Transcript 还原反应
C+O2 点燃 CO2 一、化学反应的类型 1、基本反应类型 反应类型 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 表达式 A+B=AB AB=A+B A+BC=AC+B AB+CD=AD+CB 2、氧化反应和还原反应 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2的反应属于 哪种基本反应类 型？ • CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 是氧化还原反应 吗？从初中氧化还原反应的概念判断。 讨论结果 同一个化学反应用不同的分类方法去分 析，结果也不相同。四种基本反映类型 并不能包括所有的反应。 初中所学的氧化还原反应比较片面，不 能真实地反映氧化还原反应的本质。 ∆ CuO+H2 Cu+H2O 对于这一反应，谁得到氧，谁失去氧， 得到氧与失去氧的数目关系怎样。 哪种元素化合价升高？哪种元素化合 价降低？升高的化合价降低的化合价 关系怎样？ 二、氧化还原反应 1、什么叫氧化还原反应？ 一种物质被氧化，同时另一种物质被还原的反应。即凡是 有元素的化合价升降的化学反应。 2、特征： 反应前后化合价发生变化（也是判断依据） 氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。 还原反应：物质所含元素化合价降低的反应。 练习：分析下列反应中各元素化合价 在反应前后有无变化,如何变化。并判 断是否是氧化还原反应。 怎样表示？？ 0 +2 +6 -2 +2 +6 -2 0 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 0 +1 -1 +2 -1 是 0 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 是 +1 -2 +1 不是 +1 -1 +1 -1 +1 -2 NaOH + HCl = NaCl + H2O 氧化还原反应的表示方法： 从反应上分： 用于表示反应中元素化合价变 C发生氧化反应； 化情况的双箭头—— 双线桥 CuO发生还原反应 化合价升高，被氧化 +2 0高温 0 +4 从反应物上分： C是还原剂； 从生成物上分： CuO是氧化剂 Cu是还原产物； 会判断： 化合价降低，被还原 CO2是氧化产物 氧化反应，还原反应； 书写步骤：1.标出变化了的元素化合价; 氧化剂，还原剂； 2.箭头总是从反应物指向生成物; 氧化产物，还原产物 2CuO + C == 2Cu + CO2 3.箭头指向同种元素; 4.升价在上,降价在下。 [练习] 用化合价升降的观点去判断下面的反 应, 哪些是氧化还原反应?若是，标出化合价变化、 氧化反应和还原反应。找出氧化剂、还原剂；氧 化产物和还原产物。 ①MnO2＋4HCl浓 ②2KClO3 ③H2+ Cl2 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KCl＋3O2↑ 2HCl ④NaCl固+H2SO4浓==NaHSO4＋HCl 关键:1)正确判断各反应物、生成物各元素的化合价及其变化; 2)凡是有化合价升降的化学反应都是氧化还原反应 3）用双线桥表示氧化还原反应的各种关系 判断方法为：（记住四句话） 高失氧，低得还，若说”剂” ，两相反 ； 还原剂本身被氧化，氧化剂本身被还原。 还原剂被氧化后的生成物是氧化产物（即 化合价升高后的产物）； 氧化剂被还原后的生成物是还原产物（即 化合价降低后的产物）。 为什么在氧化还原反应中元素的 化合价会发生变化? 发生了电 金属钠能和氯气反应: 子转移！ 失去电子,化合价升高， 被氧化 0 0 +1 -1 2Na + Cl2 == 2NaCl 得到电子,化合价降低,被还原 氢气能和氯气反应: 电子对偏离,化合价升高,被氧化 0 0 +1 -1 H2 + Cl2 == 2HCl 电子对偏向,化合价降低,被还原 发生了电子 对的偏移！ 3、氧化还原反应的本质---从电子得失观点分析 失去电子的反应叫氧化反应； 得到电子的反应叫还原反应； 凡是有电子转移（包括得失和电子对的偏移）的 反应就叫氧化还原反应。 某元素失去电子 （或电子对偏离) 化合价升高 氧化反应 某元素得到电子 （或电子对偏向) （本质） 化合价降低 （特征） 还原反应 4.