氧化还原反应教案.docx

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氧化还原反应教案

氧化还原复习

一、氧化还原反应的特征和本质

1、从反应前后化合价的角度看，氧化还原反应是有的反应；（氧化还原反应的现象）

2、从反应前后电子转移的角度看，氧化还原反应是有的反应；（氧化还原反应的本质）

3．概念辨析

氧化剂：

得到电子的反应物

还原剂：

失去电子的反应物

氧化性：

物质得电子的性质

还原性：

物质失电子的性质

被氧化：

失去电子被氧化

被还原：

得到电子被还原

氧化反应：

失去电子的反应叫氧化反应

还原反应：

得到电子的反应叫还原反应

氧化产物：

氧化反应生成的产物

还原产物：

还原反应生成的产物

例1：

在下列各式中，当左边的物质能生成右边的物质时，试指出下列带点的元素是被氧化还是被还原？

（1）KClO3→KCl

（2）HClO→O2（3）KI→I2（4）NO2→HNO3

例2.下列反应中，水既不是氧化剂,又不是还原剂的是：

（）

A．Cl2+H2O→HCl+HClOB．2Na+2H2O→2NaOH+H2↑

C．3NO2+H2O→2HNO3+NOD．2F2+2H2O→4HF+O2↑

例3.下列叙述正确的是（）

A.在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂B.氧化还原反应的本质是电子的转移

C.还原剂在反应中发生还原反应D.有单质生成的反应一定是氧化还原反应

例4、

（1）Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑

被氧化的元素是，发生氧化反应的元素是，

被还原的元素是，发生还原反应的元素是，

氧化剂是，还原剂是，具有氧化性，具有还原性。

（2）MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O

被氧化的元素是，发生氧化反应的元素是，

被还原的元素是，发生还原反应的元素是，

氧化剂是，还原剂是，具有氧化性，具有还原性

5、概念间的关系

6、氧化反应与还原反应同时发生，既对立又统一，在反应中化合价上升和下降总数相等，得到电子和失去电子总数相等。

7、氧化还原反应与四种基本类型反应的关系为：

置换反应全部属于氧化还原反应，复分解反应全部属于非氧化还原反应，有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。

例：

1、下列反应中不属于氧化还原反应的是（）

A、3CuS＋8HNO3→3Cu（NO3）2＋2NO↑＋3S↓＋4H2O

B、3Cl2＋6KOH→5KCl＋KClO3＋3H2O

C、Al2（SO4）3＋6NaAlO2＋12H2O→8Al（OH）3↓＋3Na2SO4

D、IBr＋H2O→HBr＋HIO

例2、找出下列反应中的氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物

2H2O→2H2↑+O2↑

C+CO2→2CO

Cl2+H2O→HCl+HClO

2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑

Ti+2Cl2→TiCl4

2H2S+SO2→3S↓+2H2O

例3、下列叙述中,正确的是

A含金属元素的离子不一定都是阳离子

B在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂

C某元素从化合态变成游离态时,该元素一定被还原

D金属阳离子被还原不一定得到金属单质

例4．在黑火药发生的反应中：

2KNO3＋S＋3C→K2S＋N2↑＋3CO2↑被还原的元素是（）

A．氮和氧B．碳C．氮和硫D．氮和碳

例5、下列变化中需加入还原剂才能实现的是（）

A、CaCO3→CO2B、Fe2+→Fe3+C、H+→H2D、

→BaSO4

E．SO32-→SO42-F。

SO32-→CUS2G.AS2S3→ASH3H.H2C2O4→CO2

例6、下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A、阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性

B、金属单质只作还原剂，非金属单质只作氧化剂

C、某元素由化合态转为游离态，则该元素被还原

D、阴极发生还原反应，正极亦发生还原反应

例7．、重铬酸铵［（NH4）2Cr2O7］是一种受热易分解的盐。

下列各项中的物质可能是重铬酸铵受热分解产物的是（）

A.Cr、NH3、H2O　　B.CrO3、N2、H2O　

C.Cr2O3、NH3、H2O　D.Cr2O3、N2、H2O

例8、亚硝酸（HNO2）参与反应时，既可作为氧化剂，也可作为还原剂。

当它作为氧化剂时，可能生成的产物是（）

A.氨气B.硝酸C.二氧化氮D.三氧化二氮

二、氧化还原反应中电子转移的表示方法

（1）双线桥法

1、两条线桥从反应物指向生成物，且对准同种元素。

2、线上标出得失电子的情况及价的升降、被氧化或被还原等内容。

3、箭头不代表电子转移的方向。

练习.

