1、氧化劑和還原劑 凡有元素化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)變化的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物中電子的得失或共用電子對(duì)的偏移。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1、氧化還原反應(yīng)的概念、實(shí)質(zhì)。2、氧化劑和還原劑的概念。3、鐵及其化合物的氧化性、還原性。 【知識(shí)講解】 一、氧化還原反應(yīng) 1、根據(jù)化合價(jià)的變化分析氧化還原反應(yīng) 初中我們學(xué)習(xí)了四種基本反應(yīng)類型，它們分別為：分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)，下面分別分析這幾類反應(yīng)中的部分反應(yīng)。 研究探討 觀察下列幾組反應(yīng)，并標(biāo)出這些物質(zhì)中元素的化合價(jià)。 總結(jié)：從化合價(jià)角度分析，(1)(2)(4)(5)(7)(8)(9)中都存在元素化合價(jià)的改變，(3)(6

2、)(10)(11)(12)中元素的化合價(jià)都未發(fā)生變化。根據(jù)反應(yīng)過程中元素化合價(jià)有無變化，可以將化學(xué)反應(yīng)分為兩類：氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)。(1)概念 氧化還原反應(yīng)：在反應(yīng)過程中有元素化合價(jià)變化的化學(xué)反應(yīng)。例如上述反應(yīng)中的(1)(2)(4)(5)(7)(8)(9)。 非氧化還原反應(yīng)：在反應(yīng)過程中無元素化合價(jià)變化的化學(xué)反應(yīng)。例如上述反應(yīng)中的(3)(6)(10)(11)(12)。 (2)氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型之間的關(guān)系 由上述例子可看出：化合反應(yīng)、分解反應(yīng)中有的屬于氧化還原反應(yīng)，有的不是；置換反應(yīng)中因?yàn)橛袉钨|(zhì)參加反應(yīng)、同時(shí)有單質(zhì)生成，必然伴隨有元素化合價(jià)的升降，所以都是氧化還原反應(yīng)；復(fù)分

3、解反應(yīng)只是成分的互換，不伴隨有元素化合價(jià)的升降，所以都是非氧化還原反應(yīng)。它們的關(guān)系可用下圖表示：(3)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)：反應(yīng)物所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)。 還原反應(yīng)：反應(yīng)物所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)。 如反應(yīng)：H2CuOCuH2O中，H2中H元素從0價(jià)升高到1價(jià)，H2被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)。CuO中Cu元素從+2價(jià)降低到0價(jià)，CuO被還原，發(fā)生還原反應(yīng)。 氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)不是完整的反應(yīng)，二者共同組成氧化還原反應(yīng)。 2、從電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）角度分析氧化還原反應(yīng) (1)電子得失的情況： 2NaCl22NaCl Na與Cl2反應(yīng)時(shí)，Cl2分子首先變成Cl原子，Cl原子最外電子層上有7個(gè)電

4、子，得到1個(gè)電子變?yōu)镃l-，Cl元素的化合價(jià)從0價(jià)變?yōu)?價(jià)。 Na原子最外電子層上有1個(gè)電子，反應(yīng)時(shí)最外層1個(gè)電子失去，Na原子變?yōu)镹a+，Na元素的化合價(jià)從0價(jià)變?yōu)?價(jià)。(2)電子偏移的情況： H2Cl22HCl 該反應(yīng)中，不存在電子的得失，在HCl分子中H、Cl原子間存在共用電子對(duì)，電子對(duì)偏向Cl原子，使Cl原子相對(duì)顯負(fù)電性，即化合價(jià)為1價(jià)，Cl元素化合價(jià)降低。電子對(duì)偏高H原子，使H原子相對(duì)顯正電性，即化合價(jià)為1價(jià)，H元素化合價(jià)升高。 總結(jié)：電子的轉(zhuǎn)移（得失或偏移）引起元素化合價(jià)的升降，化合價(jià)升降為電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的外觀表現(xiàn)。氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為電子的轉(zhuǎn)移（得失或偏移)，化合價(jià)升降為