电子转移及氧化还原关系的表示方法 ---单线桥和双线桥 ⑴用双线桥表示电子转移的结果和氧化还原反应的各种关系 化合价升高，被氧化，失 2×e- 失去 2×e-，化合价升高，被氧化 +2 –1 0 +3 -1 2FeCl2 + Cl2 == 2FeCl3 得到 2×e-，化合价降低，被还原 +4 -1 +2 0 MnO2 + 4HCl（浓） === MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 化合价降低，被还原，得 2e- 重点：（1）双箭号（从反应物指向生成物） （2）箭号起、止所指为同一种元素 （3）标出得与失电子及总数（氧化剂得电子总数等于还原 剂失电子总数） 4. 氧化还原反应的表示： （氧化还原反应、 化合价升降、电子转移和总数） 用双线桥应注意的事项： 正确判断各反应物、生成物各元素的化合价及其变化 两个线桥一个在上、一个在下，线桥的方向是从反应 物一方指向生成物一方，首尾都必须对应与发生化合价 发生变化的同种元素。 电子符号用“e-”来表示 得失电子总数表示：原子个数 × 每个原子得失电子数 注意：反应中失去电子的总数等于得到电子的总数 ［练习1］ 用双线桥表示下列氧化还原反应的化 合价升降及电子转移情况。 ① Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 ②Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2 ↑ ③SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S ④2KClO3 2KCl＋3O2↑ ⑤3Cl2 + 8NH3 == 6NH4Cl + N2 ⑥MnO2＋4HCl浓 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ⑵用单线桥表示电子转移情况 表示氧化剂和还原剂之间元素的电子转移情况时， 将氧化剂中降价元素与还原剂中升价元素用直线连接起 来，箭头从还原剂指向氧化剂，线上标出电子转移总数， 称为“单线桥法” 2e+4 -1 加热 +2 0 MnO2 + 4HCl（浓） === MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 重点：（1）单箭号（在反应物之间） （2）箭号起点为失电子元素，终点为得电子元素(从还原剂 指向氧化剂) （3）只标转移电子总数，不标得与失。 ［练习2］ 用单线桥表示下列氧化还原反应的电 子转移情况。 ① MnO2＋4HCl浓 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ② Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2 ↑+2H2O ③ SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S ④ 3Cl2 + 8NH3 == 6NH4Cl + N2 ⑤ Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O ⑥ S + 2KNO3 + 3C = K2S + N2↑ + CO2↑ 练习4： HNCO（异氰酸，其结构为 H－N＝C＝O）能和NO2反应生成N2、CO2 和H2O。 写出HNCO与NO2反应的化学方程式，分 别指明化合物中哪种元素被氧化？哪种元 素被还原？ 标出电子转移的方向和数目。 练习6.分别用双线桥和单线桥法标出氧化还原反 应电子转移的方向和数目 1.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2.2Al+3H2SO4=Al2（SO4)3+3H2↑ 3.2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑ 4. KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑ +3H2O 5.3BrF3＋5H2O＝HBrO3＋Br2＋9HF＋O2↑ 6.4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 三、氧化还原反应与基本反应类型的关系及一般规律 1．化合反应：有单质参加的是氧化还原反应。 2．分解反应：有单质生成的是氧化还原反应。 3．置换反应：全部是氧化还原反应。 4．复分解反应：都是非氧化还原反应。 四、氧化剂和还原剂 1. 定义 氧化剂: 得到电子（元素化合价降低）的物质, 被还原。 记忆方法： 还原剂: 失去电子（元素化合价升高）的物质，被氧化。 氧化性: 物质得到电子的能力。 