（1）Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑

（2）3Cu+8HNO3→3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

（3）Fe3O4+10HNO3→3Fe（NO3）3+NO2↑+5H2O

（2）单线桥

1、一条线桥表示不同元素原子得失电子的情况。

2、不需标明“得”、“失”电子，只标明电子转移的数目。

3、箭头表示电子转移的方向。

4、单线桥箭头从还原剂指向氧化剂。

各种反应类型：

1．一般表示方法MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2↑+2H2O

2．自身氧化还原反应（歧化反应）

2KClO3→2KCl+3O2↑2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑3NO2+H2O→2HNO3+NO

3S+6KOH→2K2S+K2SO3+3H2OCl2+6KOH→5KCl+KClO3+3H2O

3．归中反应

KClO3+6HCl→3Cl2↑+KCl+3H2OH2S+H2SO4→S+SO2+2H2O2H2S＋SO2→3S＋2H2O

4．复杂情况

2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2

三．配平方法

氧化还原反应过程中氧化剂获得的电子总是来源于还原剂所失去的电子，氧化剂得到的电子总数和还原剂失去的电子总数是相等的，表现为元素化合价升降的总数相等．氧化还原反应的配平就是根据这一原理进行的．

1．配平的一般步骤要求

步骤：

（1）标出有变价的元素反应前后的化合价．

（2）用“双桥线”连接反应前后的元素并在桥上或桥下注明化合价升降数．

（3）找出化合价升降数之间的最小公倍数，再依据以上有关原则首先配平有关物质前面的系数．

要求：

（1）质量守恒：

即反应前后各元素原子的种类和个数相等．

（2）氧化剂和还原剂之间电子转移关系正确．

（3）电荷守恒：

反应物总电荷数与生成物总电荷数相等，且电性相同．

2、举例

（1）单原子发生氧化还原Mg+HNO3（极稀）→Mg（NO3）2+NH4NO3+H2O

（2）多原子发生氧化还原Fe+HNO3（极稀）→Fe（NO3）3+N2O+H2O

HCl+KMnO4→KCl+MnCl2+Cl2+H2O

Fe3O4+10HNO3→3Fe（NO3）3+NO2↑+5H2O

KMnO4＋SO2＋H2O→MnSO4＋K2SO4＋H2SO4

KMnO4＋KNO2＋→MnSO4＋K2SO4＋KNO3＋H2O

2KMnO4＋H2S＋H2SO4→K2SO4＋MnSO4＋S↓＋H2O

KMnO4＋H2O2＋H2SO4→K2SO4＋MnSO4＋O2↑＋H2O

KMnO4＋FeCl2＋H2SO4→K2SO4＋MnSO4＋Fe2（SO4）3＋Cl2＋H2O

K2Cr2O7＋Fe3O4＋H2SO4→Cr2（SO4）3＋Fe2（SO4）3＋K2SO4＋H2O

Zn＋HNO3→Zn（NO3）2＋NH4NO3＋H2O

（3）自变从右边配：

自身氧化——还原反应（包括分解、歧化）一般从右边着手配平

例如：

Cl2+KOH→KCl+KClO3+H2O

P＋KOH＋H2O－PH3＋KH2PO2

（4）归中从左边配：

归中反应（反歧化，化合型氧化——还原反应）一般从左边着手配平，

例如：

H2S+SO2→S+H2O

+

+

4→

+

+

（5）离子方程式的配平——电荷守恒

MnO4—+SO2+H2O→Mn2++H++SO42—

练习：

I2＋SO32-＋H2O→I－＋SO42-＋H＋

Cr2O72-+SO32-+H+→Cr3++SO42-+H2O

H2O2+MnO4—+H+→Mn2++H2O+O2

（6）、缺项配平

所谓缺项方程式，即某些反应物或生成物的化学式未写出，它们一般为水、酸、碱，这类方程式的配平，不仅要配平化学计量数，还要写出未知物的化学式。

配平的方法是先配平含变价元素物质的化学计量数，再通过比较反应物与生成物，观察增减的原子或离子数确定未知物，并配平。

KMnO4+　KNO2+　H2SO4→　MnSO4+　K2SO4+　KNO3+　　　　

2.将NaBiO3固体（黄色，微溶）加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色（Bi3+无色）。

