氧化还原反应速率与催化作用25页PPT

氧化还原反应在环境科学中有着重要的应用，如污水处理、大气污染治理等。
在污水处理中，可以通过氧化还原反应将有毒有害物质转化为无害或低毒物质，如用臭氧、过氧化氢等强氧化剂将有毒有机物氧化成二氧化碳和水。
在大气污染治理中，可以通过氧化还原反应将污染物转化为无害或低毒物质，如用催化转化器将汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物转化为二氧化碳和水。
详细描述
总结词
在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的配比关系决定了反应的方向和程度。
详细描述
氧化剂是能够提供电子的物质，而还原剂是能够接受电子的物质。它们的配比关系决定了反应的进行方向，即电子转移的方向。正确配比的氧化剂和还原剂能够使反应顺利进行，达到平衡状态。
氧化还原反应的应用
03
在有机合成中，氧化反应可以将醇氧化成醛、酮或羧酸，而还原反应则可以将醛还原成醇或酮。
答案：略
解析：这道题主要考察了氧化还原反应中电子转移的计算，需要利用化合价的变化来计算：计算下列氧化还原反应中电子转移的数目。
THANKS
感谢观看
03
注意个人防护措施，如佩戴化学防护眼镜、穿着实验服等。
01
实验安全
02
熟悉实验中使用的化学品的性质和危险性，遵循安全操作规程。
熟悉急救措施和消防器材的使用方法，确保在紧急情况下能够迅速应对。
环境保护
妥善处理实验废弃物，按照实验室规定分类存放和处置。
合理使用化学试剂，避免浪费和污染环境。
提倡绿色化学理念，优化实验条件和流程，减少对环境的负面影响。
氧化还原反应的习题与解析
05
1
2
3
习题一：判断下列氧化还原反应中哪些是氧化剂，哪些是还原剂，哪些是非氧化还原反应。

人教必修1第二章第三节氧化还原反应 第一课 时
人教必修1第二章第三节氧化还原反应 第一课 时
20世纪初的疑问？
化合价的升降是什么原因引起的？
失去e-
Na
Cl
失去e-
得到e-
Na+ [ Cl ]-
化合价升降的原因： 电子的得失
Na+ Cl -
人教必修1第二章第三节氧化还原反应 第一课 时
人教必修1第二章第三节氧化还原反应 第一课 时
符号表征：氧化还原反应电子转移
的表示方法
化合价变化
锌元素化合价 升高 氢元素化合价 降低
氧化 反应 还原 反应
锌原子失电子 氢离子得电子
电子转移
宏观特征
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
氧化还原反应
微观本质
人教必修1第二章第三节氧化还原反应 第一课 时
双线桥法 符号表征
人教必修1第二章第三节氧化还原反应 第一课 时
人教必修1第二章第三节氧化还原反应 第一课 时
人教必修1第二章第三节氧化还原反应 第一课 时
归纳总结
得氧失氧角度 化合价升降角度 电子转移角度 氧化反应 得到氧的反应 化合价升高的反应 失去电子的反应
还原反应 失去氧的反应 化合价降低的反应 得到电子的反应
氧 化 还 原 得 氧 失 氧 同 时 化合价升降同时发 得失电子同时发
没有化合价变化的反应即称为非氧化还原反应
人教必修1第二章第三节氧化还原反应 第一课 时
探究二
反应实例
点燃
Cu + Cl2 = CuCl2
CaO+H2O===Ca(OH)2
高温
CaCO3 === CaO + CO2↑

1、用双线桥式标出下列氧化还原反应中电子的转移：
失去2e－
失去2e－
H2+Cl2==2HCl 得到2e－
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑ 得到2e－
2、用单线桥式标出下列氧化还原反应中电子的转移：
6e－
2e－
2Fe+3Cl2==2FeCl3
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
《物质及其变化》
第三节 氧化还原反应
《物质及其变化》
第三节 氧化还原反应
问题3 为什么氧化还原反应中有元素化合价变化？ 以2Na+Cl2==2NaCl为例
+11 2 8 1
e-
+17 2 8 7
Na元素化
合价升高
+11
元素化合价变化是 因为有电子的转移
28
+17 2 8 8
Cl元素化 合价降低
Na+ Cl－
《物质及其变化》
第三节 氧化还原反应
O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3 等
2、常见还原剂：——有元素的化合价可以升高。
活泼的金属单质、含有较低价态元素的化合物、部分非金属单质等。 如 Al、Zn、Fe、C、H2、CO、H2S、HI、FeCl2 等
《物质及其变化》
第三节 氧化还原反应
现有下列粒子：Fe、Fe2+、Fe3+、S2－、SO2 中
2、复分解反应是两种化合物交换成分 元素的化合价一定不变化 复分解反应都不是氧化还原反应
化合反应
分解反应
氧化还原 反应
置换反应
3、有些分解反应和化合反应 元素的化合价可能变化
复分解反应

