第三节氧化还原反应

第三节氧化还原反应初中阶段我们学习过许多化学反应，根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质的种类的多少可以把他们分为四个基本反应类型，但是有一些反应，比如 Fe2O3 + 3CO ==2Fe +3CO2，经过分析，它不属于四个基本反应类型的任何一个，说明上述分类方法不能包括所有反应，所以我们需要制定一个新的分类方法，这节课我们就来共同探讨解决一下这个问题第三节氧化还原反应反应2Cu +O2==2CuO 除属化合反应外还属于什么反应类型？(氧化反应)什么叫氧化反应？(物质跟氧发生的化学反应称为氧化反应)请判断下列反应中H2发生了什么反应？CuO+H2 ==H2O +Cu(H2夺取了CuO 中的氧并与氧结合生成了H2O ，发生了氧化反应)那么CuO 发生了什么反应？(CuO 失去了氧，发生的是还原反应)在这个反应中，氧化铜失去氧变成单质铜，发生了还原反应；碳得到了氧变成了二氧化碳，发生了氧化反应。

也就是说，氧化反应和还原反应是同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应。

请分析下列3个氧化还原反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化，讨论氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系。

1、2CuO +C===2Cu +CO2↑2、H2O +C==H2 +CO3、CuO +H2 ===Cu +H2O(在反应1中，铜元素化合价降低，碳元素化合价升高；在反应2中，氢元素化合价降低，碳元素化合价升高；在反应3中铜元素化合价降低，氢元素化合价升高，)由此可知，有元素化合价升高的反应是氧化反应，有元素化合价降低的反应是还原反应，氧化与还原这两个对立的过程相互依存而统一于一个氧化还原反应之中，同时发生而且不可以分离。

总的来说，在化学反应中，物质的某些元素的化合价在反应前后发生了变化就是氧化还原反应。

一、氧化还原反应1、氧化反应( oxidation reaction)：元素化合价升高的反应还原反应( reduction reaction)：元素化合价降低的反应氧化还原反应：凡有元素化合价升降的化学反应就是2、氧化还原反应的判断依据-----有元素化合价变化判断下面是不是氧化还原反应：1、铜和氧气的反应2、氧化铜与氢气的反应3、铁与硫酸铜溶液的反应4、氯化钠溶液与硝酸银溶液的反应5、碳酸钙的分解反应为什么氧化还原反应前后元素的化合价发生变化？其本质原因是什么呢？以2Na +Cl2==2NaCl　为例2Na +Cl2==2NaCl　，反应前后化合价发生了变化，是个氧化还原反应。

第三节氧化还原反应一、氧化还原反应1、氧化反应：元素化合价升高的反应还原反应：元素化合价降低的反应氧化还原反应：凡是有元素化合价升降的反应2、氧化还原反应的实质——电子的转移（电子的得失或共用电子对的偏离）口诀：化合价升高，失电子，被氧化（氧化反应），还原剂（升失氧还）化合价降低得电子，，被还原（还原反应），氧化剂（降得还氧）3、氧化还原反应的判断依据——有元素化合价变化失电子总数=化合价升高总数=得电子总数=化合价降低总数4、氧化还原反应中电子转移的表示方法○1双线桥法——表示电子得失结果○2单线桥法——表示电子转移情况注意：A、单箭号（在反应物之间）B、箭号起点为被氧化（失电子）元素，终点为被还原（得电子）元素C、指标转移电子总数，不标得与失（氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数）5、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系四大基本反应类型是置换反应、化合、分解、复分解反应（1）置换反应全是氧化还原反应，因为有单质参与，必然有化合价的升降，（2）化合、分解则部分为氧化还原反应，部分不是。

（3）复分解反应由于只是阴阳离子的相互交换，没有化合价的升降，所以都不是氧化还原反应。

6、氧化还原反应中的一般规律：（1）强弱律：氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。

（2）价态律：元素处于最高价态，只具有氧化性；元素处于最低价态，只具有还原性；处于中间价态，既具氧化性，又具有还原性。

（3）转化律：同种元素不同价态间发生归中反应时，元素的氧化数只接近而不交叉，最多达到同种价态。

（4）优先律：对于同一氧化剂，当存在多种还原剂时，通常先和还原性最强的还原剂反应。

（5）守恒律：氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。

7、氧化还原方程式的配平（1）配平原理：发生氧化还原反应时，还原剂失去电子、氧化剂得到电子，得失电子数守恒；（2）配平方法：○1奇数配偶法：如S＋C＋KNO3——CO2＋N2＋K2S，反应物KNO3中三种元素原子数均为奇数，而生成物中三种元素的原子数均为偶数，故可将KNO3乘以2，然后观察法配平得1，3，2，3，1，1。

第三节 氧化还原反应氧化还原反应相关概念 问题引领 【问题1】初中学习了四大基本反应类型，但是有些反应如：CO 2+C 2CO 不属于它们中的任何一种，那应该怎么分类呢？这样的反应有什么特征？还有哪些反应和它属于同一类型？ 【问题2】3Fe+2O 2 Fe 3O 4 CuO+C Cu+CO 2↑这两个反应属于哪种反应类型？ 概念理解 一、氧化还原反应1、概念：凡有元素化合价升降的化学反应2、特征（判别方法）：化合价改变3、微观解释4、本质：电子的转移（得失或偏移）5、四大基本反应类型与氧化还原的关系高温高温点燃二、氧化剂和还原剂1、氧化剂：得到电子（降价）还原剂：失去电子（升价）【讲例】（双选）氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。

