氧化还原反应

氧化还原反应

氧化-还原反应 (oxidation-reduction reaction, 也作redox

reaction)是化学反应前后，元素的氧化数有变化的一类反应。氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。 氧化还原反应是化学反应中的三大基本反应之一（另外两个为（路易斯）酸碱反应与自由基反应。自然界中的燃烧，呼吸作用，光合作用，生产生活中的化学电池，金属冶炼，火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。研究氧化还原反应，对人类的进步具有极其重要的意义。

18世纪末，化学家在总结许多物质与氧的反应后，发现这类反应具有一些相似特征，提出了氧化还原反应的概念：与氧化合的反应，称为氧化反应；从含氧化合物中夺取氧的反应，称为还原反应。随着化学的发展，人们发现许多反应与经典定义上的氧化还原反应有类似特征，19世纪发展化合价的概念后，化合价升高的一类反应并入氧化反应，化合价降低的一类反应并入还原反应。20世纪初，成键的电子理论被建立，于是又将失电子的半反应称为氧化反应，得电子的半反应称为还原反应。

1948年，在价键理论和电负性的基础上，氧化数的概念被提出，1970年IUPAC对氧化数作出严格定义，氧化还原反应也得到了正式的定义：化学反应前后，元素的氧化数有变化的一类反应称作氧化还原反应。

氧化还原反应前后，元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低，可以将氧化还原反应拆分成两个半反应：氧化数升高的半反应，称为氧化反应； 氧化数降低的反应，称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的，不能独立存在，它们共同组成氧化还原反应。

反应中，发生氧化反应的物质，称为还原剂，生成氧化产物；发生还原反应的物质，称为氧化剂，生成还原产物。氧化产物具有氧化性，但弱于氧化剂；还原产物具有还原性，但弱于还原剂。

一个化学反应，是否属于氧化还原反应，可以根据反应是否有氧化数的升降，或者是否有电子得失与转移判断。如果这两者有冲突，则以前者为准。

46个氧化还原反应的方程式

1、 氢气还原氧化铜：H₂ ＋ CuO ＝＝△＝＝ Cu ＋ H₂O

在这个反应中，氢气（H₂）失去电子被氧化，氧化铜（CuO）得到电子被还原。

2、 木炭还原氧化铜：C ＋ 2CuO ＝＝高温=＝ 2Cu ＋ CO₂↑

碳（C）从 0 价升高到 ＋4 价，被氧化；氧化铜中的铜元素从 ＋2

价降低到 0 价，被还原。

3、 一氧化碳还原氧化铜：CO ＋ CuO ＝＝△＝＝ Cu ＋ CO₂

一氧化碳（CO）中的碳元素从 ＋2 价升高到 ＋4 价，被氧化；氧化铜中的铜元素从 ＋2 价降低到 0 价，被还原。

4、 一氧化碳还原氧化铁：3CO ＋ Fe₂O₃ ＝＝高温=＝ 2Fe ＋

3CO₂

一氧化碳被氧化为二氧化碳，氧化铁中的铁元素被还原为单质铁。

5、 锌与稀硫酸反应：Zn ＋ H₂SO₄ ＝＝ ZnSO₄ ＋ H₂↑

锌（Zn）从 0 价升高到 ＋2 价，被氧化；氢离子（H⁺）得到电子被还原为氢气。

6、 铁与硫酸铜反应：Fe ＋ CuSO₄ ＝＝ FeSO₄ ＋ Cu 铁（Fe）从 0 价升高到 ＋2 价，被氧化；铜离子（Cu²⁺）得到电子被还原为铜单质。

7、 铜与硝酸银反应：Cu ＋ 2AgNO₃ ＝＝ Cu(NO₃)₂ ＋ 2Ag

铜（Cu）从 0 价升高到 ＋2 价，被氧化；银离子（Ag⁺）得到电子被还原为银单质。

8、 甲烷在氧气中燃烧：CH₄ ＋ 2O₂ ＝＝点燃=＝ CO₂ ＋ 2H₂O

甲烷（CH₄）中的碳元素从 －4 价升高到 ＋4 价，被氧化；氧气（O₂）得到电子被还原。

9、 乙醇在氧气中燃烧：C₂H₅OH ＋ 3O₂ ＝＝点燃=＝ 2CO₂ ＋

3H₂O

乙醇中的碳元素化合价发生变化，被氧化；氧气得到电子被还原。

10、 葡萄糖在体内氧化：C₆H₁₂O₆ ＋ 6O₂ ＝＝酶=＝ 6CO₂ ＋

6H₂O

葡萄糖中的碳元素被氧化，氧气被还原。

氧化还原反应

第三节(第二课时)

