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氧化还原反应


四大基本反应: 化合、分解、置换、复分解

Δ 化合反应 (2)CaO+H O===Ca(OH) 2 2 分解反应
Δ (3)Cu(OH)2 = = CuO +H2O
通电 (4)2H2O === O2 ↑ +2H2↑

点燃 (1) S + O2 === SO2

置换反应 (6)Mg+2HCl=

==MgCl +H ↑ 2 2
复分解反应
(7)NaOH+HCl===NaCl+H2O (8)Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+ 2H2O △

Δ (5)CuO+H = ==Cu+H O
2 2

CuO +CO

Cu +CO2

第三节 氧化还原反应
第一课时

一、氧化还原反应

1.从得氧和失氧的观点认识氧化还原反应
物质得到氧,发生氧化反应

物质失去氧,发生还原反应

1、请分别列举并写出几个氧化反应和还原反应

的反应方程式 2、氧化反应和还原反应一定同时发生吗?
H2得到氧,发生氧化反应

CuO + H2=== Cu
高温

Δ

CuO失去氧,发生还原反应

+ H 2O

2CuO +C

2Cu +CO2

有一种物质得到氧,必有另一种物质失去氧, 氧化反应和还原反应总是同时进行。

1.从得氧和失氧的观点认识氧化还原反应
物质得到氧,发生氧化反应
物质失去氧,发生还原反应

有一种物质得到氧,必有另一种物质失去氧, 氧化反应和还原反应总是同时进行。 思考: 1、是不是一定要得氧失氧的反应才是氧化还原 反应呢?Fe+CuCl2 =Cu+FeCl2 呢? 2、请判断上述反应中各元素的化合价在反应前

后有无变化?怎样变化?

+2

0

CuO +H2 2CuO +C
+2 +2 +2 0



0

+1

Cu +H2O 2Cu +CO2
0 +4

高温

CuO +CO



0

+4

Cu +CO2

1.从得氧和失氧的观点认识氧化还原反应
物质得到氧,发生氧化反应

物质失去氧,发生还原反应
2、从化合价升降判断氧化还原反应 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

凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应。

Fe+CuCl2 =Cu+FeCl2

0

+2

0

+2

1.从得氧和失氧的观点认识氧化还原反应
物质得到氧,发生氧化反应

不全面

物质失去氧,发生还原反应
2、从化合价升降判断氧化还原反应

全面

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

凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应。

思考:化学反应的四种基本类型和氧化还原反
应的关系如何?

Δ 化合反应 (2)CaO+H O===Ca(OH) 2 2 分解反应
Δ (3)Cu(OH)2 = = CuO +H2O
通电 (4)2H2O === O2 ↑ +2H2↑ (5)CuO+H2=Δ ==Cu+H2O 置换反应 (6)Mg+2HCl===MgCl +H ↑ 2 2

点燃 (1) S + O2 === SO2



复分解反应

(7)NaOH+HCl===NaCl+H2O

(8)Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+ 2H2O

×

置换反应全部属于氧化还原反应, 复分解反应全部属于非氧化还原反应, 化合反应和分解反应可能属于氧化还原反应

三、氧化还原反应与四种基本类型的 关系
分解反应
氧化还原反应

化合反应

置换反应
复分解反应

化合价的复习
1、单质的化合价为0,化合物的化合价之和等于0 2、常见元素的化合价: Al: +3 H、K、Na 、Ag: +1; F : -1 Mg、Ca、Zn、Ba: +2 O: -2 、-1 C:+2 、+4 Fe: +2 、 +3 Cu: +2、+1 Mn: +2、+4、+6、+7 N: - 3、+2、+4、+5 S: - 2 、+4、+6 Cl: - 1、+1、+5、+7 Cr: +3、+6

? 2课时

1) 2KClO3 2)Cl2
+4 -3 +5

+5 -2

MnO2

0


-1

2KCl+3O2↑
-1
△ +2 -1

-1

0

+2NaOH =
-1

NaCl + NaClO + H2O
0

+1

3) MnO2 + 4HCl(浓)= MnCl2+ Cl2↑+2H2O
4)NH4NO3 ==N2O ↑+2H2O
被氧化的元素 被还原的元素 被氧化的物质 被还原的物质

O Cl Cl N

Cl Cl Mn N

KClO3 Cl2 MnO2 NH4NO3

KClO3 Cl2 HCl NH4NO3

判断下列说法是否正确
? ⑴有单质参加或生成的反应一定是氧化 错 还原反应。 ? ⑵有单质参加的化合反应一定是氧化还 原反应。 对 ? (3)氧化还原反应过程中,肯定是一种元 素被氧化,另一种元素被还原。 错

例2、在2 FeBr2+3Cl2= 2FeCl3+2Br2的反应中,

被氧化的元素是(
A

C )

