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《氧化还原反应》讲义一、什么是氧化还原反应在化学世界中，氧化还原反应是一类极其重要的化学反应。
简单来说，氧化还原反应是指在反应过程中，元素的氧化态（化合价）发生了变化的反应。
氧化还原反应的特征就是有元素的化合价发生了升降。
例如，氢气（H₂）和氧气（O₂）反应生成水（H₂O），氢元素的化合价从 0 价升高到＋1 价，氧元素的化合价从 0 价降低到－2 价，这个反应就是一个典型的氧化还原反应。
二、氧化还原反应的本质氧化还原反应的本质是电子的转移。
在化学反应中，电子从一种物质转移到另一种物质，导致了元素化合价的变化。
以金属钠（Na）和氯气（Cl₂）反应生成氯化钠（NaCl）为例。
钠原子失去一个电子变成钠离子（Na⁺），其化合价从 0 价升高到＋1 价；氯原子得到一个电子变成氯离子（Cl⁻），其化合价从 0 价降低到－1 价。
在这个过程中，电子从钠原子转移到了氯原子。
三、氧化还原反应的表示方法1、双线桥法双线桥法用于表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。
我们以铜（Cu）和硝酸（HNO₃）反应生成硝酸铜（Cu(NO₃)₂）、一氧化氮（NO）和水（H₂O）为例。
首先写出化学方程式：3Cu ＋ 8HNO₃＝ 3Cu(NO₃)₂＋2NO↑ ＋4H₂O然后画出双线桥，从反应物中化合价发生变化的元素指向生成物中相应的元素，桥上标明电子的得失和数目。
铜元素失去 2×3e⁻，氮元素得到 3×2e⁻。
2、单线桥法单线桥法则是表示电子转移的方向和总数，箭头从失电子的元素指向得电子的元素，桥上只标电子转移的总数。
比如上述反应，单线桥可以这样表示：3Cu → 2NO 6e⁻四、氧化剂和还原剂在氧化还原反应中，得到电子（化合价降低）的物质被称为氧化剂，失去电子（化合价升高）的物质被称为还原剂。
氧化剂具有氧化性，能够氧化其他物质，自身被还原；还原剂具有还原性，能够还原其他物质，自身被氧化。
例如，在反应 2H₂＋ O₂＝ 2H₂O 中，氧气（O₂）是氧化剂，氢气（H₂）是还原剂。
第十章氧化还原反应和氧化还原滴定法一、内容提要（一）本章重点本章的重点是氧化还原反应的概念；电极电位概念及其应用；氧化还原滴定。
1．氧化还原反应（1）氧化还原反应氧化还原反应是一类反应物之间有电子交换的反应，其特征是反应物元素的氧化数发生了变化。
一个氧化还原反应由氧化反应和还原反应两个半反应（也叫电极反应）组成，其中物质失去电子的反应是氧化反应，物质得到电子的反应是还原反应。
（2）氧化数不同元素的原子在组成分子时，由于元素的电负性不同，分子中的电荷分布则会不均匀。
氧化数为某元素的原子所具有的形式电荷数。
形式电荷数是假设把每个键中的电子指定给电负性大的原子而求得。
规定单质中的元素的氧化数为零，氢元素和氧元素的氧化数一般情况下分别为+1和-2。
电负性较大的元素的氧化数为负值，电负性较小的元素的氧化数为正值。
在化合物的分子中的各元素的氧化数的代数和为零。
这些规则可以计算复杂化合物分子或离子中各元素的氧化数。
（3）氧化剂和还原剂在氧化还原反应中得到电子的物质是氧化剂，失去电子的物质是还原剂，反应中氧化剂中的元素的氧化数降低，还原剂中的元素的氧化数升高，并且氧化剂的氧化数降低的总数等于还原剂的氧化数升高的总数。
（4）氧化还原方程式的配平氧化还原方程式的配平必须满足两个原则：一是反应前后物质是守恒的；二是反应中氧化剂和还原剂的氧化数的变化的代数和为零。
常用两种方法进行：a. 氧化数法：配平的原则是反应中氧化剂中元素氧化数降低的总数等于还原剂中元素氧化数升高的总数。
b. 离子电子法：配平的原则是氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数。
此法用于配平在溶液中进行的氧化还原反应。
（5）氧化还原电对氧化剂或还原剂各自在反应中与其相应的还原产物或氧化产物所构成的物质对应关系称为氧化还原电对，氧化还原电对中元素氧化数高的物质称为氧化态，氧化数低的物质形态称为还原态。
电对表示为：氧化态/还原态。
2．原电池和电极电位（1）原电池在一定的装置中可以使氧化还原反应的两个半反应在不同的空间位置反应，从而使电子的交换通过外电路完成，将化学能转换为电能。
第10章土壤氧化还原反应10.1基本概念 (1)10.2土壤物质的氧化还原过程 (6)10.3土壤氧化还原状况的生态影响及其调节 (13)[本章提要]土壤中的许多化学和生物化学反应都具有氧化还原特征，因此氧化还原反应是发生在土壤（尤其土壤溶液）中的普遍现象，也是土壤的重要化学性质。
氧化还原作用始终存在于岩石风化和土壤形成发育过程中，对土壤物质的剖面迁移，土壤微生物活性和有机质转化，养分转化及生物有效性，渍水土壤中有毒物质的形成和积累，以及污染土壤中污染物质的转化与迁移等都有深刻影响。
在农林业生产、湿地管理、环境保护等工作中，往往要用到土壤氧化还原反应的有关知识。
