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文檔簡介

2.3氧化還原反應(第1課時)1.了解氧化還原反應的特征。2.了解氧化還原反應的實質。(重點)3.了解氧化還原反應與四種基本類型的關系。4.學會電子轉移的表示方法----雙線橋表示法。火箭的升空,需要燃料的燃燒。燃料燃燒過程中伴隨著很多化學變化和物理變化,伴隨著許多能量的轉化。今天我們來學習一類重要的化學反應

—氧化還原反應依據反應物和生成物的類別以及反應前后物質種類的多少化合反應分解反應置換反應復分解反應初中學過的化學反應四種基本類型:知識回顧:反應類型舉例表示式化合反應C+O2

===CO2A+B

=

AB分解反應CaCO3

===CaO+CO2↑AB

=

A+B置換反應

C+2CuO===2Cu+CO2↑A+BC

=

AC+B復分解反應AgNO3+NaCl

=

AgCl↓+NaNO3AB+CD

=

AD+CB高溫高溫高溫小結:四種基本反應類型是根據反應物、生成物的類別及反應前后物質種類的多少來劃分的。(1)CaO+H2O=Ca(OH)2

(2)NaOH+HCl=NaCl+H2O

(3)2Na+Cl2=2NaCl

(4)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl

(5)Fe+CuSO4

=FeSO4+Cu

(6)2Cu+O2=2CuO

(7)CaCO3=CaO+CO2

(8)CuO+H2=Cu+H2O

(9)Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2

(化合反應)(置換反應)(復分解反應)(分解反應)(化合反應)(復分解反應)(化合反應)(置換反應)△高溫△?下列反應屬于什么類型?點燃△屬于上面四種類型中的哪種?如果從化合價的角度分析呢?Fe2O3

失氧被還原,發生還原反應CO得氧被氧化,發生氧化反應兩者對立統一,缺一不可一種物質被還原,另一種物質被氧化的反應叫氧化—還原反應原有的化學反應分類方式與化合價變化的分類哪個涵義更深刻,更有概括性?觀察這些反應還可以從什么角度分類?根據你的知識和理解,試著從化合價的角度對以上兩類反應進行命名19世紀初人們沿用了氧化還原反應的名稱,擴展了它的內涵,稱化合價有變化的反應為氧化還原反應。(1)CaO+H2O=Ca(OH)2

(3)2Na+Cl2=2NaCl(8)CuO+H2==Cu+H2O(7)CaCO3==CaO+CO2(4)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl(5)Fe+CuSO4

=FeSO4+Cu(2)NaOH+HCl=NaCl+H2O(6)2Cu+O2==2CuO(9)Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2Ⅰ無化合價變化的反應Ⅱ有化合價變化的反應(化合反應)(置換反應)(復分解反應)(分解反應)(化合反應)(復分解反應)(化合反應)(置換反應)△△高溫高溫點燃總結:并非只有得氧、失氧的反應才是氧化還原反應,有元素化合價變化的反應也是氧化還原反應,這是它的特征,也是判斷化學反應是否為氧化還原反應的新標準。電子轉移的表示方法----“雙線橋”法步驟:1.標出變價元素的化合價2.用雙箭號表示,箭頭從反應物指向生成物的同一種元素。3.標出“失去”、“得到”的電子總數注意:失電子數=得電子數2Na+Cl2

=2NaCl00+1-1失去2×e-,化合價升高,被氧化得到2×e-,化合價降低,被還原2Na+Cl2

=2NaCl00+1-12Na+Cl2

=2NaCl00+1-1根據化學反應前后元素化合價有無變化?在反應過程中有元素化合價變化的化學反應叫做氧化還原反應。氧化反應:反應物所含某種或某些元素化合價升高的反應。還原反應:反應物所含某種或某些元素化合價降低的反應。(這種物質被氧化了)(這種物質被還原了)氧化還原反應非氧化還原反應:在反應過程中無元素化合價變化的化學反應叫做非氧化還原反應。化學反應對立統一氧化還原反應判斷練習:1、下列反應是否為氧化還原反應?A、CaCO3=CaO+CO2

2KClO3==2KCl+3O2B、CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2

C+O2==CO2C、Zn+H2SO4==ZnSO4+H2D、NaOH+HNO3==NaNO3+H2O討論:四種基本類型反應與氧化還原反應有什么關系?√√√高溫+4-2+1-1

