普通化学 第十章 氧化还原反应.

化学氧化还原反应化学氧化还原反应（Redox Reaction）是化学反应中常见的一类反应类型，指的是在反应中，物质的电荷状态发生了改变，其中一个物质被氧化，失去电子，另一个物质被还原，获得电子。

氧化和还原两个反应是相互联系、相互作用的过程，是化学反应中重要的一环。

氧化反应是指物质失去电子并与氧原子（或者其他电子受体）结合的过程。

在氧化反应中，物质的氧化数增加，即物质带正电的能力增强。

例如常见的金属与氧气反应生成金属氧化物：4Na + O2 → 2Na2O还原反应是指物质获得电子并减少氧化数的过程。

在还原反应中，物质的氧化数减少，即物质带负电的能力增强。

例如二氧化锰与硫酸反应生成锰离子和二氧气：2MnO2 + 4H2SO4 → 2MnSO4 + 2H2O + O2↑氧化还原反应中的一个重要概念是氧化数（Oxidation Number），也称为氧化态或氧化值。

氧化数描述了原子在化合物或离子中的带电状态。

根据一定的规则，我们可以通过氧化数的变化来判断氧化还原反应的过程。

在氧化还原反应中，存在着一种重要的反应类型，即还原剂和氧化剂。

还原剂是指在反应中能够给予其他物质电子的物质，它自身被氧化。

而氧化剂是指在反应中能够从其他物质获得电子的物质，它自身被还原。

例如在以下反应中，氧化剂是铁离子（Fe3+），而还原剂是锌金属（Zn）：2Fe3+ + 2e- → 2Fe2+Zn → Zn2+ + 2e-氧化还原反应在生活中有着广泛的应用。