5、氧化還原反應(yīng)的特征。二、氧化劑、還原劑與氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物 1、氧化劑和還原劑 氧化劑：氧化還原反應(yīng)中所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物。 還原劑：氧化還原反應(yīng)中所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物。 在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑能氧化還原劑，自身同時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)，氧化劑具有氧化性，還原劑能還原氧化劑，自身同時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，還原劑具有還原性。 2、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物：還原劑被氧化所生成的物質(zhì)。 還原產(chǎn)物：氧化劑被還原所生成的物質(zhì)。 氧化還原反應(yīng)中反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)過程的關(guān)系 3、氧化還原反應(yīng)的表示方法(1)雙線橋法 a、用帶箭頭的線由反應(yīng)物指向生成物，且對(duì)準(zhǔn)同種元素。 b、要標(biāo)明“得”“失”電子，且得失

6、電子總數(shù)相等。 c、箭頭不代表電子轉(zhuǎn)移的方向，而是指某元素從反應(yīng)物到產(chǎn)物時(shí)價(jià)態(tài)的變化。例如： 該表示法能體現(xiàn)出氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及過程，同時(shí)清楚地表示出了得失電子的情況，上述反應(yīng)中，CuO中Cu元素的原子得電子數(shù)為“22e-”，前一個(gè)“2”表示有2個(gè)Cu得電子，后一個(gè)“2e-”，表示一個(gè)Cu得2個(gè)電子，共得4個(gè)電子。 (2)單線橋法： 該表示法能直觀地表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。 三、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律1、守恒規(guī)律化合價(jià)有升必有降，電子有得必有失，氧化和還原總是同時(shí)發(fā)生同時(shí)進(jìn)行同時(shí)結(jié)束，不可分割。因此，化合價(jià)升高總數(shù)和降低總數(shù)必然相等；失電子總數(shù)和得電子總數(shù)必然相等。 2、強(qiáng)弱規(guī)律較強(qiáng)氧化性的

7、氧化劑和較強(qiáng)還原性的還原劑反應(yīng)，生成弱還原性的還原產(chǎn)物和弱氧化性的氧化產(chǎn)物。也就是說，在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物。例如： FeCuSO4FeSO4Cu 該反應(yīng)中，F(xiàn)e為還原劑，CuSO4為氧化劑(起作用的為Cu2+)；FeSO4為氧化產(chǎn)物，Cu為還原產(chǎn)物。則氧化性強(qiáng)弱為CuSO4FeSO4，即Cu2+Fe2+，還原性強(qiáng)弱為FeCu，與金屬活動(dòng)性順序表一致。 3、性質(zhì)規(guī)律 某元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)，在化學(xué)反應(yīng)中，該元素化合價(jià)只能降低，不可升高，則含有該元素的物質(zhì)只具有氧化性。例:、等。 某元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，在化學(xué)反應(yīng)中，該元素的化合價(jià)只能升高，不能降低

8、，則含有該元素的物質(zhì)只具有還原性。例：、等。 某元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)，在化學(xué)反應(yīng)中，該元素的化合價(jià)可能升高，也可能降低，則含有該元素的物質(zhì)既有氧化性，又有還原性。例：、等。 金屬單質(zhì)只有還原性，非金屬單質(zhì)多數(shù)既具有氧化性，又具有還原性，少數(shù)只具有氧化性(如F2)。4、先后規(guī)律一種氧化劑(或還原劑)與多種還原劑(或氧化劑)相遇時(shí)，總是依還原性(或氧化性)強(qiáng)弱順序先后去氧化還原劑（或去還原氧化劑)。 例如： 把Cl2通入FeBr2溶液中，Cl2的強(qiáng)氧化性可將Fe2+、Br-氧化。由于還原性 Fe2+Br-，所以，當(dāng)通入少量的Cl2 時(shí)，根據(jù)先后規(guī)律，Cl2首先將 Fe2+氧化。當(dāng)Cl2足量時(shí)，方可把

9、 Fe2+、Br-并氧化。2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(Cl2不足） 2Fe2+4Br-+3Cl22Fe3+2Br26Cl-(Cl2足量)5、歸中規(guī)律同一元素不同價(jià)態(tài)原子間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)：。若中間有多種價(jià)態(tài)，則原高價(jià)物質(zhì)對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物價(jià)態(tài)仍高，原低價(jià)態(tài)的物質(zhì)對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物的價(jià)態(tài)仍低。例如： 此反應(yīng)中H2S不可能變?yōu)镾O2，同樣，H2SO4也不可能變?yōu)樯晌镏蠸。 6、相鄰價(jià)態(tài)規(guī)律含同種元素相鄰價(jià)態(tài)的兩種物質(zhì)之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。例如：濃硫酸和二氧化硫之間就不會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 三、探究鐵及其化合物的氧化性和還原性 自然界中單質(zhì)鐵很少，鐵元素主要以化合態(tài)存在，并且化合價(jià)有2價(jià)、3價(jià)