、Fe
Fe 和Br
+2 -1 0

B、Br
D、Cl

C、

化合价升高,发生氧化反应

+3 -1

0

2 FeBr2+3Cl2= 2FeCl3+2Br2

化合价降低,发生还原反应

思考:化合价的升降是什么原因引起的?
3、氧化还原反应的实质

(1)试画出H、O、Ne、Na、Mg、Cl的原子结构
示意图

(2)试分析NaCl和HCl的形成过程

从电子得失角度分析:

NaCl 的形成过程
失电子, 化合价升高,被氧化

2Na + Cl2 = 2NaCl





+1 -1

得电子, 化合价降低,被还原

化合价升降的原因:电子的得失

HCl 的形成过程
电子对偏离,化合价升高,被氧化


H2 + Cl2 = 2HCl
电子对偏向, 化合价降低,被还原



+1-1

化合价升降的原因:电子的偏移 [结论]
本质定义:有电子转移(得失或偏移)的化学反应

都是 氧化还原反应。

失电子, 化合价升高,被氧化,氧化反应

2Na + Cl2 = 2NaCl





+1 -1

得电子, 化合价降低,被还原,还原反应 电子对偏离,化合价升高,被氧化,氧化反应


H2 + Cl2 = 2HCl



+1 -1

电子对偏向,化合价降低,被还原,还原反应

氧化反应:失去电子的反应(或电子对偏离) 还原反应:得到电子的反应(或电子对偏向)

3 氧化还原反应的本质是电子的得失或偏移
化合价降低,被还原,发生还原反应 得电子, +2 0

CuO

+ H2



0

+1

Cu + H2O

失电子,化合价升高, 被氧化, 发生氧化反应

口诀

得降还 失升氧

一、氧化还原反应 1、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 氧被还原的反应是氧化还原反应。 2、从化合价升降角度分析: 有元素化合价升降的反应是氧化还原反应。 3、从电子转移角度分析: 有电子转移(得失或 是氧化还原反 偏移)的反应是氧化还原 应的表观特征, 反应。 可作为氧化还
氧化还原反应 的本质是电子 原反应的判断 依据。

局限于得 氧失氧的 反应

一、氧化还原反应 1、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 氧被还原的反应是氧化还原反应。 2、从化合价升降角度分析: 有元素化合价升降的反应是氧化还原反应。 3、从电子转移角度分析: 有电子转移(得失或 是氧化还原反 偏移)的反应是氧化还原 应的表观特征, 反应。 可作为氧化还
氧化还原反应 的本质是电子 原反应的判断 依据。

局限于得 氧失氧的 反应

(1)双线桥法

步骤:①标价态②连双线③注得失

失2e-电子, 失电子, 化合价升高,被氧化

2Na + Cl2 = 2NaCl 注意:





+1 -1

得2e-电子, 得电子, 化合价降低,被还原

1、“桥”上要标明化合价的变化、电子的转移情况及 数

目以及变价过程中的反应类型 2、化合价升高的价数=失去的电子数,
化合价降低的价数=得到的电子数。 3、得电子和失电子总数相等

练习5:①用“双线桥法”标出②用“单线桥法” 标出下列反应电子转移的方向和数目。 ⑴ ⑵
CuO + H2


Cu + H2O

2Fe + 3Cl2 == 2FeCl3

得2e-,化合价降低,被还原,还原反应

+2

0

CuO

+

H2



0

+1

Cu + H2O

失2e-,化合价升高,被氧化,氧化反应

氧化剂
具有氧化性, 本身被还原, 发生还原反应

具有还原性 还原剂 还原产物 氧化产物 具有还原性, 具有氧化性
本身被氧化, 发生氧化反应

失、升、氧——作还原剂 ——得氧化产物

得、降、还——作氧化剂 -——得还原产物

失电子,化合价升高,被氧化

氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物
得电子,化合价降低,被还原 失、升、氧——作还原剂——得氧化产物

得、降、还——作氧化剂-——得还原产物

六、常见的氧化剂和还原剂
1、常见氧化剂
(1)活泼的非金属:F2、Cl2、Br2、O2;

(2)高价的氧化物:CuO、Fe2O3、WO3、CO2
(3)高价的含氧酸及其盐: KMnO4、K2Cr2O7、 浓H2SO4、HNO3、KClO3;

(4)某些阳离子:Cu2+、Fe3+、H+
(5)过氧化物:H2O2、Na2O2

2、常见还原剂
⑴活泼的金属:K、Na、Mg、Fe、Al ⑵某些非金属:H2、C

⑶低价态物质及离子:CO、Fe2+、Cu+、I-、S2-、
SO32-

练习
下列各组离子,能在酸性溶 液中大量共存的是( F )