+2-1+1-20

2、在反應MnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2↑,

元素化合價升高,被

(填“氧化”或“還原”),發生(填“氧化”或“還原”)反應;

元素化合價降低,被

(填“氧化”或“還原”),發生

(填“氧化”或“還原”)反應。Cl氧化Mn氧化還原還原練習置換反應復分解反應化合反應分解反應化學反應氧化還原反應非氧化還原反應氧化還原反應與基本反應類型的關系及一般規律1.化合反應:有單質參加的是氧化還原反應。2.分解反應:有單質生成的是氧化還原反應。3.置換反應:全部是氧化還原反應。4.復分解反應:都是非氧化還原反應。思考:氧化還原反應中為什么會有化合價的變化?活動探究:金屬鈉在氯氣中燃燒觀看視頻【探究與思考】(1)分析Na+Cl2反應中各元素的前后變化情況(2)氯化鈉中鈉元素、氯元素的化合價與鈉離子、氯離子的電荷數有何關系?(3)鈉離子、氯離子是怎樣形成的?其電荷數又是如何確定的?+11Na+17Cl+17Cl-氯化鈉形成示意圖+11Na++11+17NaClNaNa+

失去2e-,化合價升高2Na+Cl2=2NaCl點燃

00+1-1鈉在氯氣中燃燒得到2e-,化合價降低問題探究:為什么化合價會發生變化?失電子Na元素化合價升高被氧化得電子Cl元素化合價降低被還原氧化反應還原反應反應的

實質是共用電子對發生了轉移(電子的得失或偏移)對于共價化合物總結:化合價升降的原因電子的轉移導致元素化合價發生變化,這也是氧化還原反應的本質。有電子轉移的化學反應都是氧化還原反應用雙線橋應注意的事項:

正確判斷各反應物、生成物各元素的化合價及其變化。

兩個線橋一個在上、一個在下,線橋的方向是從反應物一方指向生成物一方,首尾都必須對應與發生化合價發生變化的同種元素。

電子符號用“e-”來表示。

得失電子總數表示:原子個數×每個原子得失電子數。注意:反應中失去電子的總數等于得到電子的總數。5.電子轉移的表示方法化合價升高失電子被氧化化合價降低得電子被還原(特征判據)

(本質判據)氧化反應還原反應小結歸納【練習】

用雙線橋表示下列氧化還原反應的化合價升降及電子轉移情況。①MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O②Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O③SO2+2H2S==2H2O+3S④3Cl2+8NH3==6NH4Cl+N2(1)硫在氧氣中燃燒。(2)鐵絲在硫酸銅溶液中反應。(3)碳酸鈣高溫受熱。(4)稀硫酸加入到氫氧化鋇溶液中。(5)氫氣還原氧化銅。寫出下列反應的化學反應方程式,分析參加反應的物質所含元素的化合價在反應前后是否發生了變化?+2

00+1化合價降低化合價升高CuO+H2===Cu+H2O氧化還原反應:有元素化合價升降的化學反應。

氧化反應:在氧化還原反應中,反應物所含某種或某些元素化合價升高的反應。還原反應:在氧化還原反應中,反應物所含某種或某些元素化合價降低的反應。被氧化(氧化反應)被還原(還原反應)思考:下列反應是否屬于氧化還原反應?2Na+Cl2

=2NaCl2H2+Cl2

=2HCl因為有元素化合價升降變化,所以是氧化還原反應。思考:化合價的升降是什么原因引起的?如何在上述兩反應中表達出來?00+1-100

+1-1失2×e-,化合價升高,被氧化得2×e-,化合價降低,被還原化合物NaCl

的形成過程化合價升降的原因:

電子的得失NaCl失去e-失去e-后得到e-后Na+[Cl]-Cl-Na+2Na+Cl2

=2NaCl00+1

-1

電子對偏離,化合價升高,被氧化電子對偏向,化合價降低,被還原氧化還原反應的本質定義:有電子轉移(得失或偏移)的化學反應都是氧化還原反應?;衔颒Cl的形成過程化合價升降的原因:電子的偏移ClHHCl2H2+Cl2

