， N为三价和P为五价；CO中，C和O是二价。
(2) 随着化学结构理论的发展，出现矛盾。 例： NH4+中，N为－3，但实验证明N与4个H结合。 SiF4中，为+4；而K2SiF6中，Si与6个F结合。
(3) 1948年，在价键理论和电负性基础上提出氧化值。 电负性：原子在分子中吸引电子的能力。
【例5】酸性介质， I- 氧化成IO3- ，写出离子电子式。
-Ⅰ Ⅴ 解: 1. 写出半反应，判断氧化数变化：I- →IO3-
2. 配平半反应，即得离子电子式: I- + 3H2O ≒ IO3- + 6H+ + 6e
【例6】碱性介质，SO32-氧化成SO42- ，写出离子电子式。
解： 1. SO32- → SO422. 离子电子式: SO32- + 2OH- ≒ SO42- + H2O + 2e
还原半反应： Cr2O72- + e - → Cr 3+
(3) 分别配平，使等式两边的原子个数和净电荷相等：
离子－电子式 2I- －2e - → I2
………………… ①
Cr2O72- + 14H+ + 6e - → 2Cr 3++ 7H2O … … ②
(4) ①×3 + ② = Cr2O72- + 6I- + 14H+→2Cr 3++3I2+ 7H2O
2KMnO4 + 10HCl →2MnCl2 +5Cl2 (4) 原子数和静电荷数配平
2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 +5Cl2 + 2KCl + 8 H2O
【例3】在酸性溶液中，高锰酸钾与亚硫酸钾反应生成硫 酸锰和硫酸钾，配平此方程式。
解：Байду номын сангаас
(-5) ×2
Ⅶ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅵ
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4(稀) → MnSO4 +K2SO4
(+2)×5
2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4(稀)=2MnSO4+6K2SO4+ 3H2O
【例7-4】写出高锰酸钾与亚硫酸钾在中性溶液中反应， 生成二氧化锰和硫酸钾，配平此反应方程式。
解:
(-3) ×2
Ⅶ
Ⅳ
Ⅳ
Ⅵ
KMnO4 + K2SO3 + H2O → MnO2 +K2SO4 +KOH
(+2)×3
(4)多原子离子中，所有元素的氧化值之和等于该离子所
带电荷数。 例：SO4 2-中，(Ⅵ)＋(- Ⅱ)× Ⅳ = -2。
(5)O在化合物-中Ⅰ的/ Ⅱ氧化值一般为Ⅰ-2-，ⅠH为＋1
-Ⅰ
但超氧化物KO2，过氧化物H2O2，金属氢化物如CaH2。
【例1】求Cr2O72-中 Cr的氧化值。 解：设Cr2O72-中Cr的氧化值为x： 2 x + 7 ×(- Ⅱ) = - Ⅱ x = Ⅵ 则Cr的氧化值为Ⅵ 。
大学无机化学课件氧化还原演示文稿
§6.1 基本概念和氧化还原 方程式的配平
6.1.1 基本概念 6.1.2 氧化还原方程式的配平
氧化还 原反应
… …
一、基本概念 (一)氧化数(或氧化值)
1. 化合价→氧化值的历史变迁
(1) 19世纪中叶提出化合价概念: 元素原子能够化合或置 换一价原子(H)或一价基团(OH -)的数目。
(即电 子偏移，例：
)。
3. 氧化还原反应的分类：
(1) 歧化反应：氧化值的变化发生在同一化合物的同一
元素中.例： Ⅴ
Ⅶ
-Ⅰ
(2) 分子内氧化还原反应：氧化值的变化发生在同一 化合物的不 同元素中.例：
Ⅴ -Ⅱ
-Ⅰ
0
(3) 分子间氧化还原反应：氧化值的变化发生在不同 化合物的不同元素中.
