学习目标:1、了解氧化还原反应的基本概念
2、掌握氧化性、还原性强弱的比较
3、综合运用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应
学习重点和难点:表示电子转移的方法、氧化还原反应的基本规律及其应用
目标1:氧化还原反应基本概念
根据反应中是否有元素化合价的升降,可以把反应分成两类:氧化还原反应和非氧化还原反应。
1.氧化还原反应的特征: 。
判断一个反应是否为氧化还原反应的依据 。
2.氧化还原反应的实质: 。
3. 氧化还原反应与基本反应类型的关系:
⑴化合反应:可能是氧化还原反应,一般说, 的化合反应是氧化还原反应。
⑵分解反应:可能是氧化还原反应,一般说, 的分解反应是氧化还原反应。
⑶置换反应:全部是氧化还原反应。 ⑷复分解反应:都是非氧化还原反应。
4.有关概念之间的联系:
氧化剂(具有氧化性)→ 电子 →被 →发生 反应 →得到 产物
还原剂(具有还原性)→ 电子 →被 →发生 反应 →得到 产物
目标2:表示电子转移的方法
1.双线桥法:表示同种元素在反应前后转移电子的情况。
例如:
注意:①箭号从反应物指向生成物,起止为同一元素。
②箭号不代表电子转移的方向。 ③电子有得必有失,电子得失总数应相等。
④参加反应的所有元素可能是全部,也可能只是其中一部分参加了氧化还原反应。
练习:2Mg + CO2
2MgO + C 2KClO3
2KCl + 3O2 ↑
2.单线桥法:表示反应过程中电子在反应物之间的转移情况。
例如:
注意:①箭号从还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。
②箭号表示电子转移的方向。
③数字表示某元素失电子(也是另一元素得电子)的总数。
练习:
4NH3 + 5O2
4NO + 6H2O 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
目标3:氧化还原反应的基本规律及作用
1.守恒律:对于一个完整的氧化还原反应,化合价升高总数和降低总数相等,失电子总数和得电子总数相等。除此之外,质量和原子个数也都守恒。
作用:有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原方程式。
2.强弱律:较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。
氧化性: 剂 > 产物 还原性: 剂 > 产物
3.互不换位规律
① 同种元素相邻价态的粒子不发生氧化还原反应(即不发生转化)。
如:S与H2S,SO2与H2SO4,均不能反应,因此可以用浓H2SO4来干燥SO2气体。
② 含同一元素的高价态化合物和低价态化合物反应时,该元素的价态互不换位,而是生成中间
价态的物质,即高价态 + 低价态→中间价态(同种元素之间的氧化还原只靠拢不交叉)。
如:H2S(-2) + H2S(+6)O4(浓)= ; KCl(+5)O3 + 6HCl(-1) =
作用:a.判断元素或物质氧化性或还原性的有无或可能,但非难易。
b.分析判断氧化还原反应中的物质变化及推测变化产物。
4.优先律:在同一个反应环境中,氧化剂遇到多种还原剂时,首先与最强的还原剂反应,反之亦然。如在 FeI2溶液中通入Cl2,因还原性I->Fe2+,所以当Cl2不足时,先将I—氧化,FeI2 + Cl2(少量) = 当Cl2足量时,才能将Fe2+,I—完全氧化。 FeI2 + Cl2(过量) =
目标四:氧化性和还原性强弱程度的判断
1.根据金属活动顺序表判断
金属单质的还原性:
K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>H2>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
金属离子氧化性:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
2.根据非金属活动顺序进行判断
非金属单质的氧化性顺序:F2>O2>Cl2>Br2>I2>S
阴离子的还原性顺序:F-
3.根据周期表位置判断
在周期表中,从左往右,元素的非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱;同主族元素,从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱.
4.根据元素化合价价态的高低判断
一般说来,氧化剂含有较高价态的元素,还原剂含有较低价态的元素。变价元素位于最高价态时,只有氧化性;位于最低价态时只有还原性,处于中间价态时既有氧化性又有还原性。可记忆为:“高价氧化低价还,中间价态两边转”。如:
H2S为强还原剂;浓H2SO4为强氧化剂,单质S和SO2既有氧化性,又有还原性。
5.根据氧化还原反应进行的方向判断
氧化性强弱为:氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂
还原性强弱为:还原剂>还原产物,还原剂>氧化剂
如:5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3 氧化性:Cl2>HIO3 Cl2>I2 还原性:I2>HCl
6.根据氧化还原反应进行的难易程度(反应条件)的不同进行判断
应当注意的是:判断氧化性或还原性的依据是得失电子的难易程度,而不是得失电子数目的多少,所以反应条件越容易,反应速度越快。氧化性或还原性就越强,反之则弱。
7.根据原电池中的电极反应判断
正极:强氧化剂 + ne- = 弱还原性物质
负极:强还原剂 - ne- = 弱氧化性物质
8.根据元素最高价氧化物的水化物酸碱性强弱判断
如酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3,可判断氧化性:Cl>S>P>C。
9.外界条件对某物质氧化性或还原性强弱的影响
⑴物质的浓度越高,氧化性或还原性越强。(如HNO3)
⑵温度越高,氧化性或还原性越强。 ⑶酸性越强,氧化性越强(KMnO4)。
目标5 : 氧化还原反应方程式的配平
1、原则:化学方程式中化合价升高和降低的总数相等。
2、步骤:标变价、列变化.求总数、配系数
[说明]配平离子方程式时,配平时应注意质量守恒和电荷守恒。
练习:
1.Zn + HNO3 = Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
2. Cl2 + KOH = KClO3 + KCl + H2O
3. Cu2S + HNO3(稀) = Cu(NO3)2 + NO↑+ H2SO4 + H2O
4. MnO4—+ SO32— + H+ = Mn2+ + SO42— + H2O
5.H2O2 + Cr 2(SO4)3 + NaOH = Na2SO4 + Na 2CrO4 + ;
6.FeSO4 + O2 + H2O = Fe(OH)3 + Fe2(SO4)3
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