第9章 氧化还原反应.
物理化学——第9章-可逆电池复习题
ln K zFE /RT 9.1782 K 9.68 103
2 96485 (0.3402 0.2223) 8.314 298.15
计算题
3. 25℃时,电池 Pt|H2(p )|HCl(0.1molkg-1)|AgCl,Ag 的电动势为0.3522V, (1)求反应H2(g)+2AgCl(s)=2Ag+2H++2Cl- ,在25℃的 标准平衡常数。(已知0.1molkg-1 HCl的 =0.798); (2)求金属银在1molkg-1 HCl溶液中产生H2的平衡压 力。(已知25℃时1molkg-1 HCl的 =0.809)。
概念简答
4、为什么燃料电池的效率比热机高? 答: 比较极限值:可逆热机和可逆电池。
Tc 根据热力学第二定律,可逆热机的效率为 1 Th
所以热机效率不可能达到100%。然而可逆电池的 能量转化是可逆的,化学能全部转化为电能,效 率为100%。
选择题
1.25℃时电池反应 H2(g) + ½O2(g) = H2O(l) 对应 的电池标准电动势为 E1ϴ,则反应2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) 所对应的电池的标准电动势 E2 ϴ是: (C) (A) E2 ϴ = - 2 E1 ϴ ; (B) E2 ϴ = 2E1 ϴ ; (C) E2 ϴ = - E1 ϴ ; (D) E2 ϴ = E1 ϴ 。 2. 某电池在标准状况下,放电过程中, (B) 当Qr = -200 J 时,其焓变ΔH为: (A) ΔH = -200 J ; (B) ΔH < -200 J ; (C) ΔH = 0 ; (D) ΔH > -200 J 。
(2) 计算该原电池在25℃时的电动势E;
第九章 氧化还原反应 答案2022
第九章氧化还原反应9.1(1) Cr2O72-+14H+ +6e-= 2Cr3++ 7H2O (酸性介质);(2) MnO4-+8H++5e-= Mn2++4H2O6H+ + 5e-(3) MnO4-+4H++3e-= MnO2+2H2O(中性介质);(4) 1/2I2 + 6 OH-= IO3-+3H2O+ 5e-(碱性介质);(5) H2C2O4 = 2CO2 + 2H+ + 2e-(酸性介质);(6) H2O2 = O2 + 2H+ + 2e-(酸性介质);(7) H2O2 +2OH-= O2 + 2H2O + 2e-(碱性介质);(8) H2O2 +2H+ + 2e- = 2H2O(酸性介质);(9) H2O2 +2e- = 2OH-(碱性介质);(10) Ag + Cl- = Ag Cl + e-9.2(1) 3As2O3 +4NO3-+7H2O + 4H+ = 6H3AsO4 +4NO(酸性介质);(2) Cr2O72-+3H2S + 8H+ = 2Cr3++ 3S + 3H2O (酸性介质);(3) 2MnO4-+5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2++10CO2 +8H2O (酸性介质);(4) 2Cr3++3S2O82-+7H2O = Cr2O72-+6SO42-+ 14H+ (酸性介质);(5) 2Mn2++5NaBiO3 + 14H+ = 2MnO4-+5Bi3++5Na+ + 7H2O (酸性介质);(6) 4Co(NH3)62++O2 +2H2O =4Co(NH3)63++4OH-;(7) 2Cr(OH)4-+3HO2-=2CrO42-+OH-+ 5H2O;(8) H3AsO4 +2I-=HAsO2 +I2 + 2H2O (酸性介质);(9) 2Cu2++2I-=2CuI +I2;(10) Hg2Cl2 +NH3 = HgNH2Cl +Hg+ HCl;(11) 3MnO42-+ 4H+ = 2MnO4-+MnO2 +2H2O 。
无机化学:第九章 氧化还原反应与电化学基础解析
第九章氧化还原反应和电化学基础一、氧化还原反应方程式的配平1、元素的氧化数(氧化值)(中学:化合价)❖定义:氧化数是某一个元素的荷电数,这种荷电数由假设把每个键中的电子数指定给电负性更大的原子而求得。
❖本质:a、离子化合物中,即正、负离子所带的电荷数;b、极性化合物中,即元素的一个原子提供参与共价键的电子数,其中电负性小,共用电子对离得较远的元素为正氧化数,电负性大、共用电子以离得较近的元素为负氧化数。