二、氧化还原反应方程式的配平
(3) 现代化学认为氧化还原反应是指元素的氧化值发生 变化的化学反应。
-2e-
+2e-
0Ⅱ
0Ⅱ
给出电子 接受电子 氧化值↑ 氧化值↓
还原产物 氧化产物
被氧化 被还原
还原剂 氧化剂
氧化反应 还原反应
口诀：氧化剂——降得还；还原剂——升失氧。
2. 氧化还原反应的本质：电子转移→氧化值变化
注：电子转移包括完全得失电子和非完全得失电子
(4) …………………………
2. 定义：某元素中一个原子的荷电数，即形式电荷数。 这种荷电数是假设将成键的电子指定给电负性较大的原 子而求得的。
3. 规则：
(1)单质中元素的氧化值为零。例：H2、O2等。 (2)电中性的化合物中，所有元素氧化值的代数和等于零。
(3)在简单离子中，元素的氧化值等于该离子所带的电荷 数。例：Na+中Na的氧化值为Ⅰ，S2-中S的氧化值为Ⅱ。
小结
介质 反应式左边比右边多一个O
酸性 碱性 中性
2H+ + O2- →H2O H2O + O2- →2OH H2O + O2- →2OH -
方法二、离子－电子法：
配平原则：氧化剂和还原剂电子得失总数相等。
Ⅵ
-Ⅰ
Ⅲ
0
K2Cr2O7 + KI + H2SO4→ Cr2(SO4)3+ I2 + K2SO4+H2O
(1) 写出离子方程式：Cr2O72- + I- + H+ → Cr 3+ + I2+ H2O (2) 写出氧化半反应： I- － e - → I2
【例2】求Na2S4O6中S的氧化值。 解：设Na2S4O6 中S的氧化值为x： 2×(+Ⅰ) + 4 x + 6×(-Ⅱ) = 0
x=Ⅴ/Ⅱ
即Na2S4O6中S的氧化数为Ⅴ / Ⅱ。
4. 化合价与氧化值的区别与联系
1. 元素的化合价只能是整数，而元素的氧化数可以是 整数、分数。
2. 氧化值概念是在化合价的基础上提出的，适用范围 比化合价概念广。
(二) 氧化还原反应的特点
1. 氧化还原概念的发展 (1) 在化学发展的初期，氧化是指物质与氧化合的过程，
还原是指物质失去氧的过程。 例:2Hg + O2→2HgO ，2HgO →2Hg + O2 (2) 随后氧化还原的概念扩大了，认为物质失去氢的过程 也是氧化，与氢结合的过程则是还原。在有机化学和生 物化学中应用较为广泛。例：
方法一、氧化值法 : 氧化剂的氧化数降低总数与还原剂 氧化数升高的总数必定相等。
(1) 基本反应式: KMnO4 + 2HCl →MnCl2 +Cl2
(2) 求出元素氧化数的变化值：
(-5) ×1
Ⅶ
-Ⅰ Ⅱ 0
KMnO4 + 2HCl →MnCl2 +Cl2
(+1)×2
(3) 调整系数，使氧化数变化值相等
例：HCl、H2O、NH3和PCl5中，Cl为一价，O为二价， N为三价和P为五价；CO中，C和O是二价。
(2) 随着化学结构理论的发展，出现矛盾。 例： NH4+中，N为－3，但实验证明N与4个H结合。 SiF4中，为+4；而K2SiF6中，Si与6个F结合。
(3) 1948年，在价键理论和电负性基础上提出氧化值。 电负性：原子在分子中吸引电子的能力。
【例5】酸性介质， I- 氧化成IO3- ，写出离子电子式。
-Ⅰ Ⅴ 解: 1. 写出半反应，判断氧化数变化：I- →IO3-
2. 配平半反应，即得离子电子式: I- + 3H2O ≒ IO3- + 6H+ + 6e
【例6】碱性介质，SO32-氧化成SO42- ，写出离子电子式。
解： 1. SO32- → SO422. 离子电子式: SO32- + 2OH- ≒ SO42- + H2O + 2e
还原半反应： Cr2O72- + e - → Cr 3+
(3) 分别配平，使等式两边的原子个数和净电荷相等：
离子－电子式 2I- －2e - → I2
………………… ①
Cr2O72- + 14H+ + 6e - → 2Cr 3++ 7H2O … … ②
(4) ①×3 + ② = Cr2O72- + 6I- + 14H+→2Cr 3++3I2+ 7H2O
2KMnO4 + 10HCl →2MnCl2 +5Cl2 (4) 原子数和静电荷数配平