10.1基本概念10.1.1氧化还原体系土壤中有多种氧化物质和还原物质共存，氧化还原反应就发生在这些物质之间。
氧化反应实质上是失去电子的反应，还原反应则是得到电子的反应。
实际上，氧化反应和还原反应是同时进行的，属于一个反应过程的两个方面。
电子受体（氧化剂）接受电子后，从氧化态转变为还原态；电子供体（还原剂）供出电子后，则从还原态转变为氧化态。
因此，氧化还原反应的通式可表示为氧化态 + ne还原态（10—1）土壤中存在着多种有机和无机的氧化还原物质（氧化剂和还原剂），在不同条件下他们参与氧化还原过程的情况也不相同。
参加土壤氧化还原反应的物质，除了土壤空气和土壤溶液中的氧以外，还有许多具可变价态的元素，包括C、N、S、Fe、Mn、Cu等；在污染土壤中还可能有As、Se、Cr、Hg、Pb等。
种类繁多的氧化还原物质构成了不同的氧化还原体系（redox system）。
土壤中主要的氧化还原体系如表10—1。
表10—1 土壤中主要的氧化还原体系10.1.2氧化还原指标10.1.2.1强度指标 1、氧化还原电位（Eh ）氧化还原电位（redox potential ）是长期惯用的氧化还原强度指标，它可以被理解为物质（原子、离子、分子）提供或接受电子的趋向或能力。
第10章氧化还原反应习题一、单选题1. 下列电对中，φθ值最小的是：（）A: Ag+/Ag；B: AgCl/Ag；C: AgBr/Ag；D: AgI/Ag2.φθ(Cu2+/Cu+)=0.158V，φθ(Cu+/Cu)=0.522V，则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为：（）A: 6.93×10-7；B: 1.98×1012；C: 1.4×106； D: 4.8×10-133. 已知φθ（Cl2/ Cl-）= +1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是：（）A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2C: 1/2 Cl2+e- = Cl- D: 都是4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是：（）A: K2Cr2O7 B: PbO2C: O2D: FeCl35. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是：（）A: Sn4+ + 2e- = Sn2+B: Cl2+2e- = 2Cl-C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H26. 为防止配制的SnCl2溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是：（）A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑C: 通入H2D: 均可7.下列哪一反应设计出来的电池不需要用到惰性电极?（）A H2 + Cl2→ 2HCl(aq)B Ce4+ + Fe2+→ Ce3+ + Fe3+C Ag+ + Cl-→ AgCl(s)D 2Hg2+ + Sn2+ + 2Cl-→ Hg2Cl2(s) + Sn4+8. 在0.10mol/L NaCl溶液中，φθ(H+/H2)的值为：( )A 0.000VB -0.828VC -0.414VD -0.059V9. 奈斯特方程式φ = φ°+ 0.059n lg[氧化型][还原型]计算MnO4-/Mn2+的电极电势φ，下列叙述不正确的是A. 温度应为298KB. H+浓度的变化对φ的影响比Mn2+浓度变化的影响大.C. φ和得失电子数无关.D. MnO4-浓度增大时φ增大10. 电池反应为：2Fe2+(1mol·L-1)+I2 = 2Fe3+(0.0001mol·L-1)+2I- (0.0001mol·L-1)原电池符号正确的是A.(-)Fe│Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1)，I2│Pt(+)B.(-)Pt│Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1)│I2(s)(+)C.(-)Pt│Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1)，I2│Pt(+)D.(-)Pt│I2，I-(0.0001mol·L-1)‖Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)│Pt(+)二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”）1. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快（）2．由于φθ（Cu+/Cu）= +0.52V , φθ（I2/ I-）= +0.536V , 故Cu+和I2不能发生氧化还原反应。