还原性: 物质失去电子的能力。 高失氧，低得还， 若说“剂”，两相反。 判断物质具有氧化性、还原性的方法： ⑴运用氧化还原反应进行判断： 氧化剂、氧化产物具有氧化性 还原剂、还原产物具有还原性 ⑵运用所含元素的化合价进行判断： 高价氧化、低价还，中间价态两边转 练习：（08上海卷）下列物质中，只有氧化性、只有 还原性，既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是 （ ） A．F2、K、HCl B．Cl2、Al、H2 C．NO2、Na、Br2 D．O2、SO2、H2O 氧化性、还原性有强弱之分： ⑴氧化性越强，说明该物质越易得到电子。 ⑵还原性越强，说明该物质越易失去电子。 一般地氧化性强的易于与还原性强的物质发生氧 化还原反应。 比如，氯化铁溶液可以与硫化氢反应。你能否写 出该反应的化学方程式。 2. 常见的氧化剂和还原剂 氧化剂: ⑴某些非金属单质：O2、Cl2、S、F2等 ⑵某些含氧酸：浓硫酸、HNO3、HClO ⑶含高价金属的盐：KMnO4、 FeCl3等 还原剂: ⑴活泼金属单质：Al、Zn、Fe等 ⑵某些非金属单质：C、H2等 ⑶含低价元素的化合物：CO、H2S、Fe2+等 五、氧化还原反应的规律 1、强制弱规律（强弱律）----判断氧化性和还原性强弱 ⑴利用氧化还原反应进行判断 一个自发进行的氧化还原反应： 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 判断的方法：若判断氧化性强弱，找出氧化剂和氧化 产物。然后根据反应物的比生成物的氧化性强。 例题：P52 2-2 2-3 P53 7 1、强制弱规律（强弱律）----判断氧化性和还原性强弱 ⑵利用金属活动顺序表判断 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn （H）Cu Hg Ag Pt Au 结论： 金属单质的还原性越来越弱 简单金属阳离子的氧化性越来越强 ⑴金属单质的还原性越强，其简单阳离子的氧化性越 弱，反之，亦然。 ⑵非金属单质的氧化性越强，其简单阴离子的还原性 越弱，反之，亦然。 2、得失电子守恒 氧化还原反应中还原剂失去的电子总数一定和氧化 剂得到的电子总数相等。一般应用与有关计算。 3、转化律----只适用于一种元素发生化合价改变的反应 同种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价只靠 近而不交叉----也就是还原剂不可能将氧化剂还原成与还 原剂的价态一致，同样，氧化剂也不可能将还原剂氧化 成与氧化剂的价态一致。 同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。 练习：用双线桥标出下列氧化还原反应的电子转移方 向和数目。 ⑴ KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O ⑵ H2S + H2SO4 = S + SO2↑ + 2H2O ⑶ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 练习1、在2FeS+6H2SO4（浓） →Fe2(SO4)3+3SO2 +2S+6H2O的反应中： （1）氧化剂是 ，（2）还原剂是 。 （3）氧化产物是___________， （4）还原产物是___________， （5）被氧化的元素是_______， ( 6）被还原的元素是_________， （7）氧化过程是___________， (8) 还原过程是__________。 2FeS+6H2SO4（浓）==Fe2(SO4)3+3SO2 +2S+6H2O （1）氧化剂是H2SO4。（2）还原剂是FeS。 （3）氧化产物是Fe2(SO4)3和S。 （4）还原产物是SO2。 （5）被氧化的元素是Fe元素和S元素 （6）被还原的元素是H2SO4中的S元素。 （7）氧化过程是FeS →Fe2(SO4)3+S。 （8）还原过程是H2SO4→SO2。 练习2：下列说法正确的是（ ） A.氧化还原反应的本质是元素化合价发生变化 B.氧化还原反应中一定有电子的得失 C.物质所含元素化合价升高的反应是还原反应 D.氧化反应和还原反应是同时发生的 E.元素由化合态变为游离态,该元素一定被还原 F. 金属阳离子被还原后，一定得到该元素的单质 G.金属只有还原性,非金属只有氧化性 H.有单质参加的化学反应不一定都是氧化还原反应 I.在氧化还原反应中，一种元素被氧化，则一定有 另一种元素被还原。 J.反应中不一定所有元素的化合价都变化。