『①单质的氧化数为0-1;②在配合物中,当自由基或原子团作为配体时,其氧化数均看作 1;2❖定义:凡有电子得失或共用电子对偏移发生的反应。
氧化——失去电子或共用电子对偏离的变化,相应的物质称为“还原剂”;还原——得到电子或共用电子对接近的变化,相应的物质称为“氧化剂”。
❖氧化剂还原剂——氧化还原反应中,失去电子、氧化数升高的物质(发生氧化反应)因此,凡元素氧化数发生变化的过程,就是氧化还原反应!3、氧化还原反应方程式的配平方法与应用(一)氧化数法:适用于任何氧化还原反应❖依据:还原剂氧化数的升高总值 = 氧化剂氧化数降低总值例1:KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 ==①根据反应事实,写出反应产物,注意介质酸碱性:KMnO4 + FeSO4 + H2SO4==MnSO4 +Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O②调整计量系数,使氧化数升高值 = 降低值:+7 +2 +2 +3KMnO4 + 5 FeSO4 + H2SO4==MnSO4 + 5/2 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O③若出现分数,可调整为最小正整数:2 KMnO4 +10 FeSO4 + H2SO4==2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O法2:配平各元素原子数(观察法)——先配平非H、O原子,后配平H、O原子。
①配平K+、SO42-数目 SO42-:左11,应+7;右182 KMnO4 + 10 FeSO4 + 8 H2SO4 ==2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O②配平H+数目 H+:左2,应 8 H2O2 KMnO4 +10 FeSO4 + 8 H2SO4==2 MnSO4 +5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8 H2O③配平(或核对)O原子数目:已平衡。
第9-1章+土壤酸碱性和氧化还原反应
土壤学
Chapter 9. 土壤酸碱性和氧化还原反应 Soil acid-base and redox reaction §9.1 土壤酸度 §9.2 土壤碱度 §9.3 土壤氧化还原反应 §9.4 土壤缓冲性 §9.5 土壤酸碱性和氧化还原状况与生物环境
吉林大学植物科学学院农业资源与环境系
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土壤学
交换酸度exchange acidity 用中性盐溶液(1mol/L
KCl、0.06mol/L BaCl2等)处理酸性土壤时, 土壤胶体 上交换性的阳离子大部分被浸提剂中的阳离子交换 下来进入溶液。此时,交换性氢离子可使溶液酸性 增加,而交换性Al3+因水解, 也使溶液酸性增加。
性酸。
xH+
colloid
colloid
(x-y)H+来自+ yH+
潜在酸的产生
2. 土壤胶体上吸附性氢离子被其他离子所代换 当施用硫铵、石灰或其他肥料时,土壤溶液盐基 离子浓度增加,吸附性H+离子部分被交换出 来进入溶液,土壤酸度随之变化。
colloid
xH + Ca2+
colloid
Ca (x-2)H
Acid drops movement
Acid lake
2. 土壤中铝的活化
氢离子进入土壤吸收复合体后,随着阳离子交换作用的进行, 土壤盐基饱和度下降,氢饱和度提高,胶粒晶体结构破坏, 铝八面体解体,铝离子成为活性铝离子,吸附后成交换性 Al3+离子,交换进入土壤溶液,溶液中的铝离子和阴离子形 成的盐类多为非中性盐,解离产生H+离子。
土壤酸碱反应是土壤重要的化学性质,直 接影响作物的生长和微生物的活动以及土 壤的其他性质。
09 第九章 氧化还原反应
化学与材料科学学院
殷焕顺
2.离子--电子法(ion-electron method)
配平原则:整个反应中氧化剂和还原剂得失电子 数相等;反应前后各元素的原子总数相等。
例如:酸性条件下 K2Cr2O7 与KI反应 (1) 写出基本离子反应 (氧化还原产物) Cr2O72- + I- → Cr3+ + I2 (2) 把离子方程式分成氧化和还原两个半反应 氧化半反应:2I- →I2 还原半反应:Cr2O72- → 2Cr3+