2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 +5Cl2 + 2KCl + 8 H2O
【例3】在酸性溶液中，高锰酸钾与亚硫酸钾反应生成硫 酸锰和硫酸钾，配平此方程式。
解：Байду номын сангаас
(-5) ×2
Ⅶ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅵ
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4(稀) → MnSO4 +K2SO4
(+2)×5
2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4(稀)=2MnSO4+6K2SO4+ 3H2O
【例7-4】写出高锰酸钾与亚硫酸钾在中性溶液中反应， 生成二氧化锰和硫酸钾，配平此反应方程式。
解:
(-3) ×2
Ⅶ
Ⅳ
Ⅳ
Ⅵ
KMnO4 + K2SO3 + H2O → MnO2 +K2SO4 +KOH
(+2)×3
(4)多原子离子中，所有元素的氧化值之和等于该离子所
带电荷数。 例：SO4 2-中，(Ⅵ)＋(- Ⅱ)× Ⅳ = -2。
(5)O在化合物-中Ⅰ的/ Ⅱ氧化值一般为Ⅰ-2-，ⅠH为＋1
-Ⅰ
但超氧化物KO2，过氧化物H2O2，金属氢化物如CaH2。
【例1】求Cr2O72-中 Cr的氧化值。 解：设Cr2O72-中Cr的氧化值为x： 2 x + 7 ×(- Ⅱ) = - Ⅱ x = Ⅵ 则Cr的氧化值为Ⅵ 。
大学无机化学课件氧化还原演示文稿
§6.1 基本概念和氧化还原 方程式的配平
6.1.1 基本概念 6.1.2 氧化还原方程式的配平
氧化还 原反应
… …
一、基本概念 (一)氧化数(或氧化值)
1. 化合价→氧化值的历史变迁
(1) 19世纪中叶提出化合价概念: 元素原子能够化合或置 换一价原子(H)或一价基团(OH -)的数目。
(即电 子偏移，例：
)。
3. 氧化还原反应的分类：
(1) 歧化反应：氧化值的变化发生在同一化合物的同一
元素中.例： Ⅴ
Ⅶ
-Ⅰ
(2) 分子内氧化还原反应：氧化值的变化发生在同一 化合物的不 同元素中.例：
Ⅴ -Ⅱ
-Ⅰ
0
(3) 分子间氧化还原反应：氧化值的变化发生在不同 化合物的不同元素中.
二、氧化还原反应方程式的配平
(3) 现代化学认为氧化还原反应是指元素的氧化值发生 变化的化学反应。
-2e-
+2e-
0Ⅱ
0Ⅱ
给出电子 接受电子 氧化值↑ 氧化值↓
还原产物 氧化产物
被氧化 被还原
还原剂 氧化剂
氧化反应 还原反应
口诀：氧化剂——降得还；还原剂——升失氧。
2. 氧化还原反应的本质：电子转移→氧化值变化
注：电子转移包括完全得失电子和非完全得失电子
(4) …………………………
2. 定义：某元素中一个原子的荷电数，即形式电荷数。 这种荷电数是假设将成键的电子指定给电负性较大的原 子而求得的。
3. 规则：
(1)单质中元素的氧化值为零。例：H2、O2等。 (2)电中性的化合物中，所有元素氧化值的代数和等于零。
(3)在简单离子中，元素的氧化值等于该离子所带的电荷 数。例：Na+中Na的氧化值为Ⅰ，S2-中S的氧化值为Ⅱ。
小结
介质 反应式左边比右边多一个O
酸性 碱性 中性
2H+ + O2- →H2O H2O + O2- →2OH H2O + O2- →2OH -
方法二、离子－电子法：
配平原则：氧化剂和还原剂电子得失总数相等。
Ⅵ
-Ⅰ
Ⅲ
0
K2Cr2O7 + KI + H2SO4→ Cr2(SO4)3+ I2 + K2SO4+H2O
(1) 写出离子方程式：Cr2O72- + I- + H+ → Cr 3+ + I2+ H2O (2) 写出氧化半反应： I- － e - → I2
【例2】求Na2S4O6中S的氧化值。 解：设Na2S4O6 中S的氧化值为x： 2×(+Ⅰ) + 4 x + 6×(-Ⅱ) = 0
x=Ⅴ/Ⅱ
即Na2S4O6中S的氧化数为Ⅴ / Ⅱ。
4. 化合价与氧化值的区别与联系
1. 元素的化合价只能是整数，而元素的氧化数可以是 整数、分数。
2. 氧化值概念是在化合价的基础上提出的，适用范围 比化合价概念广。