文档介绍：该【第四讲氧化还原反应 】是由【annimy】上传分享，文档一共【29】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【第四讲氧化还原反应 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。第四讲氧化还原反应
一、复****回顾
?氧化反应又指什么?
?他们之间有什么关系?
化合价:化合价是认识氧化还原的前提与基础。
(1)在化合物中,正负化合价的代数和为零;
(2)单质中,元素的化合价为零。
二、知识梳理
考点1:氧化还原反应的概念、本质和认识
(1)概念:
①氧化反应和还原反应:反应物所含元素化合价升高(或者说是物质失去电子)的反应称为氧化反应;反应物所含元素化合价降低(或者说是物质得到电子)的反应称为还原反应。
②氧化还原反应:凡是反应过程中有元素化合价变化(或电子转移)的化学反应叫做氧化还原反应。
说明:氧化反应和还原反应是一对对立的反应,而又统一存在于一个反应中,不能分割,所以人们把这两种同时存在的一个化学反应叫做氧化还原反应。
(2)氧化还原反应的实质
①研究表明,所有的氧化还原反应中都存在着电子的转移,电子的转移是氧化还原反应的实质。
注意:“转移”包含两方面内容:电子的得到、失去和电子的偏离、偏向。电子的偏离和偏向又统称电子的偏移。
②氧化还原反应的表现:元素化合价在化学反应中的变化
a化合价的正与负:失去电子或共用电子对偏离呈正价;得到电子或共用电子对偏向呈负价。
b化合价的数值:化合价的数值等于得、失电子(或共用电子对)的数目。
c化合价的变动:元素在氧化还原反应中,得到电子,化合价降低;失去电子,化合价升高。
(3)如何认识氧化还原反应
认识氧化还原反应概念的三个阶段:
①首先是从得到氧和失去氧的视角认识的。
②接着是从元素的化合价升和降的视角去认识的。
③最后是从元素原子电子的得到和失去的视角去认识的。
注意:第①种情况只适宜在初中阶段使用,因为它解决问题的范围太狭窄,只局限在有氧参与的反应。第②种情况没有反映出氧化还原反应产生的本质,只是氧化还原反应的一种表象,我们用来作为判断一个化学反应是否是氧化还原反应的工具。第③种情况才是氧化还原反应的本质。
注意:
a金属元素一般没有负化合价,除零价外,只显正价,因为在反应中只能失去电子。
b非金属元素(除氧、***外)在反应中既可得到电子,亦可失去电子,故既可呈正价,也能显负价。
c氧、***的非金属性很强,在反应中一般不失去电子,故一般没有正化合价。
d显最高化合价的元素,在反应中只能得电子而不能失电子,故发生氧化还原反应化合价只能降低。相反,显最低化合价的元素,在反应中化合价只能升高。
考点2:与氧化还原反应相关的概念以及相互关系
1.(1)氧化剂和还原剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价降低(或说得到电子)的反应物叫做氧化剂;而所含元素化合价升高(或说失去电子)的反应物,叫做还原剂。
(2)氧化产物和还原产物:还原剂失去电子被氧化所得的产物叫氧化产物;氧化剂得到电子被还原所得的产物叫还原产物。
注意:氧化还原反应的有关概念是互相独立,又互相依存的,其关系如下:
氧化剂(具有氧化性)——得电子——被还原——发生还原反应——还原产物;
还原剂(具有还原性)——失电子——被氧化——发生氧化反应——氧化产物。
即:
考点3:常见的氧化剂和还原剂
:
(1)非金属单质X2、O2、S等;
(2)高价金属阳离子Cu2+、Fe3+;高价或较高价含氧化合物H2SO4(浓)、MnO2、HClO、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、HClO3等。
:
(1)活泼或较活泼的金属K、Na、Mg、Al、Zn、Fe等;
(2)低价金属阳离子Fe2+;
(3)非金属阴离子Cl-、Br-、I-、S2-等;
(4)含较低价元素的化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、NH3等。
说明:在含有变价元素的化合物中,具有中间价态元素的物质(单质或化合物)既可做氧化剂,又可做还原剂。例如:Cl2、H2O2、Fe2+、SO2、H2SO3等既有氧化性有又还原性。
考点4:氧化还原反应的表示方法
:表示的是同一元素在反应物转化为生成物时电子转移的结果,反映了化学反应的本质及参加反应的各物质间的氧化还原关系。
双线桥法分析氧化还原反应的步骤:①标出有化合价变化的元素的化合价;②在反应物到生成物之间画一个箭头,箭头出发和指向的是有化合价变化的同一元素;③分析化合价的变化,找出反应中得失电子的总数(有价态变化元素的一个原子转移电子数×发生价态变化的原子个数);④将转移电子数标在线上;
:表示的是电子转移的情况,反映了化学反应的本质。
单线桥法分析氧化还原反应的步骤:①标出有化合价变化的元素的化合价;②用线桥将反应物中失电子的元素和得电子的元素连接起来,箭尾是失电子的元素,箭头是得电子的元素。注意:桥线只在反应物中,不跨越“=”与生成物相连。③在桥线上注明电子转移的数目,注意:只写数目,不标得失。
(1)以反应2Na+Cl22NaCl为例分析:
在Na与Cl2反应前后,元素化合价的升降情况为:
元素原子之间得失电子情况为
由此可知,在由单质Na和Cl2生成离子化合物NaCl的反应里,(或得到)电子,元素的化合价就升高(或下降),并且元素原子失去(或得到)的电子数与元素化合价升高(或降低),属于电子转移.