化学与材料科学学院
殷焕顺
练习:写出电池符号。 Cu(s)+Cl2(105Pa) = Cu2+(1mol· -1)+Cl-(1mol· -1) L L (-) Cu | Cu2+(1mol/L) || Cl-(1mol/L) | Cl2(105Pa) | Pt (+) 写出原电池的电极反应和电池反应 (-) Pt| H2 (105Pa)| H+(1.0M)||Ag+(1.0 M)|Ag(+) 正极: Ag++e ⇌ Ag(还原反应) 负极: H2 ⇌ 2H+ +2e (氧化反应) 电池反应: 2Ag++H2 ⇌ 2H++2Ag
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三、氧化还原反应式的配平 (balancing of oxidation-reduction equation ) 两种方法:
氧化数法
(the oxidation number method)
离子——电子法
(ion-electron method)
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殷焕顺
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从电势看金属活性顺序
电对
K+/ K Ca 2+/Ca Na+/Na Mg2+/Mg Al3+/Al Zn2+/Zn Fe2+/Fe Sn2+/Sn
第九章氧化还原反应
Tollens试剂氧化
Tollens试剂氧化醛生成酸和银镜。
托伦斯试剂(Tollens) :硝酸银的氨溶液
CH=CHCHO
托伦试剂
CH=CHCOOH
CH2CHO Ag(NH3)2OH
CH2COOH
次氯(溴)酸氧化甲基酮—卤仿反应
甲基酮用次氯(溴)酸氧化得到少一个碳的羧酸。
O R C CH3 + NaOH + X2 (H) (NaOX) O R C CX3 (H) OH CHX3 + RCOONa 卤仿
Birch还原——钠把电子转移给芳香环 溶剂化电子
自由基负离子
环己二烯自由基 环己二烯负离子
1.4-环己二烯
4.形成脂的中间体历程
很少有机物的氧化作用生产了酯的中间体,再由酯中间体进一步裂解生成 氧化产物。这种酯中间体一般为无机酸酯。
例:伯醇被铬酸氧化成铜
5.加成—消除反应历程
氧化剂与底物加成,氧化剂的一部分发生离去。 二氧化硒氧化酮
氧化范围:烃(烯烃、炔烃、芳烃侧链)、醇。
例 1:
℃ 油酸(9-十八碳烯酸)
( KMnO4、H2O,碱性,低温得邻二醇) 加入冠醚(相转移催化剂)氧化活性增强,断碳链得羧酸。
例 2:
℃
例3:
仲醇得混合物
b. MnO2
MnO2/60% H2SO4:温和氧化剂
活性MnO2:温和高选择性氧化剂 例:
℃
℃
(二)有机氧化剂:
1、有机过氧酸:C6H5COOOH,CH3COOOH,CF3COOOH等。 2、CrO3—吡啶络合物。
3、Pb(OCOCH3)4,CH3SOCH3
1、有机过氧酸:
1)
3)
第九章 氧化-还原反应
2020/11/22
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例5:根据电池符号写出电池反应式
(-) Pt | H2(1kPa) | H+(0.1mol·dm-3)|| Fe3+(0.1mol·dm-3), Fe2+(1mol·dm-3) Pt(+)
解:
2 Fe3+ (1mol.dm-3) + H2(1kPa)
2Fe2+(1mol·dm-3) + 2H+(0.1mol·dm-3)
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请分析以下两个电极的金属板上 带什么电荷?
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三、标准(参比)电极电势( θ)
• 热力学标准态是如何规定的?
–所有离子、分子a=1 ( c1mol/L) –所有气体为pө ( =100 kPa) –纯液体、纯固体组分。
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• 为什么两个合适电极相连,回路上有 电流产生?
