氧化还原反应.
- 格式:ppt
- 大小:1.72 MB
- 文档页数:51
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。
氧化还原反应氧化还原反应是化学反应中常见的一类反应,也是一种重要的化学变化方式。
在氧化还原反应中,物质的氧化态和还原态发生变化,同时伴随着电子的转移。
本文将详细介绍氧化还原反应的概念、特点、分类和应用。
一、概念氧化还原反应,简称“氧化反应”或“还原反应”,是指在化学反应中发生电子转移的过程。
在氧化还原反应中,电子从一个物质转移到另一个物质,导致被转移的物质发生氧化,而接受电子的物质则发生还原。
二、特点1. 电子转移:氧化还原反应是通过电子的转移实现的,其中一种物质失去电子,被认为是发生了氧化反应,而另一种物质得到电子,被认为是发生了还原反应。
2. 氧化态和还原态:在氧化还原反应中,物质的氧化态和还原态发生变化,反应前后物质的氧化态和还原态互相切换。
3. 氧化剂与还原剂:氧化还原反应中,能够接受电子的物质称为氧化剂,能够提供电子的物质称为还原剂。
氧化剂与还原剂是氧化还原反应中不可分离的两个角色。
三、分类氧化还原反应可以根据反应物和产物的氧化态变化来进行分类,一般可分为以下几种类型:1. 金属与非金属氧化反应:如铁与氧气反应生成铁(III)氧化物。
2. 过氧化反应:如过氧化氢分解为水和氧气。
3. 氧化酸还原反应:如硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和二氧化硫。
4. 氧化碱酸还原反应:如溴水与氯化钾反应生成溴化钾和氯。
5. 形成氧化还原反应:如氯和铁反应生成氯化铁。
四、应用氧化还原反应广泛应用于许多领域,包括化学工业、生物学、环境保护等。
以下是氧化还原反应的一些应用:1. 防腐剂:许多金属的氧化反应可用作材料的防腐剂,防止金属与氧气接触而产生腐蚀。
2. 电池:电池是利用氧化还原反应产生电能的装置。
3. 合成反应:氧化还原反应在有机合成中具有重要作用,可以合成各种有机化合物。
4. 水处理:氧化还原反应在水处理过程中常用于去除有害物质和净化水质。
5. 生物代谢:氧化还原反应是生物代谢过程中的基本反应之一,参与到细胞能量转化和物质代谢过程中。
氧化还原反应一、氧化还原反应的几组概念1、氧化还原反应与非氧化还原反应氧化还原反应:有化合价改变或者有电子得失的反应。
非氧化还原反应:没有化合价改变或者没有电子得失的反应。
例如:2AgNO3△2Ag+2NO2↑+O2↑,是氧化还原反应。
2Mg+O2点燃2MgO是氧化还原反应的化合反应。
CaO+H2O===Ca(OH)2是非氧化还原反应的化合反应。
NH4HCO3△NH3↑+CO2↑+H2O是氧化还原反应的分解反应。
CaCO3高温CaO+CO2↑是非氧化还原反应的分解反应。
BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl是非氧化还原反应的复分解反应。
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu是氧化还原反应的置换反应。
结论:置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应,化合反应可能是氧化还原反应,分解反应可能是氧化还原反应。
2、氧化剂与还原剂氧化剂:在反应中得到电子的反应物。
即:能使对方元素化合价升高的反应物。
还原剂:在反应中得到电子的反应物。
即:能使对方元素化合价降低的反应物。
常见的氧化剂:Cl2、O2、Fe2O3、NO2、浓H2SO4、HNO3、HClO、FeCl3、KMnO4常见的还原剂:Zn、C、H2、CO、SO2、H2S、HI、Fe(OH)2、FeCl2、Na2SO3、KI3、氧化性与还原性氧化性:反应物得到电子的性质。
即:使对方元素化合价升高的性质。
还原性:反应物失去电子的性质。
即:使对方元素化合价降低的性质。
规律:一般来说元素处在最高价的反应物只具有氧化性,元素处在最低价的反应物只有还原性,元素处在中间价的反应物既具有氧化性又具有还原性。
4、氧化反应与还原反应氧化反应:反应物失去电子的反应。
还原反应:反应物得到电子的反应。
一个氧化还原反应可以拆开为一个氧化反应和一个还原反应,这是电极反应书写的依据。
反之,一个氧化反应和一个还原反应可以合并成一个氧化还原反应。
一个放热的氧化还原反应理论上可以设计成原电池。
氧化还原反应氧化还原反应是一种化学反应类型,也被称为氧化-还原反应。
在氧化还原反应中,原子或者分子失去或者获得电子,因而其氧化态发生改变。
这种反应是化学中非常重要的一种类型,本文将从氧化还原反应的基本概念、特征、类型以及在日常生活中的应用等方面展开阐述。
氧化还原反应是化学反应中最常见的类型之一。
在氧化还原反应中,参与反应的物质发生电子的失去或者获得,导致其氧化态发生变化。
在氧化还原反应中,有两个基本概念:氧化和还原。