2.能从宏观和微观相结合的角度理解氧化 还原反应与四种基本反应类型的关系；
3.认识可通过氧化还原反应实现含有不同 价态同种元素的物质的相互转化。
本节重、难点
➢ 本节重点
多角度认识氧化还原反应
➢ 本节难点
从电子转移角度认 识氧化还原反应
情景引入
切开的苹果颜色加深
红酒醒酒
钢铁生锈
你知道这是发生了什么化学变化吗？
二、从元素化合价升降的角度认识氧化还原前后价态有无变化？
得氧，化合价升高
得氧，化合价升高
+2 -2 0
2CuO＋C
高温
0 +4 -2
2Cu＋CO2↑
失氧，化合价降低
+3 -2 +2 -2
Fe2O3＋3CO
高温
2F0e＋3+C4 O-22
失氧，化合价降低
氧__化__反应，被氧化铜_氧__化_。
_氧__化__反应，被氧化铜_氧__化__。
一、从得失氧的角度认识氧化还原反应
物质在反应中
得到氧 失去氧
被氧化 被还原
氧化反应 还原反应
同时发生
这样的反应称为氧化还原反应
注意：有得必有失，得失氧是同 时发生，对立统一，缺一不可！
对于无氧得失的反应，如： Fe＋CuSO4===FeSO4是氧 化还原反应吗？
3.日常生活中的许多现象与化学有关，下列现象与氧化还原反应 无关的是( A ) A．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏 B．充有氢气的气球遇明火爆炸 C．铁制菜刀生锈(Fe2O3·nH2O) D．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]
4.下列反应(条件均省略)中，反应物中的各种元素都参加了氧化还原 反应的是( D ) A．2KNO3＋S＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑ B．2KMnO4===K2MnO4＋MnO2＋O2↑ C．4HNO3===2H2O＋4NO2↑＋O2↑ D．HgS＋O2===Hg＋SO2

+5
-1
-1 0
（3）KClO3 + 6HCl == KCl + 3Cl2 ↑+ 3H2O
10/6/2020
失 5× e-
（2）“单线桥”法 2e-
△
CuO + H2 === Cu + H2O
12e-
2KClO3 =△== 2KCl + 3O2 ↑
注意：A、箭头由失电子元素指向得电子元素 。 B、只须标明电子转移总数。
练习：用“双线桥”法表示下列氧化还原反应电子转移的方向和数 目。
失1 × 2e-
0 +1
+2
0
（1）Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑
得2×e-
得2×5e-
+7
-1
+2
0
（2）2KMnO4 + 16HCl == 2KCl+2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O
得1 × 5e-
失 10× e-
第二节 氧化还原反应
氧化还原反应 在初中我们也学过氧化反应和还原反应，
2Mg+O2=2MgO CuO+H2=H2O+Cu
氧化还原反应 一．氧化还原反应
1.从得失氧的角度分析
氧化反应：物质得到氧的反应 还原反应：物质失去氧的反应
CuO + H2 = H2O + Cu
CuO Cu 失去氧 还原反应
H2 H2O 得到氧 氧化反应
一种物质失去氧必有一种物质得到氧，在 同一个反应中既有还原反应又有氧化反应
氧化还原反应
氧化还原反应定义:
既有物质得到氧 又有物质失去氧