二、电极电势(electrode potential)
1. 电极电势的产生:
Zn
Nernst双电层理论
溶解(氧化)
M
Mn+ + ne
沉积(还原)
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ZnSO4溶液
活泼金属
绝对电极电势
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1.标准氢电极
2H+ + 2e
H2
规定:在任何温度下
θ(H+/H2)= 0.0000V
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第九章 氧化还原滴定法
第九章 氧化还原滴定法一 、内容提要本章讨论了氧化还原电对的电极电位计算,判断氧化还原反应次序的基本规则和氧化还原反应进行的程度,以及氧化还原滴定曲线和常用的指示剂,并重点阐述了碘量法和高锰酸钾法。
氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础,以氧化剂或还原剂作为标准溶液得滴定分析方法。
当两个氧化还原电对的电极电位不相等时,一般来说,电位高的电对的氧化型可能氧化电位低的电对的还原型。
电对的电极电位可用Nernst 方程式计算:式中的E ox/Red 为电对Ox/Red 的电极电位,E 0ox/Red 为Ox/Red 的标准电极电位;n 为电对氧化还原半反应(半电池反应)中转移的电子数;a ox ,a Red 为电对Ox/Red 氧化型和还原型的活度。
当考虑离子强度和副反应对电对的影响,以浓度C 代替活度进行电极电位的计算时,应采用下式:式中'0Re ,dOx E 为电对Ox/Red 的条件电极电位,亦称克式量电极电位或式量电极电位。
当无电对的'0Re ,dOx E 时,可用下式对电对的电极电位进行计算:(近似式) 式中[Ox],[Red] 为电对Ox/Red 氧化型和还原型的平衡浓度。
判断氧化还原反应次序的基本规则是:电极电位相差最大的两电对的氧化型、还原型首先进行反应。
氧化还原反应进行的程度,可通过下式进行定性的判断:(25℃) Oxdd Ox d Ox a a nF RT E E Re 0Re ,Re ,log 303.2-=Oxdd Ox d Ox C C nF RT E E Re '0Re ,Re ,log 303.2-=][][Re lg 05915.00)Re ,()Re ,(Ox d n E E d Ox f d Ox f -=059.0log '0E m n K ∆⨯=式中的n ,m 为氧化还原半反应中转移的电子数;'0E 为两电位的条件电极电位之差;K 为氧化还原反应的平衡常数。
9氧化还原反应
第七章:氧化还原反应 电化学基础主要内容:氧化还原反应的概念原电池 电极电势电极电势的应用重点难点:氧化还原方程式的配平。
原电池的电动势及电极电势。
Nernst 方程式及其有关的简单计算,根据Nernst 方程式分析浓度对电极电势的影响。
浓差电池原理。
元素电势图及其应用,判断氧化剂或还愿剂的相对强弱,判断氧化还原反应进行的方向,计算标准平衡常数。
教学目的:熟悉氧化还原反应的基本概念,能熟练地配平氧化还原反应方程式。
了解原电池及其电动势的概念。
掌握电极电势的概念及其影响因素,Nernst 方程式及其有关的简单计算,电极电势的应用。
掌握元素电势图及其应用。
§7.1 氧化还原反应的基本概念应中,得到电子的物质是氧化剂,失去电子的物质是还原剂。
还原剂失去电子被氧化,氧化剂得到电子被还原。
7.1.1 氧化值在氧化还原反应中,由于发生了电子转移,导致某些元素带电状态发生变化。
为了描述元素原子带电状态的不同,人们提出了氧化值的概念。
氧化值也叫做氧化数。
氧化:氧化数增加的过程;还原:氧化数降低的过程1970年,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)对氧化值的定义是:氧化值是某元素一个原子的荷电数,这个荷电数是假设把每个化学键的电子指定给电负性更大的原子而求得的。
例如,在NaCl中,钠的氧化值为+1,氯的氧化值为-1。
在SO2中,硫的氧化值为+4,氧的氧化值为-2。
由此可见,氧化值是元素在化合状态时人为规定的形式电荷数。
确定氧化值的规则:★在单质中,元素的氧化值为零。
★在单原子离子中,元素的氧化值等于离子所带的电荷数。
★在大多数化合物中,氢的氧化值为+1,只有在活泼金属的氢化物(如NaH,CaH2)中,氢的氧化值为-1。
★通常,在化合物中氧的氧化值为-2;但在过氧化物(如H2O2,Na2O2,BaO2)中氧的氧化值为-1;而在OF2和O2F2中,氧的氧化值分别为+2和+1。
★在所有氟化物中,氟的氧化值为-1。
大学无机化学第九章试题及答案
第九章 氧化还原反应本章总目标:1:牢固掌握氧化还原的基本概念,熟练掌握氧化还原反应式配平的方法。