10、，常見的鐵的化合物有： 2價(jià)的亞鐵化合物：FeSO47H2O(或其它亞鐵鹽)、FeO、Fe(OH)2、FeCO3(菱鐵礦)，F(xiàn)eS2(黃鐵礦，其中S元素化合價(jià)為1)等。 3價(jià)鐵化合物：Fe2O3(赤鐵礦)、FeCl36H2O、Fe(OH)3等。 另外，磁鐵礦的成分為 Fe3O4，可看成 Fe2O3與 FeO的組合，即：Fe2O3FeO，該物質(zhì)中鐵元素的化合價(jià)表現(xiàn)為3價(jià)和2價(jià)。從化合價(jià)角度預(yù)測(cè)鐵的單質(zhì)及化合物具有的性質(zhì)。預(yù)測(cè)1、Fe單質(zhì)中鐵元素化合價(jià)為0價(jià)，F(xiàn)e單質(zhì)具有還原性。 實(shí)驗(yàn)方案：取兩鐵片分別投入CuSO4溶液、稀H2SO4中，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：投入CuSO4溶液中的鐵片表面有亮紅色的

11、物質(zhì)析出，溶液顏色變淺，投入H2SO4中的鐵片表面有大量氣泡冒出，溶液變成為淺綠色。 現(xiàn)象分析：Fe與CuSO4溶液混合出現(xiàn)的亮紅色物質(zhì)為金屬銅，溶液顏色變淺是藍(lán)色的CuSO4溶液變成淺綠色的FeSO4溶液，說明Fe與CuSO4溶液反應(yīng)，方程式為：FeCuSO4FeSO4Cu。 Fe投入H2SO4中，有氣泡冒出，產(chǎn)生了H2，溶液顏色變成淺綠色，生成了FeSO4溶液，反應(yīng)的方程式為：FeH2SO4 FeSO4H2 結(jié)論：Fe與CuSO4、H2SO4的反應(yīng)中都為還原劑，證明Fe具有還原性。 預(yù)測(cè)2、2價(jià)鐵的化合物既有氧化性，又有還原性(提示：Fe3+與SCN-混合得血紅色溶液)。實(shí)驗(yàn)方案：FeCl

12、2溶液中滴加氯水(強(qiáng)氧化劑)驗(yàn)證其有還原性；FeCl2溶液中加入Zn(強(qiáng)還原劑)，驗(yàn)證其有氧化性。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄和分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：FeCl2既有氧化性，又有還原性。 預(yù)測(cè)3、3價(jià)鐵的化合物具有氧化性 實(shí)驗(yàn)方案：FeCl3溶液與還原性的Cu、H2S(氫硫酸)混合。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：FeCl3溶液與Cu混合，Cu逐漸溶解，溶液由棕黃色逐漸變?yōu)樗{(lán)綠色。FeCl3溶液滴入氫硫酸中，溶液出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，棕黃色溶液變?yōu)闇\綠色。 現(xiàn)象分析：FeCl3溶液與Cu混合時(shí)，Cu被氧化成CuCl2,溶液變?yōu)樗{(lán)綠色,反應(yīng)為：2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2。FeCl3溶液與氫硫酸混合，H2S被氧化成S單質(zhì)使溶液變渾濁，反應(yīng)

13、為：2FeCl3H2S2FeCl2S2HCl 結(jié)論：3價(jià)鐵化合物具有氧化性。從以上可歸納出鐵及其化合物的主要性質(zhì)。 1、單質(zhì)Fe的還原性Fe可被氧化為2價(jià)，也可被氧化為3價(jià)，常見反應(yīng)有：(1)Fe2H+Fe2+H2 (2)FeCu2+Fe2+Cu (3)2Fe3Cl22FeCl3 (4)3Fe2O2Fe3O4 2、2價(jià)亞鐵化合物既有氧化性又有還原性，以還原性為主。 (1)2價(jià)亞鐵化合物的弱氧化性： Fe2+ZnFeZn2+ FeOH2FeH2O (2)2價(jià)亞鐵化合物的還原性，被氧化為3價(jià)。 2Fe2+Cl22Fe3+2Cl- 3Fe2+NO3-4H+3Fe3+NO2H2O 4Fe(OH)2O2