A K+,Ca2+,NO3-,CO32B.Fe2+,Na+,Cl-,NO3C.Na+,Ba2+, I- ,NO3D.Ba2+,K+,CO32-,SO42E. SO32-,NO3-,Na+,K+ F. Fe3+,K+,NO3-,Cl-

用双线桥分析氧化还原反应
若反应中电子转移为10mol,则参加反应的Cl2为

6

mol

失5e-,化合价升高,被氧化 0 +5 -1 3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O 得5e-,化合价降低,被还原
Cl2 氧化剂___________ Cl2 还原剂___________ 还原产物_________ KCl

KClO3 氧化产物__________

5e- 转移的电子数____________

用双线桥分析氧化还原反应
若有32g铜被氧化,则被还原的HNO3的质量是( ),电 63g 子转移( 1)mol

失3×2e-,化合价升高,被氧化
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 +2NO↑ + 4H2O
得2×3e-,化合价降低,被还原
HNO3 氧化剂___________ Cu(NO3)2 氧化产物__________ Cu 还原剂___________

0

+5

+2

+2

NO 还原产物_________

6e转移的电子数____________

得5e-,化合价降低,发生还原反应
+5 -1 0 如:KClO3+ 6HCl = 3Cl2↑+ KCl + 3H2O 失5e-,化合价升高,发生氧化反应 (1)KClO3是氧化剂。 (2)HCl 是还原剂 (3)Cl2既是氧化产物又是还原产物

例4:在2H2S + SO2 === 3S + 2H2O的反应中, 还原产物和氧化产物的质量比是( C ) A.1∶1 B.2∶1

C.1∶2 D.2∶3 化合价升高,被氧化
-2 +4 0

2H2S + SO2 === 3S + 2H2O

化合价降低,被还原 反应中氧化剂为SO2,还原剂为H2S,,还原产 物和氧化产物都是硫原子,其个数比是1∶2, 质量比也是1∶2]

5、 造纸工业常用Cl2漂白纸浆,漂白后的纸浆 要用NaHSO3除去残余的Cl2,其反应为: Cl2+NaHSO3+H2O==NaCl+HCl+H2SO4在这个 反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比 为: A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶3

4、氧化性还原性与元素价态的关系
? 最高价态:只具有氧化性 如:浓H2SO4 HNO3 FeCl3 ? 最低价态:只具有还原性 如: KI H2S Zn HCl

KMnO4

? 中间价态:既具有氧化性又有还原性 如: FeCl2 S Cl2 CO

+3 5、HNO2在反应中既可作还原剂又可作氧 化剂 的,当它作还原剂时,其氧化产物可能 是( D ) -3 +4 +5 0 ①NH3 ②N2 ③NO2 ④HNO3 A、只有① C、只有 ④ B、 ①或② D、 ③或④

3、下列物质不能作为还原剂的是( C ) A H2S B Fe2+ C Fe3+ D SO2

例.在相同条件下,下列所给的离子中,哪一个是 最强的还原剂

A.H2S

B.SO2

C.H2SO4(浓)

D.S

作业:“双线桥法”
⑴MnO2 + 4HCl(浓) == MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ ⑵ 2H2S + SO2 == 3S + 2H2O

⑶3Cu + 8HNO3(稀) ==3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O ⑷6HCl + KClO3 == 3Cl2 + KCl + 3H2O ⑸3Cl2 + 6KOH(热、浓) == KClO3 + 5KCl + 3H2O

讨论:
“在化学反应中,钠原子能失去1个电子, 铝原子能失去3个电子,所以铝的还原性比钠 强。”这种说法正确吗? 错误!性质强弱取决于得失电子难易。 一般来说,反应条件越易,程度越彻底, 则得失电子越容易!

3、氧化性、还原性强弱判断
(1)原子或离子得电子能力越强,物质氧化性越强 (2)原子或离子失电子能力越强,物质还原性越强

反应物
氧化剂 + 还原剂

生成物
还原产物+氧化产物

氧化性: 氧化剂 > 还原性:还原剂 >

氧化产物 还原产物

根据反应 2H2S+O2==2S↓+2H2O, 4NaI+O2+2H2O==2I2+4NaOH, Na2S+I2==2NaI+S↓, 判断氧化性强弱顺序是( D A.O2>S>I2 B.S>I2>O2 C.I2>S>O2 D.O2>I2>S )

2.通过与同一物质反应的产物比较:
? (1)Fe+S = FeS (2)2Fe+3Cl2==2FeCl3
点燃

结论:Cl2>S

3.根据金属活动性顺序判断
减弱 单质还原性______ K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb(H)Cu,Hg,Ag,Pt,Au 对应阳离子氧化性___ 增强
氧化性 Fe3+>Cu2+>Fe2+