2:理解标准电极电势的意义,能运用标准电极电势来判断氧化剂和还原剂的强弱,氧化还原反应的方向和计算平衡常数3:会用能斯特方程式来讨论离子浓度变化时电极电势的改变和对氧化还原反应的影响 各小节目标第一节:氧化还原反应与原电池1:掌握化合价、氧化数的概念,以及原电池的符号表示方法。
2:能判断原电池的正、负极以及会表示电池的电动势,可以配平电极反应式,书写电池反应方程式。
第二节:电池反应的热力学1:可以判断原电池反应的自发性:r mG zEF θ∆=-,E>0反应以原电池的方式进行。
2:掌握E θ和电池反应的K θ的关系的计算;2.303ln ln lg RT RTzE F RT K E K K zF zFθθθθθ=⇒==. 3:掌握利用能斯特方程来求算电极电势:。
0.059lg V E E z θ⎡⎤⎣⎦=+⎡⎤⎣⎦氧化型还原型 第三节:影响电极电势的因素学会运用能斯特方程来从酸度、沉淀物生成和配位化合物生成三方面来讨论这些因素对电池电动势的影响。
第四节:化学电源与电解1:认识几种常见的化学电源---锌锰电池、银锌电池、铅蓄电池、燃料电池、镍氢电池、锂电池和锂离子电池。
2:了解分解电压和超电压的概念。
第五节:图解法讨论电极电势 1:会看元素电势图。
2;可以根据元素电势图判断酸性的强弱、计算电对的电极电势112212......n nn z E z E z E E z z z θθθθ+++=+++、判断某种氧化态的稳定性学会绘制和利用自由能-氧化数图。
习题一 选择题1.将反应K 2Cr 2O 7+HCl → KCl+CrCl 3+Cl 2+H 2O 完全配平后,方程式中Cl 2的系数是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A. 1lB.2C.3D.42.下列化合物中,氧呈现+2价氧化态的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A. Cl 2 O 5B.Br O 7C.H Cl O 2D.F 2O3.将反应KMnO 4+ HCl → Cl 2+ Mn Cl 2+ KCl+H 2O 配平后方程式中HCl 的系数是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A.8B.16C.18D.324.某氧化剂YO(OH)2+中元素Y 的价态为+5,如果还原7.16×10-4mol YO(OH)2+溶液使Y 至较低价态,则需要用0.066 mol/L 的Na 2SO 3溶液26.98ml 。
氧化还原反应ppt课件
+2
0 高温 0
+4
2CuO + C = 2Cu + CO2
有氧参与的反应
化合价升高,被氧化,发生氧化反应
一、氧化还原反应
凡有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
化合价降低,被还原,发生还原反应
+1
0
0
+2
无氧参与的反应
化合价升高,被氧化,发生氧化反应
(2019·抚顺高一期末)下列化学反应中,不属于氧化还原反应的是
解析 A项,氧化性:Z2>W2,不符合题给信息,反应不能发生; B项,氧化性:Z2>X2,符合题给信息,反应能发生; C项,氧化性:Y2>W2,不符合题给信息,反应不能发生; D项,氧化性:X2>Z2,不符合题给信息,反应不能发生。
二、氧化性、还原性强弱比较
(3)根据反应的难易(反应条件)比较下列物质的氧化性强弱
√A.CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
B.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4 高温
C.Fe2O3+3CO===== 2Fe+3CO2 D.2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
判断正误
(1)氧化还原反应中一定有氧元素的得失(× ) (2)氧化还原反应中得电子的物质发生还原反应(√ ) (3)氧化还原反应中所有元素的化合价都一定发生变化(× ) (4)一个反应中可以只有元素化合价升高,而无元素化合价降低(× ) (5)有单质参加的反应一定是氧化还原反应(× )
②Fe+S
△ =====
FeS
可判断氧化性:氯气__>__硫。
1.下列微粒:①Al3+ ②Cl- ③N2 ④S2- ⑧MnO-4 。既具有氧化性又具有还原性的是
氧化还原反应教案
氧化还原反应教案作为一名为他人授业解惑的教育工作者,就有可能用到教案,借助教案可以更好地组织教学活动。
快来参考教案是怎么写的吧!以下是作者收集整理的氧化还原反应教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
氧化还原反应教案1本节考点:氧化还原反应的基本概念;氧化性和还原性强弱的判断;根据得失电子守恒推断氧化产物或还原产物;配平氧化还原反应的方程式并标出电子转移的方向和数目。
