第十节 化学反应的分类.docx
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第十节化学反应的分类
第十节化学反应的分类
我们已学过的化学反应,以不同的分类标准,可以分为不同的类型。
一、从形式上分,可以将化学反应分为四大基本类型。
1、化合反应:
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应,叫做化合反应。
例如:
(1)、碳在氧气里燃烧,生成二氧化碳:
C+O2
CO2
(2)、石灰石遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙:
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
反应的基本形式:
A+B=C或A+B+C=D
2、分解反应:
由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应叫做分解反应。
(1)、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,生成水和氧气:
2H2O2
2H2O+O2
(2)、高锰酸钾在加热时,生成锰酸钾、二氧化锰,放出氧气:
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
反应的基本形式:
C=A+B或D=A+B+C
3、置换反应:
一种单质跟一种化合物起反应,生成了另一种单质和另一种化合物,这类反应叫做置换反应。
(1)盐酸跟锌起反应,生成氯化锌和氢气:
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(2)、用氢气还原氧化铜,生成铜和水:
H2+CuO=Cu+H2O
(3)、铁与硫酸铜反应,生成铜和硫酸亚铁
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
反应的基本形式:
A+BC=B+AC
4、复分解反应:
(1)、定义:
两种化合物相互交换离子,生成另外两种新的化合物,这种反应叫做复分解反应。
、酸与碱反应,生成盐和水:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
、盐与盐反应,生成两种新盐:
NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
、盐与酸反应,生成新盐和新酸:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3
H2O+CO2
、碱与盐反应,生成新碱新盐:
Ca(OH)2+Na2CO3=NaOH+CaCO3
(2)、反应的基本形式:
AB+CD=AD+CB
(3)、判断复分解反应发生的方法:
判断复分解反应能否发生,既要考虑生成物,也要考虑反应物。
、只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或有气体或有水任一种生成时,复分解反应才可以发生。
、反应物是碱与盐、盐与盐的,这些碱和盐都必须能溶于水;否则,不反应。
如CuSO4和Fe(OH)3不反应,BaSO4和CaCl2也不反应,因为Fe(OH)3和BaSO4都难溶于水。
、可溶的酸和碱,酸与碳酸盐一定能发生复分解反应。
(4)、复分解反应的实质:
、复分解反应的实质:
化合物电离生成的阴、阳离子结合后生成了水、气体或沉淀,反应向着减小溶液中离子浓度的方向进行。
如酸与碱反应的实质是H+和OH-结合成H2O,其它离子没变化。
如果几种离子混合后,离子的浓度不减小,反应就不能发生,如Na2CO3溶液和NaOH溶液不发生反应。
、离子共存
溶液中离子能大量共存,是指离子间不发生反应;离子不能共存,是指离子因发生反应而结合成了沉淀、气体或水。
a、与H+不共存的离子有:
OH-、CO32-、HCO3-等;
b、与OH-不共存的离子有:
H+、NH4+、Cu2+、Mg2+、Al3+、Fe3+等;
c、彼此结合生成沉淀的金属离子与酸根离子不共存,如:
Cl-和Ag+、Ba2+和SO42-、Ca2+和CO32-、Ba2+和CO32-等。
二、以参加反应的物质和生成的物质对化学反应分类:
1、氧化反应:
物质跟氧发生的化学反应叫做氧化反应。
(1)、铁丝在氧气里剧烈燃烧,生成黑色的四氧化三铁:
3Fe+2O2
Fe3O4
(2)、氢气在空气里燃烧,生成水:
2H2+O2
2H2O
2、还原反应:
含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。
(1)、在加热氧化铜时,向盛有氧化铜的试管里通入氢气流,黑色的氧化铜变成紫红色的铜,同时生成水。
氧化铜失去氧的反应就是还原反应。
H2+CuO
Cu+H2O
3、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,叫做氧化-还原反应。
如:
氢气使氧化铜还原的反应就是氧化-还原反应:
被还原
还原剂H2+CuO氧化剂=Cu+H2O
被氧化
能夺取含氧化合物里的氧,使含氧化合物发生还原反应的物质叫做还原剂。
能供给氧,使别种物质发生氧化反应的物质叫做氧化剂。
在上面的反应里,氢气就是还原剂,氧化铜是氧化剂。
(注意:
在答题时,氧化剂、还原剂要在反应物中去找)。
4、中和反应:
酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。
HCl+NaOH=NaCl+H2O
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O
中和反应的特征:
参加反应的物质一定只是酸和碱,生成物一定只有盐和水。
从形式上看,中和反应是复分解反应。
三、以得失电子为标准对化学反应分类:
分为氧化-还原反应与非氧化—还原反应。
(一)、氧化-还原反应:
从前面的讲述中我们知道:
氢气还原氧化铜的反应是一个氧化-还原反应。
氢气是还原剂,氧化铜是氧化剂。
如下所示:
被还原
还原剂H2+CuO氧化剂=Cu+H2O
被氧化
现在从反应物和生成物得失电子的观点进行分析:
获得2e,化合价降低,被还原
0+2-20+1-2
H2+CuO=Cu+H2O
失去2×e,化合价升高,被氧化