氧化还原反应的基本规律

教材分析

本节的知识发展脉络：氧化还原反应的有关内容分三个地方呈现：一开始在物质及其变化的分类中提到可以从化合价的角度去分类，然后在讲到氯气性质的时候，再重点揭示氧化还原原理。这种处理方式看似是散乱的，但有内在的逻辑发展顺序，是让学生先感知，再通过具体的实例去认识典型氧化还原反应及其本质。化合价变化和电子转移的关系是这一节教学的关键。教学中分别从得氧失氧→化合价升降→电子转移，一环扣一环、由表及里地揭示反应的实质，从而使学生形成氧化还原反应的概念。

学习目标

【知识目标】

学会氧化还原反应的基本规律，会判断物质氧化性、还原性强弱的一般方法

【能力目标】学会氧化还原反应的有关规律解决实际问题，能根据氧化还原反应方程式判断物质氧化性、还原性的强弱

【道德情感目标】举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应，关注与化学有关的社会热点问题，逐步形成可持续发展的思想。养成勇于实践、不断创新的科学态度，体会学习科学探究的基本方法。

重点与难点

【重点】氧化还原反应的基本规律

【难点】判断物质氧化性、还原性强弱的一般方法 学习过程

[思考与交流]

1、在2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑的化学反应里，氢元素的化合价由 价降低为 价，降低了 价，氢元素化合价降低的总数为 ，氢离子得到电子总数为 ，则铝元素化合价升高总数为 ，铝原子失去电子总数为 。

2、在同一个氧化还原反应里，下列说法正确的是 。

A、氧化剂里化合价降低总数与得到电子总数相同

B、还原剂里化合价升高总数与失去电子总数相同

C、氧化剂里化合价降低总数与还原剂里化合价升高总数相等

D、氧化剂里得到电子总数与还原剂里失去电子总数相等。

[归纳与整理]

(一)、氧化还原反应的基本规律及作用

氧化还原反应高考总复习

1、氧化还原反应的基本规律

（1）守恒律

氧化还原反应中，电子得失总数相同（或化合价升降总数相同），可

用于配平或进行某些计算。

（2）强弱律

氧化还原反应若能自发进行，一般为强氧化剂与强还原剂生成弱还原剂

和弱氧化剂的过程。

（3） 价态律

①含多种价态的元素，处于最高价时只有氧化性；处于最低价时只有氧

化性；处于中间价时既有氧化性又有还原性。

②同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应；同种元素高价化合物与低

价化合物，当有中间价态时才有可能发生反应，若无中间价态，则不发

生氧化还原反应。

③同种元素不同价态间的氧化还原反应，价态“只靠拢不相交”，如：

KClO

3+6HCl KCl+3Cl

2↑+3H

2O

（4）顺序律

同一种氧化剂遇到还原性不同的几种物质，若均能反应，则按还原性由

强到弱的顺序依次反应；同一种还原剂遇到不同的几种物质，若均能反

应，则按氧化性由强到弱的顺序依次反应。

（5） 难易律

一般来说，原子越易失电子（还原性越强），对应阳离子的氧化性

越弱；原子越易得电子（氧化性越强），对应阴离子的还原性越弱。

演练1 某化学小组学习氧化还原反应规律时，讨论了以下说法，其中不正确的是（）

A. 由于还原性Fe2+强于Br-，把Cl

2缓慢通入FeBr

2溶液中时，Cl

2将先氧

化Fe2+

B. 在反应H

2S+H

2SO

4(浓) S↓+SO

2↑+2H

2O中，产物S由H

2S氧化得

到

C. C能在高温下还原出Si：SiO

2+2C Si+2CO↑,说明C的金属性比Si强

D. 根据反映8HCNO+6NO

2 7N

2+8CO

2+4H

2O，消耗1molNO

2时转移

电子的物质的量为4mol

2、 判断离子方程式书写正误的方法

（1）五查

①查物质是否能拆成离子形式，若能拆，再看拆写是否正确。必须记牢溶解性表，注意酸式盐离子除HSO

4-外，均不能拆出H+。

②查等号、可逆号是否应用恰当。如Fe3++3H

2O Fe（OH）

3（胶体）

+3H+，若写成Fe3++3H