配平该反应的离子方程式：

NaBiO3+Mn2++H+→Na++Bi3+++

练习.配平下列各方程式，并填空：

（1）K2Cr2O7+H2C2O4+H2SO4→K2SO4+Cr2（SO）3+CO2+H2O

（3）___SO2＋___KMnO4+___H2O→___K2SO4+___MnSO4+___H2SO4

（4）___AsH3+___HNO3→___H3AsO4+___NO2+___H2O

（5）

（6）NaClO3+FeSO4+H2SO4→NaCl+Fe2（SO4）3+H2O

（7）请将5种物质：

N2O、FeSO4、Fe（NO3）3、HNO3和Fe2（SO4）3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。

_________+__________→__________+__________+__________+H2O

（9）某反应体系中的物质有：

NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。

请将Au2O3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并标出电子转移的方向和数目。

（10）HNO3+　C→　H2O+　NO2+　　CO2　　　

（11）Cu+　　HNO3（稀）→　Cu（NO3）2+　　NO+　　H2O

（12）Cｌ2+　　KOH→　　KCｌO3+　　KCｌ+　H2O　　　　

七．常见的氧化剂和还原剂

（1）常见的氧化剂

①活泼的非金属单质：

如Cl2、Br2、O2、O3等

②元素（如Mn、C、N）处于高化合价时的氧化物：

如MnO2、CO2、NO2等

③金属的高价阳离子或不活泼的金属离子：

Fe3+、Pb4+、Sn4+、Ag+、Cu2+、[Ag（NH3）2]+等

④元素（S、N）处于高化合价时的含氧酸：

如浓H2SO4、HNO3、HClO、HClO3等

⑤元素（Mn、Cl、Fe）处于高化合价时的盐：

如KClO3,Ca（ClO）2、NaClO、KMnO4（H+）、K2Cr2O7（H+）、FeCl3等

⑤过氧化物：

如Na2O2、H2O2等

某些高价氧化物：

MnO2、N2O5、SO3、PbO2等

（2）常见的还原剂

①活泼的金属单质：

如Na、K、Mg、Al、Zn、Fe等。

②某些非金属单质：

如H2、C、Si、S等

③某些低价元素的物质：

CO、SO2、NH3、FeCl2、SnCl2、Na2SO3

AsH3、PH3、SiH4、H2S、Na2S2O3、H2C2O4等

④元素处于低化合价时的酸：

如HCl、H2S等

含有易失去电子的阴离子的物质（非金属的阴离子）

S2-、SO32-、I-、Br-、Cl-等

含醛基的有机物：

甲醛、乙醛、葡萄糖、甲酸、甲酸某酯等

注意：

氧化剂和还原剂具有相对性，不是一成不变的，要具体分析。

八．氧化还原反应中的规律

（1）价态律

元素处于最高价态时，只有氧化性，但不一定具有强氧化性；

元素处于最低价态时，只有还原性，但不一定具有强还原性；

元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性，但主要呈现一种性质。

物质含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。

应用：

判断元素或物质有无氧化性、还原性。

1.下列叙述中正确的是（）

A、含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性

B、阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性

C、失电子越多，还原性越强

D、强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应

2、在①S2－②Fe2+③Cu2+④Mg2+⑤S⑥I－

H+中：

（1）只有氧化性的是；（填序号）

（2）只有还原性的是；

（3）既有氧化性又有还原性的是。

3.下列微粒中没有氧化性的是

A．Cl－B．H＋C．Cl2D．HClO

（2）转化律

①氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最容易；

②同种元素不同价态之间的氧化还原反应，化合价的变化遵循：

高价＋低价→中间价（归中反应）

中间价→高价＋低价（歧化反应）

③同种元素，相邻价态间不发生氧化还原反应。

应用：

分析判断氧化还原反应能否发生。

（３）反应先后的一般规律

在浓度相差不大的溶液中，一种氧化剂与多种还原剂相遇且发生反应时，总是优先与还原性最强的还原剂反应，只有当还原性最强的还原剂反应完后，才依次与还原性次强的还原剂反应。