再来分析钠在氯气中燃烧,生成氯化钠的反应:
失去2×e,化合价升高,被氧化
00+1-1
2Na+Cl2=2NaCl
获得2×e,化合价降低
从以上两个反应来看,前一个有失氧和得氧的关系,后一个没有,但是两个反应都有得失电子的关系。
因此,从本质上说,这两个反应是一样的,就是:
物质失去电子的反应就是氧化反应,物质得到电子的反应就是还原反应。
凡是有电子得失的化学反应叫做氧化-还原反应。
在氧化-还原反应中,一种物质失去电子,必然同时有别的物质得到电子;一种物质失去电子的总目一定跟别的物质得到电子的总数目相等。
所以氧化-还原反应中,氧化和还原总是同时发生的。
在氧化-还原反应里,失去电子的物质是还原剂,得到电子的物质是氧化剂。
如下面的反应中,H2是还原剂,CuO是氧化剂。
2×e
H2+CuO=Cu+H2O
还原剂氧化剂
(二)、以电子得失的观点分析“四大基本反应类型”
1、复分解反应:
、盐与碱的反应:
+2-2+1-1+2-1+1-2
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
这个反应中,参加反应的各元素及原子团在化学反应前后的化合价没有变化,可见没有电子得失,不是氧化-还原反应。
、酸与碱的反应:
+1-1+1-2+1+1-1+1-2
HCl+NaOH=NaCl+H2O
在这个反应里,各元素的化合价没有变化,没有电子得失,是非氧化——还原反应。
、盐与盐的反应:
+1-2+2-1+2-2+1-1
Na2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaCl
在这个反应中,各元素及原子团在化学反应前后的化合价没有变化,可见没有电子得失,不是氧化-还原反应
2、分解反应:
+1+1+4-2+1+4-2+1-2+4-2
、2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
在碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、水和二氧化碳的反应里,各元素的化合价没变,没有电子得失,是非氧化——还原反应。
、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热制取氧气的反应:
获得2×6e,化合价降低,被还原
+1+5-2+1-10
2KClO3
KCl+3O2↑
失去2×3×2e,化合价升高,被氧化
这个反应有电子得失,是氧化-还原反应。
在这个反应里,氯酸钾中的氧元素是还原化剂,氯元素是氧化剂。
3、化合反应:
+2-2+1-2+2-2+1
、CaO+H2O=Ca(OH)2
在氧化钙与水反应生成氢氧化钙这个化合反应里,反应物和生成物中各元素的合价也没有发生变化,反应前后各元素没有发生电子得失,这个反应不是氧化-原还反应。
、镁在氧气中燃烧,生成氧化镁:
失去2e,化合价升高,被氧化
00+2-2
Mg+O2
2MgO
获得2e,化合价降低,被还原
这个的反应有电子得失,是氧化——还原反应。
Mg是还原剂,O2氧化剂。
4、置换反应:
失去2×e,化合价升高,被氧化
0+2-20+1-2
、H2+CuO=Cu+H2O
获得2e,化合价降低,被还原
失去2e,化合价升高,被氧化
0+1-1+2-10
、Zn+2HCl=ZnCl2+H2
获得2×e,化合价降低,被还原
失去2e,化合价升高,被氧化
0+1-1+1+2-1
、Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
获得2×e,化合价降低,被还原
以上三个置换反应都有电子得失,是氧化——还原反应。
因此,从电子得失的观点看,从形式上分的四大基本反应中,所有的置换反应、一部分化合反应、一部分分解反应是氧化-还原反应;所有复分解反应、一部分化合反应、一部分分解反是非氧化-还原反应。
在工农业生产、科学技术和日常生活中,我们经常会碰到许多氧化-还原反应。
所以氧化-还原反应是很重要的一类化学反应,要逐渐掌握。
四、本节知识梳理:
化合反应:
2Mg+O2
2MgO;Ca+H2O=Ca(OH)2
从形式上分分解反应:
2KClO3
KCl+O2;2NaHCO3
Na2CO3+H2CO3
置换反应:
Fe+2HCl=FeCl2+H2;Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
复分解反应:
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+H2O;BaC2+Na2SO4=BaSO4+2NaCl
化学反应 氧化反应:
C+O2
CO2
以参加反应的物质和生成物分 还原反应:
CO+CuO
Cu+CO2
中和反应:
HCl+NaOH=NaCl+H2
的分类 2Mg+O2
2MgO;
氧化——还原反应2kMnO4
K2MnO4+MnO2+O2
Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2
以电子得失分 HCl+NaOH=NaCl+H2O
非氧化——还原反应SO3+H2O=H2SO4
CaCO3
CaO+CO2
作 业
1、是不是所有的氧化-还原反应都是失去氧和获得氧的反应?
为什么?
2、你怎样理解氧化-还原反应跟电子得失的关系?
举例说明。
3、分析下列化学反应中化合价变化的关系,由此说明反应中的电子得失。
(1)、2Mg+O2=2MgO
(2)、Zn+HCl=ZnCl2+H2↑
4、分析下列氧化-还原反应里电子的转移,并指出哪种物质是氧化剂,哪种物质是还原剂?
(1)、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
5、说明在下列反应里的氧化-还原、电子得失(或电子对偏移)、化合价升降的关系。
(1)、H2+Cl2=2HCl
(2)、C+O2=CO2
提示:
在上述两个氧化-还原反应里,电子的转移没有达到完全失去的地步。
但是我们已经知道在氧化-还原反应过程中,这些元素的化合价的升降。
所以对于这样的氧化-还原反应,可以根据参加反应的物质中元素化合价的升降来分析。
(3)、4HCl+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl2↑
提示:
在这个反应里,4个HCl分子中只有两个参加与了氧化-还原反应。