氧化是指物质失去电子,同时氧化数增加;还原是指物质获得电子,同时氧化数减少。
因此,在氧化还原反应中,氧化和还原是相互联系、相互制约的过程。
氧化还原反应有着明显的特征,其中最为重要的特征是电子的转移。
在氧化还原反应中,原子或者分子之间发生电子的转移,从而导致氧化数的变化。
另一个重要特征是反应物氧化数的变化。
在氧化还原反应中,反应物从一种氧化态变化为另一种氧化态,反映了反应过程中电子的流动和分配。
根据氧化还原反应的特征,可以将氧化还原反应分为许多类型。
其中,最为常见的类型包括单质氧化反应、还原反应、置换反应以及氧化-还原反应。
在这些类型中,单质氧化反应是指单质和氧气反应生成氧化物;还原反应是指氧化物与还原剂反应生成单质;置换反应是指两种金属离子置换生成两种金属的反应;氧化-还原反应是指物质发生氧化和还原同时进行的反应。
氧化还原反应在我们日常生活中有着广泛的应用。
在工业生产中,氧化还原反应被广泛应用于金属提取、焊接、电镀等领域。
在生活中,氧化还原反应也广泛存在于我们周围,比如食物的烹饪过程中就离不开氧化还原反应。
此外,氧化还原反应还被应用于环境保护、废水处理等方面,发挥着重要的作用。
总的来说,氧化还原反应是一种重要的化学反应类型。
通过本文的阐述,我们了解了氧化还原反应的基本概念、特征、类型以及在日常生活中的应用。
希望能加深对氧化还原反应的理解,进一步探索其在化学领域的应用前景。
考点名称:氧化还原反应的定义∙氧化还原反应:有电子转移(得失或偏移)的反应;(无电子转移(得失或偏移)的反应为非氧化还原反应)反应历程: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。
∙氧化还原反应中存在以下一般规律:强弱律:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
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。
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。
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。
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。
氧化还原性的强弱判定:物质的氧化性是指物质得电子的能力,还原性是指物质失电子的能力。
物质氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的能力(与得失电子的数量无关)。
从方程式与元素性质的角度,氧化性与还原性的有无与强弱可用以下几点判定:(1)从元素所处的价态考虑,可初步分析物质所具备的性质(无法分析其强弱)。
最高价态——只有氧化性,如H2SO4、KMnO4中的S、Mn元素;最低价态,只有还原性,如Cl-、S2-等;中间价态——既有氧化性又有还原性,如Fe、S、SO2等。
(2)根据氧化还原的方向判断:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
(3)根据反应条件判断:当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时,如氧化产物中元素的价态相同,可根据反应条件的高、低进行判断,如是否需要加热,是否需要酸性条件,浓度大小等等。
电子的得失过程:其过程用核外电子排布变化情况可表示为:考点名称:氧化还原反应的本质和特征∙氧化还原反应的本质:电子的转移(得失或偏移)氧化还原反应的特征:化合价升降(某些元素化合价在反应前后发生变化,是氧化还原反应判别的依据)∙氧化还原反应的发展史:1.物质与氧气发生的反应属于氧化反应,含氧化合物中氧被夺去的反应属于还原反应。
氧化还原反应【基础知识梳理】一、氧化还原反应1.氧化还原反应的定义在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。
在氧化还原反应中,反应物所含元素化合价升高的反应称为氧化反应;反应物所含元素化合价降低的反应称为还原反应。
氧化反应和还原反应对立统一于一个氧化还原反应之中。
2.氧化还原反应的实质:元素化合价的变化是电子转移的外观表现,电子转移是氧化还原反应的实质。
3. 氧化还原反应的特征(判断依据)反应中是否发生元素化合价的变化4.氧化还原反应与四种基本类型反应之间的关系化合反应:有单质参加的是氧化还原反应。
分解反应:有单质生成的是氧化还原反应。
置换反应:全部是氧化还原反应。
复分解反应:都是非氧化还原反应。
二、氧化剂和还原剂1.氧化剂和还原剂的相关概念氧化剂: 的反应物;还原剂:的反应物。
三、氧化性、还原性强弱比较(1)根据氧化还原反应方程式强还原剂(A)+强氧化剂(B)=弱氧化产物(a)+弱还原产物(b)则氧化性:B>a,还原性:A>b氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性则越弱;还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性则越弱。