14、2H2O4Fe(OH)33、3價(jià)鐵化合物的氧化性2Fe3+2I-2Fe2+I2 2Fe3+SO22H2O2Fe2+SO42-4H+ Fe2O33CO2Fe3CO2以上為Fe的單質(zhì)及化合物的常見反應(yīng)，有些反應(yīng)未見過，但可從化合價(jià)變化的角度分析出產(chǎn)物。【例題及解析】例1、下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是（ ） A、H2SO4+BaCl2BaSO4+2HCl B、2KMnO4K2MnO4+MnO2O2 C、CaOH2OCa(OH)2D、3CO+Fe2O32Fe+3CO2解析：本題重點(diǎn)考查氧化還原反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)基本類型的關(guān)系，以及氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。 A是復(fù)分解反應(yīng)； B是有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)，反應(yīng)前后有

15、化合價(jià)的升降； C是化合反應(yīng)，反應(yīng)前后化合價(jià)沒有改變； D不是置換反應(yīng)，但存在元素化合價(jià)的改變(C由+2+4，F(xiàn)e由+30)。答案：BD例2、有三個(gè)氧化還原反應(yīng)： (1)2FeCl32KI2FeCl2+2KCl+I2(2)2FeCl2Cl22FeCl3(3)2KMnO416HCl2KCl+2MnCl25Cl28H2O 若某溶液中有Fe2+和I-共存，要氧化除去I-離子而又不影響Fe2+和Cl-可加入的試劑是（ ） A、Cl2 B、KMnO4 C、FeCl3 D、HCl 解析：本題主要考查根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行判斷物質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱。 由(1)知：FeCl3具有氧化性，可以氧化I-； 由(2)知：Cl

16、2具有氧化性，且氧化性 Cl2FeCl3，Cl2可以氧化FeCl2； 由(3)知：KMnO4具有氧化性，且氧化性 KMnO4Cl2，KMnO4可以氧化 Cl-，故本題應(yīng)加入的試劑應(yīng)為FeCl3，可以將I-氧化，但不與Fe2+反應(yīng)。答案：C 例3、在 Cl2SO22H2OH2SO42HCl的反應(yīng)中，_是氧化劑，_是還原劑；_元素被氧化，_元素被還原；_有氧化性，_有還原性；_是氧化產(chǎn)物，_ 是還原產(chǎn)物。 解析：本題重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)氧化還原基本概念的理解，應(yīng)從化合價(jià)入手，找出電子轉(zhuǎn)移方向。再根據(jù)“氧化還原反應(yīng)概念間的關(guān)系”作出判斷： Cl2是反應(yīng)物，在反應(yīng)中得電子，化合價(jià)降低，是氧化劑；其被還原后生

17、成的物質(zhì)HCl是還原產(chǎn)物；SO2是反應(yīng)物，在反應(yīng)中失電子，是還原劑；其被氧化后對(duì)應(yīng)的生成物H2SO4是氧化產(chǎn)物。SO2中的被氧化，Cl2中的被還原；Cl2有氧化性，SO2有還原性。例4、一定量的氯酸鉀加到濃鹽酸中發(fā)生如下反應(yīng)： KClO36HCl(濃)KCl3Cl23H2O，其中被還原的元素和被氧化的元素之間質(zhì)量比是（ ） A、16 B、61 C、11 D、15 解析：首先分析價(jià)態(tài)：KO36H(濃) K323H2O，反應(yīng)前后，化合價(jià)變化的全是Cl元素，且反應(yīng)前后均有-1價(jià)的Cl，我們可以將化合價(jià)分析所得信息歸納：表示成66，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，可以將前后相同價(jià)態(tài)的原子約去，即可分析出該反應(yīng)的

18、本質(zhì)：56，故被還原的元素原子個(gè)數(shù)和被氧化的元素原子個(gè)數(shù)比為15，即它的質(zhì)量比為15。答案：D 【參考練習(xí)】 1、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是（ ） (A)元素有電子轉(zhuǎn)移 (B)同一元素的化合價(jià)在反應(yīng)前后有變化 (C)有氧元素參加 (D)是化合反應(yīng)或分解反應(yīng)2、從反應(yīng)2Fe3+2I-2Fe2+I2Cl22Fe2+2Fe3+2Cl-判斷，還原性由強(qiáng)到弱排列順序正確的是（）(A)Cl2Fe3+I2(B)I-Fe2+Cl-(C)Fe3+Cl2I2(D)Cl-I-Fe2+3、下列反應(yīng)中氯元素只被氧化的是（ ）(A)Cl2H2OHCl+HClO (B)MnO24HClMnCl22H2OCl2 (C)HClNaO