反之，一种还原剂与多种氧化剂相遇且发生反应时，总是优先与氧化性最强的氧化剂反应，只有当氧化性最强的氧化剂反应完之后，才依次与氧化性次强的氧化剂反应。

如：

向NaBr、NaI的混合溶液中加入氯水反应的次序是：

Cl2先与I-反应，当I–反应完之后，Cl2才与Br-反应。

又如：

Cl2与FeBr2溶液反应的次序是：

Cl2先与Fe2+反应，当Fe2+反应完之后，Cl2才与Br-反应。

例１、在含有FeBr2和FeI2的混合溶液中通入过量Cl2，然后把这些溶液蒸干，并将残渣灼烧，最后留下来的固体是（）

A、Fe（OH）3B、FeCl3C、I2D、Fe2O3

２.含有amolFeBr2的溶液中，通入xmolCl2。

下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是

A．x＝0.4a，2Fe2++Cl2→2Fe3++2Cl-

B．x＝0.6a，2Br－+Cl2→Br2+2Cl－

C．x=a，2Fe2＋+2Br－+2Cl2→Br2+2Fe3＋+4Cl－

D．x=1.5a，2Fe2＋+4Br－+3Cl2→2Br2+2Fe3＋+6Cl－

4、现有三个氧化还原反应：

2FeCl3＋2KI→2FeCl2＋2KCl＋I2

2FeCl2＋Cl2→2FeCl3

2KMnO4＋16HCl（浓）→2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

（1）若某溶液中有Fe2＋、I－和Cl-共存，欲氧化除去I－而又不影响其他离子的存在，可加入的试剂是

A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl

（2）在强酸性溶液中，将MnO4－、Fe2＋、Fe3+、I－四种离子的溶液混在一起，充分反应后：

a.在溶液中有I－剩余，则溶液中一定无

b.若溶液中有MnO4－剩余，则溶液中一定无

（４）强弱规律

通常强氧化性物质与强还原性物质间容易发生氧化还原反应，其反应通式可表示为：

从上面的反应通式可以看出，对于一个自发进行的氧化还原反应，通常有这样的规律：

氧化能力强弱：

氧化剂＞氧化产物

还原能力强弱：

还原剂＞还原产物

例1．由反应：

2FeCl3+Cu→2FeCl2+CuCl2推断出的氧化性或还原性强弱的结论，正确的是

A．氧化性Cu2+>Fe2+B．氧化性Fe3+>Cu2+

C．还原性Cu>Fe2+D．还原性Fe>Cu

2、据下列反应判断有关物质的氧化性顺序正确的是（）

1F2+2NaCl（熔融）→2NaF+Cl2Cl2+2NaBr→2NaCl+Br2Br2+2NaI→2NaBr+I2

AF2>Br2>I2>Cl2BI2>Br2>Cl2>F2

CF2>Cl2>Br2>I2DNaI>NaBr>NaCl>NaF

3、下列有关氧化还原反应的叙述正确的是

A．肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原

B．在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化（8）

C．有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应

D．含有最高价元素的化合物一定具有很强的氧化性

4、已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序是：

SO2>I－>H2O2>Fe2＋>Cl－，则下列反应不能发生的是（）

A.2Fe3++SO2+2H2O→2Fe2++SO42－+4H+B.I2+SO2+2H2O→H2SO4+2HI

C.H2O2＋H2SO4→SO2↑+O2↑+2H2OD.2Fe3++2I－→2Fe2++I2

（５）归中规律

a、同一元素的相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应。

举例：

H2SO4（浓）+SO2→不反应

b、同一元素的高价态与低价态（至少中间相隔一种价态）的粒子可发生氧化还原反应，反应后都向中间价态变化，但绝不能互换位置，也不能在价态变化过程中出现“交叉”现象。

即“只靠拢，不相交”。

如：

2Fe3++Fe→3Fe2+

SO2+2H2S→

H2S+H2SO4（浓）→

其反应过程中的价态变化是Ⅰ而不是Ⅱ

例1.一定条件下，氨气与一氧化氮发生反应：

NH3+NO

N2+H2O（未配平）。

该反应中，被氧化与被还原的氮原子数之比为（）

A.2∶3B.3∶2C.4∶5D.5∶6

2、反应6HCl+KClO3→KCl+3Cl2+3H2O中，被氧化的氯原子和被还原的氯原子物质的量之比为（）

A.6:

1B.1:

2C.5:

1D.1:

5

（６）歧化规律：

中间价态→高价态+低价态

对于同种元素而言，一般地，最高价只表现氧化性，最低价只表现还原性，而中间价态在一定条件下既可表示氧化性又可表现还原性。

元素的价态处于中间态时，在一定条件下可发生歧化反应。

1、G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物。

我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系（未配平）。

①G→Q+NaCl②Q+H2O→X+H2

③Y+NaOH→G+Q+H2O④Z+NaOH→Q+X+H2O

这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为：

（７）守恒规律

在氧化还原反应中，有氧化必有还原，两者同时存在，同时消失，且反应过程中的化合价升降总数相等（或得失电子数相等）。

利用转移电子数计算：

例1：

在Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑的反应中，若该反应转移的电子数为10mol，求在标准状况下最多生成氢气的体积为多少？

2：

在Fe2O3＋3CO→2Fe+3CO2的反应中，若该反应转移的电子数为9mol，求该反应最多生成铁的质量为多少？

求氧化剂和还原剂的物质的量之比或氧化产物和还原产物的物质的量之比

例：

在5NH4NO3→2HNO3+4N2↑+9H2O的反应中，发生氧化反应的氮原子与发生还原

的氮原子数的个数比是（）

习题：

①在2H2S+SO2→3S+2H2O的反应中，还原产物和氧化产物的质量比是（）

（A）1∶1（B）2∶1（C）1∶2（D）2∶3

②ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。

工业上的ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为（）

（A）1∶1（B）2∶1（C）1∶2（D）3∶2

③在KClO3+6HCl（浓）→KCl+3Cl2↑+3H2O还原产物和氧化产物的物质的量之比为（）

（A）1∶6（B）6∶1（C）1∶5（D）5∶1

（价态归中KCl中的Cl来源于HCl）

求被氧化或被还原的物质的物质的量之比

例：

①在反应Cu＋2H2SO4（浓）→CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，若有64gCu参加反应，被还原的硫酸的物质的量为

A．1molB．2molC．3molD．4mol

（8）影响氧还反应发生和产物的因素：

温度、浓度、酸碱性、有无催化剂影响

温度因素

HNO3（浓）+C（木炭）在常温下不反应，但在加热时就剧烈反应

一般来说，升温可增强氧化剂的氧化性和还原剂的还原性

4HNO3（浓）+C（木炭）→CO2+4NO2+2H2O

再如：

Cl2+KOH→？

Cl2+KOH（热）→？

如：

H2、C、CO作还原剂时只有在加热或高温时才能显时出来

浓度因素：

增大反应物浓度能使氧化剂的氧化性增强

MnO2只与浓盐酸反应生成Cl2，不与稀盐酸反应

铜与浓硝酸反应不需加热就可进行，产物为NO2

铜与稀硝酸反应需加热才能进行，产物为NO

Br2+SO2+2H2O→2HBr+H2SO4

2HBr+H2SO4（浓）→Br2+SO2+2H2O

这二个反应不矛盾，说明浓硫酸的氧化性大于稀硫酸的氧化性

稀硫酸不能氧化HBr。

介质—酸碱性的影响:

含氧酸盐作氧化剂时，在酸性条件下氧化性比在中性或碱性的条件下强

KClO3+6HCl→KCl+3Cl2+3H2O；KClO3+NaCl就不反应

KMnO4在酸性碱性中性解质中的还原产物分别为Mn2+、MnO2、K2MnO4

NO3-在酸性条件下显氧化性，在中性溶液中不显氧化性

九、氧化性、还原性相对强弱的判断

决定因素:

得失电子的难易，而非多少！

1.原子结构

判据：

原子半径大，最外层电子数少,其单质易失电子，还原性强。

由此概括出金属活动性顺序表原子半径小，最外层电子数多，其单质易得电子，氧化性强。

由此概括出非金属活动性顺序表

金属活动性顺序表

还原性减弱

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H2）CuHgAg

K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+Cu2+Hg2+Ag+

氧化性增强

非金属活动性顺序表：

2．元素在周期表中的位置

同一周期：

金属性减弱（还原性减弱），非金属性增强（氧化性增强）

同一主族：

金属性增强（还原性增强），非金属性减弱（氧化性减弱）

3．根据反应条件：

反应中是否加热、温度高低、又无催化剂等

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