(2)根据金属活动性顺序表在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就越强,其阳离子的氧化性就越弱。
(3)根据元素周期表同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。
(4)根据反应的难易程度氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越。
不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越;(5)其它条件一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越,反之则越弱。
注意:○1物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的 ,与得失电子的 无关。
第三讲 氧化还原反应一、氧化还原反应的基本概念及其应用1.氧化还原反应概念(1)定义:在反应过程中有元素 的化学反应。
(2)实质:反应过程中有 。
(3)特征:反应前后元素的化合价有 。
(4)有关概念及相互关系(5)四种基本反应类型和氧化还原反应的关系2.氧化还原反应电子转移的表示方法(1)双线桥法:表示同种元素的原子在反应前后电子得失的情况和数目。
①箭头、箭尾对应化合价变化的同种元素。
②必须注明“得到”或“失去”的字样。
③还原剂失去电子总数与氧化剂得到电子总数相等例如(2)单线桥法:表示反应物中元素的原子发生电子转移的数目和情况。
①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况;②不需标明“得”或“失”,只标电子转移数目;③箭头标明电子转移的方向;④单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。
例如例1.(11课标)氢化钙可作为生氢剂,反应化学方程式为:CaH2+2H2O 2 +2H2,下列说法错误的是()A.CaH2既是氧化剂,又是还原剂B.H2既是氧化产物,又是还原产物C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂D.氧化产物与还原产物的质量之比为1:1 变式1-1.CuH不稳定,易跟盐酸反应:2CuH+2HCl2+2H2↑+Cu。
下列说法正确的是()A.CuH中H的化合价为+1 B.CuH在反应中只被还原C.在反应中HCl失去电子D.Cu是反应的还原产物变式1-2.(2012·上海)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为:2CuFeS2+O22S+2FeS +SO2。
下列说法正确的是()A.SO2既是氧化产物又是还原产物B.CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化C.每生成1 mol Cu2S,有4 mol硫被氧化D.每转移1.2 mol电子,有0.2 mol硫被氧化例2.标出下列氧化还原反应电子转移的方向和数目,并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(1)2FeCl3+2KI2+2KCl+I2(2)5NH4NO32↑+9H2O+2HNO3(3)H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2↑+2H2O(4)4FeS2+11O2高温Fe2O3+8SO2变式2-1.下列化学反应中,电子转移的表示方法正确的是()A.B.D.C.变式2-2.N A表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是()A.Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4 N AB.5.6 g铁与足量的稀硝酸反应,失去电子数为0.2N AC.0.3 mol NO2溶于水,转移电子数为0.1N AD.在2NH3+NO+NO22N2↑+3H2O中,每生成2 mol N2转移的电子数目为6N A 【巩固训练】1.下列反应属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂也不作还原剂的是()A.CO2+H2O H2CO3 B.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑C.3Fe+4H2O(g)高温Fe2O4+4H2 D.2Na+2H2O+H2↑2.吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧能加速人体衰老,被称为“生命杀手”。