一、氧化还原反应的基本概念二、氧化性和还原性强弱的'比较1.在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
例3.根据反应:①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3③2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl 可知:I-、Fe2+、Cl-、SO2的还原性由强到弱的顺序是()A.I->Fe2+>Cl->SO2 B.Cl->Fe2+>SO2>I-C.Fe2+>I->Cl->SO2 D.SO2>I->Fe2+>Cl-判断一个氧化还原反应能否进行,也应遵循“由强到弱”的规律,即反应式中的物质应符合“氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物”。
例4 已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl-Br2>I2>S(含常识性知识),还原性:NaCs+3.根据金属活动顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au还原性渐弱K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+(H+)Cu2+ Fe3+ Ag+ 氧化性渐强4.①据原电池电极:负极金属比正极金属活泼(还原性强);②据电解池中放电顺序,先得(或失)电子者氧化性(或还原性)强,其规律为:阳离子得电子顺序(即氧化性强弱顺序):参考3中规律。
氧化还原反应教案(9篇)
氧化还原反应教案(9篇)《氧化还原反应》教学设计篇一《氧化还原反应》教学设计一、教材分析《氧化还原反应》第一课时选自于人教版高中化学必修第一册第一章《物质及其变化》中的第三节,是中学化学中基本概念和基本理论的重要部分。
氧化还原反应是贯穿于整个高中化学学习的一个重要工具,更是元素化合物以及电化学学习的理论基础,在高中化学学习中占有极其重要的地位,也是中学化学教学重难点之一。
二、学情分析在初中,学生已经从得氧、失氧角度认识了氧化反应和还原反应,只是还不能将氧化还原反应有机统一起来。
在学生已有的初中基础上,可以从得氧失氧---化合价升高、降低----原子失去电子、得到电子等角度帮助学生分析和理解氧化还原反应。
从表象到实质,从宏观到微观层层递进的带领学生理解领悟氧化还原反应的实质。
三、素养目标【教学目标】1.借助价类二维图和已学习的化学反应,联想化学反应分类新视角,继而认识氧化还原反应;2.通过对化合价的分析,借助线桥表征,认识和理解氧化还原反应的宏观特征,并对常见的化学反应进行分类;3.基于化合价的变化与电子转移的相关性,从微观上认识氧化还原反应的本质,能对其进行分析;4.通过四大基本反应与化合价的变化,从而判断氧化还原反应与四大基本反应类型的关系。
【评价目标】1.通过借助价类二维图对不同含铜物质的化学方程式进行分析归纳认识到化学反应分类新视角,继而认识氧化还原反应,发展学生归纳总结能力;2.通过线桥表征氧化还原反应,理解氧化还原反应的宏观特征---化合价的升降变化;3.通过宏观化合价的变化理解微观电子的转移,发展学生宏观辨识和微观探析的核心素养;四、教学重点、难点1.教学重点:氧化还原反应的判断2.教学难点:氧化还原反应本质的理解五、教学方法1.归纳法2.讲授法3.PPT演示法……六、教学设计思路本课采用环环相扣,逐步驱动的方式串联起来。
环节一:展示4个大家比较熟悉的反应,引入氧化还原反应的学习。
从得失氧的角度分析:CuO与C;Fe2O3与CO的反应。
1.3氧化还原反应 课件(共19张PPT)高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
一、氧化还原反应
反应前后有元素的化合价发生变化,是氧化还原反应的重要特征
物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应
物质所含元素化合价降低的反应是还原反应
有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应,不一定存在得失氧。
0
0
+1
-1
- e-
+ e-
Na
Na+
Cl
Cl-
失去2xe-,化合价升高,被氧化
得到2xe- ,化合价降低,被还原
3. 氧化还原反应的本质
一、氧化还原反应
氧化还原反应的本质:电子的得失
0
0
+1
-1
电子对偏离化合价升高,被氧化
电子对偏向化合价降低,被还原
+1
1
+17
2
8
7
你的电子借我用用
Cl
H
你的电子借我用用
电子对偏向Cl
3.氧化还原反应的本质
一、氧化还原反应
氧化还原反应的本质:共用电子对的偏移
练一练