(2)以反应H2+Cl22HCl为例分析
在H2与Cl2反应前后,元素化合价的升降情况为:
元素原子之间电子偏移情况为:
由上可知,在像由单质H2和Cl2生成共价化合物HCl的反应里,(或偏入),元素的化合价就升高(或降低),并且元素原子偏出(或偏入)的电子数与元素化合价升高(或降低),也属于电子转移。
(3)综上结论可知,元素化合价的升降既与氧化还原反应之间有着密切的关系,,物质得到电子的反应是还原反应,凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。
考点5:物质氧化性还原性强弱的比较
元素为最高价态时,只具有氧化性,如Fe3+、H2SO4分子中+6价硫元素;元素为最低价态只具有还原性,如Fe、S2—等;元素处于中间价态既有氧化性又具有还原性,如Fe2+、SO2、S等。
(1)由元素的金属性或非金属性比较
金属阳离子的氧化性随单质还原性的增强而减弱,如下列四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序是:Ag+>Cu2+>Al3+>K+。
非金属阴离子的还原性随单质氧化性的增强而减弱,如下列四种卤素离子还原性由强到弱的顺序是:I->Br->Cl->F-。
(2)由反应条件的难易比较
不同氧化剂与同一还原剂反应,反应条件越易,氧化性越强。如F2和H2混合在暗处就能剧烈化合而爆炸,而I2与H2需在不断加热的情况下才能缓慢化合,因而F2的氧化性比I2强。
不同还原剂与同一氧化剂反应,反应条件越易,还原性越强,如有两种金属M和N均能与水反应,M在常温下能与水反应产生氢气,而N需在高温下才能与水蒸气反应,由此判断M的还原性比N强。
(3)由氧化还原反应方向比较
还原剂A+氧化剂B氧化产物a+还原产物b,则:
氧化性:B>a还原性:A>b
如:由2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
可知氧化性:Br2>Fe3+;还原性:Fe2+>Br-
(4)当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,可根据氧化剂被还原的程度不同来判断还原剂还原性的强弱。一般规律是氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性越强。同理当不同氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强。如***气、硫两种氧化剂分别与同一还原剂铁起反应,***气可把铁氧化为FeCl
3,而硫只能把铁氧化为FeS,由此说明***气的氧化性比硫强。
【注意】还原性的强弱是指物质失电子能力的强弱,与失电子数目无关。如Na的还原性强于Al,而NaNa+,AlAl3+,Al失电子数比Na多。
同理,氧化性的强弱是指物质得电子能力的强弱,与得电子数目无关。如氧化性F2>O2,则F22F-,O22O2—,O2得电子数比F2多。
(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强,反之则越弱。
考点6:金属性、非金属性的比较
金属性——金属气态原子失去电子能力的性质
(1)金属活动性——水溶液中,金属原子失去电子能力的性质
①同周期中,从左向右,随着核电荷数的增加,金属性减弱
同主族中,由上到下,随着核电荷数的增加,金属性增强
②依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱,碱性愈强,其元素的金属性也愈强;
③依据金属活动顺序表(极少数例外):常温下与酸反应的剧烈程度、常温下与水反应的剧烈程度、与盐溶液之间的置换反应;
④高温下与金属氧化物间的置换反应;
⑤用电化学的方法
(2)比较非金属性强弱的依据
①同周期中,由左到右,随核电荷数的增加,非金属性增强
同主族中,由上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱
②依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱:酸性愈强,其元素的非金属性也愈强
③依据其气态氢化物的稳定性:稳定性愈强,非金属性愈强
④与H2化合的条件
⑤与盐溶液之间的置换反应
⑥其它例:2Cu+SCu2SCu+Cl2 CuCl2,
所以,Cl的非金属性强于S
考点7:氧化还原反应的三大基本规律
、还原性的强弱规律
取决于得失电子的难易,而不是得失电子的多少。
(1)同一反应,“剂”>“物”。
(2)不同温度,“热”>“冷”。
(3)不同浓度,“浓”>“稀”。
(4)条件、剧烈程度,“易”>“难”。
(5)金属活动性顺序,还原性“前”>“后”,氧化性(阳离子)“后”>“前”。
(6)原电池,还原性“负”>“正”。
。
其外在表现是化合价升降总值相等,用于氧化还原反应方程式的配平以及相关的简单计算。
——价态归中规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,高价降低,低价升高,但只靠拢不交叉,如H2S和浓硫酸发生氧化还原反应,有以下3种情况:
而不会出现以下情况:
相邻价态之间不发生氧化还原反应,如S与SO2、SO2与H2SO4、H2S与S之间均不反应。
考点8:氧化还原方程式配平
:氧化剂所含元素的化合价降低(或得电子)的数值与还原剂所含元素的化合价升高(或失电子)的数值相等。
步骤Ⅰ:写出反应物和生成物的分子式,并列出发生氧化还原反应元素的化合价(简称标价态)