2关于某无色溶液中所含离子的鉴别,下列判断正 确的是 C A.加入AgN03溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉 淀不消失,可确定有Cl-或SO42-存在 B.加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸 沉淀不消失,可确定有SO42-存在 C.通入Cl2后,溶液变为黄色,加入淀粉溶液后溶 液变蓝,可确定有I-存在 D.加入盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊, 则原溶液中一定有大量CO32-

例2:下列变化需要加入氧化剂才能实现的是 (D ) +1 0 A、 HCl H2

B、HCl FeCl2 +6 +4 C、H2SO4(浓) SO2 0 +3 D、Fe Fe2O3 分析:一种物质需要加入氧化剂才能发生反应, 生成另一种物质,则其自身在反应中应作还原 剂,表现为化合价升高。

例3:下列变化需要加入还原剂才能实现的是 (C ) A、 HCl Cl2

B、H2S
C、Fe2O3

SO2
Fe

D、CaO

Ca(OH)2

分析:一种物质需要加入还原剂才能发生反应, 生成另一种物质,则其自身在反应中应作氧化 剂,表现为化合价降低。

4、某元素在化学反应中,由化合态变为游 离态,则该元素( D )

A、一定被氧化
B、一定被还原 C、化合价降为0价 D、可能被氧化,也可能被还原

练习
1:关于反应CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2↑

的下列说法正确的是 (
A.H2仅是氧化产物 B.H2仅是还原产物?

D

)?

C.CaH2中H既被氧化又被还原? D.氧化产物和还原产物的物质的量相等?

2、在下列变化中,必须加入氧化剂才能实 B、 C ) 现的是(
A 、 CaCO3
+2 B、Fe +2

CO2

Fe

+3

0 C、Na

+1

Na

D、 Cu

0

Cu

6. 在Cl2、Fe2+、Mg、H2O、Cu2+中: (1)只能作氧化剂的是 , 反应实例是 Fe+CuSO4 =Cu+ FeSO4 。 Mg (2)只能作还原剂的是 , ↑ 反应实例是 Mg+2HCl===MgCl2+H2。 Cu2+

(3)H2O作为氧化剂的反应实例

CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2↑



7、能说明亚硫酸盐具有氧化性的是(
+4 +4 A、SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O

B )

+4 -2 0 B、SO32-+2S2- +6H+ ==3S↓+3H2O +4 +4 C、 SO32- +2H+ ==SO2↑+H2O +4 0 +6 -1 D、SO32- +H2O+Cl2=SO42 - +2H+ +2Cl-

例3、同一物质中,同一价态的元素部分被氧 化,部分被还原的氧化还原反应是(C ) A、2KNO3=2KNO2+O2↑ B、NH4HCO3=NH3 ↑ +CO2 ↑ +H2O C、3NO2+H2O=2HNO3+NO D、SO2+2H2S=3S↓+2H2O

4、在 Cu + 4HNO3(浓)==Cu(NO3)2 + 2NO2? + 2H2O 反应中,若有32g铜被氧化,则被还原的HNO3 的质量是( A )
A.63g B.32g

C.94.5g
64 32g

D.126g
2×63 x

关系式:Cu——————2HNO3设32g铜可还原HNO3的质量为x

64∶32g =126∶x x=63g

5、 苹果汁是人们喜欢的饮料,由于此饮料 中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡 绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C, 可有效防止这种现象发生,说明维生素C具 有

(A)氧化性
(C)碱性

√ (B)还原性
(D)酸性

24mL浓度为0.05mol· L-1的Na2SO3溶液恰好 与20mL浓度为0.02 mol· L-1的K2Cr2O7溶液完 全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4, 则元素Cr在还原产物中的化合价为( ) A.+2 B.+3 C.+4 D.+5

六、常见的氧化剂和还原剂
1、常见氧化剂
(1)活泼的非金属:F2、Cl2、Br2、O2;

(2)高价的氧化物:CuO、Fe2O3、WO3、CO2
(3)高价的含氧酸及其盐: KMnO4、K2Cr2O7、 浓H2SO4、HNO3、KClO3;

(4)某些阳离子:Cu2+、Fe3+、H+
(5)过氧化物:H2O2、Na2O2

2、常见还原剂
⑴活泼的金属:K、Na、Mg、Fe、Al ⑵某些非金属:H2、C

⑶低价态物质及离子:CO、Fe2+、Cu+、I-、S2-、
SO32-

1.下列水溶液中的各组离子因为发生氧化还原反应而不 能大量共存的是 ( ) D
A.Na+、Ba2+、Cl?、SO42-

B. Al3+、Fe3+、NO3-、H+
C.Fe2+、NO3-,Na+,SO42-

D MnO4?、K+、I?、H+

2铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会 有三价铁生成的是( ) BC A.硫酸 B.氯气 C.硫酸锌 D.氯化铜


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