1. 标出下列反应中元素的化合价,判断是否是氧化还原反应
2Al + 3Cu2+ = 2Al3+ + 3Cu
Ba2+ + SO42- =BaSO4 ↓
Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Cl-
氧还原反应型离子反应
练一练
2. 下列反应中,属于非氧化还原反应的是 ( )A.Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O B.3NO2+H2O=2HNO3+NOC.Na2O2+SO2=Na2SO4D.2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
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O
RR
- CH3COOH
MeOCO O H I OCOMe O
O
- CH3COOH
OCOMe
I O + R2CO
O
9
7、Baeyer-Villiger氧化
AcOEt O + CF3COOOH
O O
迁移基团是手性碳原子时,其构型保持不变。
10
9.1.3 醛酮的氧化 1、高锰酸钾氧化
RCHO KMnO4 RCOOH
CH3OH
NH3(e-)
CH3OH
HH
HH
HH
HH
吸电子基能加速反应。
16
OCH3 Li/NH3/EtOH
OCH3 H2O
O 48%
Li/NH3/EtOH
Li/NH3/EtOH
Li/NH3/EtOH
90%
17
Wilkinson催化剂
O
O
+ H2 (Ph3P)3RhCl
Ph2PO H OPPh2 H
Na-xylene
CH3COOH
O HOHC (CH2)8
14
Birch还原 芳香化合物在液氨中用钠(锂或钾)还原生成
非共轭二烯的反应。
CH3 Li/NH3/EtOH COOH Na/NH3/EtOH
CH3 55%
COOH 95%
15
机理:
Na + NH3
Na+ + NH3(e-)
NH3(e-)
R1 R2
OH
O
CH3CH2CH2CH=CHCHCH3 + acetone (i-PrO)3Al CH3CH2CH2CH=CHCCH3 + i-PrOH
8
6、Dess-Martin氧化
R2CHOH +
(OCOMe)3 I
O
O
MeOCO OCOMe
I OCOMe
O
+ R2CHOH
O
R2CO +
OCOMe I
1、铬酸试剂
PCC:CrO3·HCl·Pyridine
PhCH=CHCH2OH PCC CH2Cl2
2、Swern氧化
PhCH=CHCHO
ClCOCOCl RCH2OH DMSO, Et3N
R1
OH OH
+ HIO4
R2
R1 CHOH CHOH + 2 HIO4
R2 CHOH
第9章 氧化还原反应
9.1 氧化反应
分子中得到氧或失去氢的反应称为氧化反应。 9.1.1 碳碳双键的氧化
1、高锰酸钾
R1 R2 KMnO4
HH
R1
R2
H
H H2O, 5 oC HO
OH
2
2、四氧化锇(OsO4)和双氧水
R1
R2 + H2O2
OsO4
HH
R1
R2
HH
HO OH
3、臭氧
R1
R2 1) O3
2、二氧化硒氧化
O CH3
SeO2
O CHO
11
9.2 还原反应
9.2.1 负氢离子还原
CH2=CHCH=CHCOOEt LiAlH4 CH2=CHCH=CHCH2OH
CH3 N CH3
O
LiAlH4 Et2O
H2O
CH3 N CH3
O
NR2 LiAlH4 Et2O
O H
过量
12
RCHO NaBH4 RCH2OH
R1CHO + R2CHO R1CHO + R2CHO + HCOOH
6
4、醋酸铅(Pb(OAc)4)
OH Pb(OAc)4
OH
OH Pb(OAc)4
OH
O
O O
O
kr = 100 kr = 1
7
5、Oppenauer氧化
R1
O
CHOH +
R2
Me Me
(t-BuO)3Al Me
O
CHOH +
or (i-PrO)3Al Me
O
1) DIBAL-H, Et2O
R NHR' 2) CH3OH, H2O
RCHO
O
NH
NH2
NH3 +
- H2O + H2O
NaBH3CN
EtOH pH 2~3
CH3(CH2)8CH2Br
LiAlH4 Et2O
CH3(CH2)8CH3
13
9.2.2 金属还原
O Zn(Hg) HCl
COOCH3 (CH2)8 COOCH3
R1
R2
O+
O
R3
H
2) Me2S or Zn/HOAc
R3
H
3
4、有机过氧酸
R1
R2 m-CPBA R1
R2
HH
HOH
O COOH Cl
H H3CH2CH2C
CH2OH
(+)-DET
H
Ti(i-PrO)4/t-BuOOH
H CH2OH H3CH2CH2C O H 97% ee
4
9.1.2 醇的氧化
(R)-and(S)-spirOP
18