例如，腐蚀反应中物质与氧气的反应被视为氧化还原反应。

电池的工作原理也是基于氧化还原反应。

此外，许多化学合成、分解、电解以及生物学中的代谢过程都与氧化还原反应密切相关。

在实际的化学实验中，我们可以通过观察氧化还原反应的发生来判断反应是否进行。

常用的实验方法有观察气体生成、溶液颜色变化、固体物质颜色变化等。

同时，我们也可以通过平衡氧化还原反应方程式来计算物质的反应量，从而实现定量分析。

氧化还原反应1. 氧化还原反应的概念氧化还原反应是化学反应中最常见的一种类型。

在氧化还原反应中，某些物质失去电子，被氧化为较高的化合价态，同时其他物质得到电子，被还原为较低的化合价态。

这些电子的转移导致了物质的氧化和还原。

氧化还原反应也可以称为电子转移反应。

2. 氧化还原反应的特征氧化还原反应有以下几个特征：•电子转移：在氧化还原反应中，电子从一个物质转移到另一个物质。

这个过程涉及到自氧化还原反应的两个半反应，一个是氧化半反应，一个是还原半反应。

•氧化与还原：氧化还原反应中，发生氧化的物质失去电子，还原的物质得到电子。

这个过程中，氧化剂接受电子，被还原，而还原剂失去电子，被氧化。

•氧化态与还原态：氧化还原反应中，氧化剂的氧化态减小，还原剂的还原态增大。

3. 氧化还原反应的常见类型3.1 燃烧反应燃烧反应属于氧化还原反应的一种特殊类型。

在燃烧反应中，燃料物质与氧气反应，产生二氧化碳、水等产物，释放出能量。

在这个过程中，燃料物质失去电子，被氧化，氧气得到电子，被还原。

3.2 金属与酸反应金属与酸反应也属于氧化还原反应。

在金属与酸反应中，金属失去电子，被氧化，同时酸接受电子，被还原。

这个反应会产生金属盐和氢气。

3.3 元素的氧化与还原许多元素可以氧化或还原，这也是氧化还原反应的一种常见类型。

例如，氧的氧化态为-2，但在氯气中，氧可以被氧化为氯气中的+2态。

同时，氯气可以还原氧，使其氧化态下降。

3.4 单质与化合物的反应氧化还原反应中，单质与化合物的反应也是常见的类型。

在这种反应中，单质可以被氧化为化合物，化合物也可以被还原成单质。

4. 氧化还原反应的重要性氧化还原反应在生活和工业中都有重要的应用。

以下是一些例子：•铁的氧化还原反应导致了铁的生锈，这是日常生活中经常遇到的一个问题。

•电池中的化学反应就是氧化还原反应。

电池的作用是将化学能转化为电能。

•氧化还原反应在许多工业过程中起着关键作用，例如金属的提取和水的电解。

《氧化还原反应》讲义一、氧化还原反应的基本概念在化学反应中，元素的化合价发生变化的反应称为氧化还原反应。

化合价升高的物质被氧化，发生氧化反应；化合价降低的物质被还原，发生还原反应。

例如，在反应 2H₂＋ O₂＝ 2H₂O 中，氢元素的化合价从 0 价升高到＋1 价，氢被氧化；氧元素的化合价从 0 价降低到－2 价，氧被还原。

氧化还原反应的特征是化合价的升降，而本质是电子的转移（得失或偏移）。

二、氧化剂和还原剂氧化剂是在反应中得到电子（或电子对偏向）的物质，其化合价降低，具有氧化性，在反应中被还原，生成还原产物。

还原剂则是在反应中失去电子（或电子对偏离）的物质，其化合价升高，具有还原性，在反应中被氧化，生成氧化产物。

以反应 CuO ＋ H₂＝ Cu ＋ H₂O 为例，氧化铜（CuO）中的铜元素化合价从＋2 价降低到 0 价，氧化铜是氧化剂，被氢气还原为铜单质；氢气（H₂）中的氢元素化合价从 0 价升高到＋1 价，氢气是还原剂，被氧化铜氧化为水。

常见的氧化剂有氧气、氯气、高锰酸钾等；常见的还原剂有金属单质（如钠、铁等）、氢气、一氧化碳等。

三、氧化还原反应的表示方法1、双线桥法用双线桥法表示氧化还原反应时，要分别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，在线桥上注明电子的得失和化合价的升降情况。

例如，对于反应 2KClO₃＝ 2KCl ＋ 3O₂↑，双线桥法表示如下：｀｀｀得 2×6e⁻┌────────────┐│ 2KClO₃＝ 2KCl ＋ 3O₂↑└────────────┘失 6×2e⁻｀｀｀2、单线桥法单线桥法是从还原剂中失去电子的元素指向氧化剂中得到电子的元素，在线桥上注明电子转移的总数。

以上述反应为例，单线桥法表示为：｀｀｀6e⁻│2KClO₃＝ 2KCl ＋ 3O₂↑｀｀｀四、氧化还原反应的规律1、守恒规律氧化还原反应中，得失电子总数相等，化合价升降总数相等。

《普通化学实验》氧化还原反应实验一、实验目的1、加深理解电极电势与氧化还原反应的关系；2、了解反应物浓度、反应介质等因素对氧化还原反应的影响；3、学会装配原电池，了解浓度对电极电势的影响；4、学习用酸度计测定原电池电动势的方法。

二、实验原理参加反应的物质间有电子转移或偏移的化学反应称为氧化还原反应。

氧化还原反应中，还原剂失去电子被氧化，元素的氧化数增大，氧化剂得到电子被还原，元素的氧化数减小。

物质的氧化还原能力的大小可以根据相应电对电极电势的大小来判断。

电极电势愈大，电对中的氧化型的氧化能力愈强。

电极电势愈小，电对中的还原型的还原能力愈强。

根据电极电势的大小可以判断氧化还原反应的方向。

当氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时，即E=E 正—E 负＞0时，反应能正向自发进行。

当氧化剂电对和还原剂电对的标准电池电动势相差较大时(如E>0.2V)，通常可以用标准电池电动势判断反应的方向。

由电极反应的能斯特(Nernst)方程式可以看出浓度对电极电势的影响，298.15K 时，][Re ][lg0592.0d Ox n E E +=θ 溶液的pH 值会影响某些电对的电极电势或氧化还原反应的方向。

介质的酸碱性也会影响某些氧化还原反应的产物。

例如，在酸性、中性和强碱性溶液中，MnO 4-的还原产物分别为Mn 2+，MnO 2和-24MnO 。

原电池是利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。

以饱和甘汞电极为参比电极，与待测电极组成原电池，用酸度计可以测定原电他的电动势，然后计算出待测电极的电极电势。

同样，也可以用酸度计测定铜—锌原电池的电池电动势。

当有沉淀或配合物生成时，会引起电极电势和电池电动势的改变。

当电流通过电解质溶液时，在电极上引起的化学变化叫电解。

电解时电极电势的高低、离子浓度的大小、电极材料等因素都可以影响两电极上的电解产物。

如电解Na2SO4溶液时，以铜作作电极，当电极间的电解电压为1.1v时，其电板反应为：阴极 2H2O + O2 + 4e ＝ 4OH－阳极 Cu－2e ＝Cu2+但同样的Na2SO4溶液，若以石墨作电极，电解电压在1.1v时可发生下列反应：阴极 2H2O + 2e ＝ H2 + 2OH－阳极 2H2O－4e ＝O2 + 4H+三、实验仪器与试剂仪器：试管，pH酸度计，锌电极，铜电极，盐桥，电池，铂电极，烧杯4 个(100mL，50 mL各2个)，玻璃棒，表面皿，淀粉-KI试纸，红色石蕊试纸。