19、HNaClH2O (D)2HClO2HClO24、有下列反應(yīng)（其中A、B、C、D各代表一種元素） 2A-B22B-A22A-C22C-A22B-C22C-B2 2C-D22D-C2其中氧化性最強(qiáng)的物質(zhì)是（ ） (A)A2 (B)B2 (C)C2 (D)D25、在下列各氧化還原反應(yīng)中，水既不作氧化劑又不作還原劑的是（ ）(A)2Na2H2O2NaOHH2 (B)2F2H2O4HFO2 (C)CaOH2OCa(OH)2(D)Cl2H2OHClHClO 6、在氧化還原反應(yīng)3S6KOHK2SO32K2S3H2O中，被氧化與被還原的硫原子數(shù)之比為（ ）(A)11 (B)21 (C)12 (D)327、下

20、列各組物質(zhì)中，氯元素既能被氧化又能被還原的是（ ） (A)HCl (B)Cl2 (C)FeCl2 (D)NaClO48、有如下兩個(gè)反應(yīng)：Cu2Ag+Cu2+2Ag；Fe+Cu2+Fe2+Cu。根據(jù)上述反應(yīng)，判斷Ag+、Cu2+、Fe2+氧化性強(qiáng)弱順序排列正確的是（ ）(A)Ag+Cu2+Fe2+(B)Cu2+Ag+Fe2+(C)Ag+Fe2+Cu2+(D)Fe2+Cu2+Ag+9、下列變化中，需要加入氧化劑方能實(shí)現(xiàn)的是（ ） (A)Cl-Cl2(B)MnO4-Mn2+(C)NaClHCl (D)CO2CO 10、A2、B2、C23種單質(zhì)和它們離子間能發(fā)生下列反應(yīng)2A-C22C-A2，2C-B2

21、 2B-C2，若X-能與C2發(fā)生反應(yīng)2X-C22C-X2，有關(guān)說法中不正確的是（ ）(A)氧化性B2C2A2(B)還原性X-C-B-(C)X2與B-能發(fā)生反應(yīng) (D)X2與B-不能發(fā)生反應(yīng) 【答案與解析】 1、答案：A分析： 氧化還原反應(yīng)在高中階段延伸加強(qiáng)了，其實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移，而化合價(jià)變化只是元素電子轉(zhuǎn)移的外在體現(xiàn)，是氧化還原反應(yīng)的特征，是我們判斷是否發(fā)生氧化還原反應(yīng)的手段。故B錯(cuò)誤。有氧參加的反應(yīng)，若化合價(jià)有變化，則是氧化還原反應(yīng)，否則不是；且不論有沒有氧參加反應(yīng)，只要有電子轉(zhuǎn)移就是氧化還原反應(yīng)。所以C錯(cuò)。有些化合反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)(有單質(zhì)參加反應(yīng))，也有一些是非氧化還原反應(yīng)(沒有單質(zhì)參加反應(yīng))，分解反應(yīng)情況也是如此，故D錯(cuò)誤。2、答案：B分析： 本題考查判斷氧化性或還原性強(qiáng)弱方法應(yīng)用，我們知道在氧化還原反應(yīng)中，氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑還原產(chǎn)物。所以由，還原性I-Fe2+，由，還原性Fe2+Cl-，故選B。3、答案：B分析： 此題主要是判斷各反應(yīng)中氯元素化合價(jià)變化，其中氯元素化合價(jià)只升高的滿足要求， A、氯元素價(jià)態(tài)由0降低到1 ，被還原，同時(shí)由0價(jià)升高到1價(jià)，被氧化。B、氯元素價(jià)態(tài)由1升高到0，被氧化 C、氯元素價(jià)態(tài)不變 D、氯元素價(jià)態(tài)由1降低到1，被還原。4、答案：D分析： 此題考查判斷氧化性或還原性強(qiáng)弱方法應(yīng)用，在4個(gè)反應(yīng)中氧化性關(guān)系分別為： B2A