第二章 化学物质及其变化
第三节 氧化还原反应
氧化还原反应的基本概念及相互关系
回忆初中学过的氧化反应和还原反应
还原反应
CuO + H2 △ Cu + H2O
氧化反应
CuO + H2 △ Cu + H2O
一、从氧的得失角度分析
CuO + H2 △ Cu + H2O
CuO 失去氧 Cu
H2 得到氧 H2O
氧化剂 Cl2 还原产物 KCl
练习2：指出下列反应中哪种物质是氧化剂 、哪种物 质是还原剂以及氧化产物、还原产物。
(3) 2H2O =电=解= 2H2↑ + O2↑
还原剂 H2O
氧化剂 H2O
氧化产物 O2
还原产物 H2
(4) MnO2 + 4HCl =△= MnCl2 + Cl2↑+2H2O
还原剂 HCl 氧化产物 Cl2
+5 -2
2KClO3
=△=
-1
2KCl
+
0
3O2↑
练习6：下列说法下说法正确的是（ BD ）
Ａ、氧化剂本身被还原，生成氧化产物。
Ｂ、氧化剂是在反应中得到电子（或电子对偏 向）的物质。
Ｃ、还原剂在反应时所含元素的化合价降低。
Ｄ、在一个反应中，氧化剂和还原剂可能是同 一物质。
练习7：下列反应中，HCl为还原剂的是（ C ） HCl为 氧化剂的是（ A ） HCl不是氧化剂也不是还原剂的是 （ BD ）
被还原，得到e-，化合价降低
氧化还原反应的特征：化合价升降 氧化还原反应的实质：电子转移(得失或偏移)
通过以上分析，我们认识到：
1.有电子转移的反应是氧化还原反应。

思考：以上的作用可以有什么应用？ 提示：有关防止溶液成分的变化。
4.催化剂（5）
(2) 诱导反应 KMnO4氧化Cl－的速率很慢，但是，当
溶液中同时存在Fe2＋时，KMnO4与Fe2＋的 反应可以加速KMnO4与Cl－的反应。这种 由于一个反应的发生，促进另一个反应进 行的现象，称为诱导作用。
考虑：若用KMnO4标准溶液滴定Fe2＋， 如何选择酸的介质 ？
2.反应物浓度
一般地说，增加反应物浓度可以加 速反应的进行。反应物浓度越大，反应
的速率就越快。但机理复杂，未能从中 判断浓度对反应的影响程度。
3. 温度
对大多数反应来说，升高溶液的温 度，可提高反应的速率。通常每升高 10℃，反应速度约增大2～3倍。但是有 易挥发、易氧化的反应物的情况下不可 加热溶液，否则将引起误差。
4.催化剂（2）
• 例如，在酸性溶液中KMnO4与C2O42-的反 应：
2MnO4 5C2O42 16H 2Mn2 10CO2 8H 2O
这一反应速率较慢，若加入Mn2＋，便 能催化反应迅速进行。 Mn2＋即为催化剂。
4.催化剂（3）
若不加入Mn2＋，利用KMnO4与C2O42-反应 所后成的微量Mn2＋作催化剂，反应也可以进行。 这种生成物本身就起催化作用的反应叫做自动催 化反应（以KMnO4 标准溶液浓度的标定反应为 例）
3. 温度（2）
• 例如，在酸性溶液中KMnO4与C2O42-的反 应：
2MnO4 5C2O42 16H 2Mn2 10CO2 8H 2O
• 在室温下，反应速度缓慢。如果将溶液加 热，反应速度便大为加快。所以用KMnO4 滴定C2O42-时，通常将溶液加热到75～85℃。
• 但升高温度时还应考虑到其它一些可能引 起的不利因素。如温度过高，会引起部分 H2C2O4分解。

() A．FeCl3>Cl2>I2 C．I2>Cl2>FeCl3
B．Cl2>FeCl3>I2 D．Cl2>I2>FeCl3
B
已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：
Ce4++Fe2+====Fe3++Ce3+
、
Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+
根据上述两个方程式判断各物质的还原性由
强到弱的顺序是（ A．Sn2+、Fe2+、Ce3+
＋6
H2SO4(浓) 氧化性
主族非金属元素
最高正价 = 最外层电子数（O、F除外）
最高负价 = 最外层电子数-8
最高正价 + |最高负价| =8
例如：Cl最高价+7价，最低价-1 HClO4 、 HCl
中间价：HC+l5O3、 HC+l3O2 、HC+l1 O
测评：P43 1 测评：P42 例2（1）
⑵还原性越强，说明该物质越易失去电子。
规律2、判断物质具有氧化性、还原性的方法：
（1）运用元素的化合价进行判断： 当元素处于最高价态时，只具有氧化性 当元素处于最低价态时，只具有还原性 当元素处于最中间价态时，既有氧化性又有还原性
化合价 代表物
S元素的性质
－2
H2S 还原性
0
＋4
S
SO2
既有氧化性又有还原性
已知反应：SO2+2H2S=3S+2H2O，则：
（1）氧化剂是 SO2 ，还原剂是 H2S ； （2）氧化产物与还原产物的物质的量之比是：2:1 ； （3）当有32g硫生成时，转移的电子数是 4/3 NA ，还 原剂的质量是 68/3 g ；