下列反应与 Br2+SO2+2H2O = H2SO4+2HBr 相比较，水的作用不相同的是（）A．2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑B．4Fe(OH)2+ O2+2H2O = 4Fe(OH)3C．2F2+ 2H2O = 4HF+ O2D．2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑常见氧化剂：①活泼金属单质：O2、Cl2、Br2、I2②高价金属阳离子：Fe3+、Cu2+、Ag+③高价或较高含氧化合物：KMnO4、MnO2、K2Cr2O7、HNO3、KClO3④过氧化物：H2O2、Na2O2常见还原剂：①活泼或较活泼非金属②某些非金属单质：C、H2③低价金属阳离子：Cu2+、Fe2+④非金属阴离子：S2-、I-、Br-、Cl-⑤较低价化合物：CO、SO2、H2S、NH3疑难化解三、规律1、判断反应类型点燃高温3Fe+2O2 Fe3O4 CuO+C Cu+CO2↑氧化剂→氧化性→得电子→降价→还原反应→还原产物被还原还原剂→还原性→失电子→升价→氧化反应→氧化产物被氧化八字口诀：升失氧，还；降得还，氧2、判断性质强弱①金属活动性顺序：单质还原性越强，离子氧化性越弱 ②剂强物弱③根据被氧化或被还原的程度不同2Fe+3Cl 2=2FeCl 3 Fe+S=FeS 氧化性：Cl 2>S 同种还原剂/氧化剂，看产物价态 ④反应条件H 2+F 2=HF （黑暗处爆炸） H 2+Br 2 2HBr 氧化性F 2>Br 2⑤根据反应剧烈程度浓度越大，性质越强，现象越明显 氧化性：浓硫酸>稀硫酸；浓硝酸>稀硝酸 还原性：浓盐酸>稀盐酸 牛刀小试 【对位专练】1、下列变化中必须加入氧化剂才能发生的是（ ） A ．Na 2O→NaOHB ．Fe→FeCl 2C ．CuO→CuD ．H 2O 2→H 2O2、已知有如下反应：①2BrO 3﹣+Cl 2═Br 2+2ClO 3﹣②ClO 3﹣+5Cl ﹣+6H +═3Cl 2+3H 2O ③2FeCl 3+2KI═2FeCl 2+2KCl+I 2 ④2FeCl 2+Cl 2═2FeCl 3 下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是（ ） A ．ClO 3﹣＞BrO 3﹣＞Cl 2＞Fe 3+＞I 2 B ．BrO 3﹣＞Cl 2＞ClO 3﹣＞I 2＞Fe 3+C ．BrO 3﹣＞ClO 3﹣＞Cl 2＞Fe 3+＞I 2 D ．BrO 3﹣＞ClO 3﹣＞Fe 3+＞Cl 2＞I 23、下列氧化还原反应中，实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是（ ） A ．KClO 3+6HCl(浓) = KCl+3Cl 2↑+3H 2O ；1：6 B ．3Cu+8HNO 3(稀) =3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O ；2：3C ．SiO 2+3C SiC+2CO↑；1：2D ．3NO 2+H 2O = 2HNO 3+NO ；2：34、反应5NH 4NO 32HNO 3+4N 2↑+9H 2O 中，发生氧化反应的氮原子与发生还原反应的氮原子的物质的量之比为（ ）A ．3：5B ．5：3C ．5：8D ．5：4∆ 高温∆巩固提高【强化】1、对于反应：KClO3+5KCl+3H2SO4=3K2SO4+3Cl2↑+3H2O，被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量之比（）A．1：5 B．5：1 C．3：1 D．1：32、某氧化还原反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KIO3、K2SO4、H3AsO4、H2O、I2．已知KIO3之发生反应KIO3→I2（1）则该反应的还原剂是，氧化剂是．（2）该反应中，发生氧化反应的过程是→．（3）根据上述反应可推知．a．氧化性：KIO3＞H3AsO4b．氧化性：H3AsO4＞KIO3c．还原性：AsH3＞I2d．还原性：I2＞AsH3氧化还原反应应用问题引领【问题1】氧化还原反应有何规律？在高中阶段如何考察？【问题2】氧化还原反应的离子方程式如何书写？概念理解一、电子转移1、电子转移方向和数目——表达方法【双线桥法】①步骤：标价态→连双线→注得失→定总数→查守恒②箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种变价元素③“桥”上需标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数应相等Fe2O3 + 3CO 2Fe +3CO2失去3×2e-【讲例】请用双线桥表示其电子转移情况① 2KClO 3 2KCl+3O 2↑② KClO 3+6HCl （浓）═KCl+3Cl 2↑+3H 2O③ 2KMnO 4+16HCl （浓）═2KCl+8H 2O+5Cl 2↑+2MnCl 2【单线桥法】① 步骤：标价态 → 连单线 → 定总数 → 查守恒 ② 箭头必须从还原剂（升价元素）指向氧化剂（降价元素） ③ 桥”上必须注明转移的电子总数 H 2S+H 2SO 4(浓) = S↓+SO 2+2H 2O Cl 2+2NaOH = NaClO+NaCl+H 2O二、氧化还原反应的基本规律 1、强弱规律：剂强物弱，以强制弱 2、互不交叉原则：同种元素不同价态之间，相邻价态不反应；发生反应时化合价向中间靠拢，但不交叉H 2S+H 2SO 4(浓) = S↓+SO 2+2H 2O3、价态规律：①同一元素：价态越低，还原性越强 H 2S > S > SO 2价态越高，氧化性越强 HNO 3 > NO 2 > NO ②金属元素无负化合价，单质只有还原性 氟（F ）元素无正化合价，单质只有氧化性 ④ 化反应：同一元素中间价态 → 高价态+低价态 Cl 2+2NaOH = NaClO+NaCl+H 2O 4、先后规律同一氧化剂，优先与还原性最强的还原剂反应； 同一还原剂，优先与氧化性最强的氧化剂反应。