=2HCl00

+1-1氧化還原反應概念的演變氧化反應還原反應氧化、還原關系氧化還原反應從化合價升降角度看從電子轉移角度看物質所含元素化合價升高的反應物質所含元素化合價降低的反應有元素化合價升降的反應失電子或電子對偏離的反應得電子或電子對偏向的反應有電子轉移的反應化合價升降同時發生,且升降總數相等得失(或偏向偏離)電子同時發生,且得失(或偏向偏離)總數相等C+O2==CO2CaO+H2O==Ca(OH)22KClO3==2KCl+3O2↑Cu(OH)2==CuO+H2OH2+CuO==Cu+H2O2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4△點燃△△化合分解置換復分解有單質參加有單質生成有單質參加并有單質生成氧化還原反應置換反應化合反應復分解反應分解反應練習:1.判斷下列反應是否為氧化還原反應。①Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2②Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑③SO2+2H2S==2H2O

+3S④2KClO32KCl+3O2↑⑤3Cl2+8NH3==6NH4Cl

+N2⑥MnO2+4HCl(濃)

MnCl2+Cl2↑+2H2O失2×e-,化合價升高,被氧化得2×e-,化合價降低,被還原2Na+Cl2

=2NaCl2、下列有關氧化還原反應的敘述中,正確的是A、一定有氧元素參加B、氧化反應一定先于還原反應發生C、一定有電子的得失D、一定有化合價的升降§2.3氧化還原反應(第2課時氧化劑和還原劑)【復習1】在反應MnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2↑中,

元素化合價升高,被

(填“氧化”或“還原”),發生

(填“氧化”或“還原”)反應;

元素化合價降低,被

(填“氧化”或“還原”),發生

(填“氧化”或“還原”)反應。ClMn氧化還原氧化還原+4-1+20[復習2]下列敘述正確的是()A、在氧化還原反應中,失去電子的物質,所含元素化合價降低B、凡有元素化合價升降的化學反應都是氧化還原反應C、在氧化還原反應中一定所有的元素化合價都發生變化D、氧化還原反應的本質是電子的得失或偏移BD氧化劑:在氧化還原反應中,所含元素化合價降低的反應物。氧化劑被還原,發生還原反應。還原劑:在氧化還原反應中,所含元素化合價升高的反應物。還原劑被氧化,發生氧化反應。還原產物:氧化劑中元素化合價降低以后得到的產物。氧化產物:還原劑中元素化合價升高以后得到的產物。氧化劑還原劑

還原產物氧化產物+2

00+1化合價降低化合價升高CuO+H2===Cu+H2O被氧化(氧化反應)被還原(還原反應)+2

00+1化合價降低化合價升高CuO+H2===Cu+H2O被氧化(氧化反應)被還原(還原反應)從電子轉移的角度(本質)理解:氧化劑:所含元素得到電子(或電子對偏向)的反應物。還原劑:所含元素失去電子(或電子對偏離)的反應物。氧化劑還原劑

還原產物氧化產物氧化劑具有氧化性,即物質得電子(電子偏向)、化合價降低的性質。還原劑具有還原性,即物質失電子(電子偏離)、化合價升高的性質。結論:最高價態……只具氧化性最低價態……只具還原性中間價態……兼有氧化性和還原性失2e-得2e-練習:從化合價角度分析下列微粒的性質在Fe3+、Fe2+、Al3+、H+、S、Zn、Cl-等粒子中只有氧化性的是

,只有還原性的是

,兼有氧化性和還原性的是

。Fe3+、Al3+、H+Zn、Cl-Fe2+、S高價氧化低價還,中間價態兩性全。元素常見化合價:

Fe:0,+2,+3

S:-2,0,+4,+6

H:0,+1

Al:0,+3

Cl:-1,0,+1,+5,+7

①Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2②SO2+2H2S==2H2O

+3S③Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑④2KClO32KCl+3O2↑還原劑氧化劑氧化產物還原產物氧化劑還原劑還原產物氧化產物氧化劑還原劑還原產物與氧化產物還原劑與氧化劑還原產物氧化產物練習:1.指出下列氧化還原反應中的氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物。氧化劑+還原劑→

還原產物+氧化產物還原產物氧化產物還原反應氧化反應化合價降低化合價升高得電子失電子同時存在數目相等數目相等同時發生同時存在(氧化性)氧化劑還原劑(還原性)被還原被氧化化價升降須相等,電子轉移要守恒。+2

00+1得2e-,化合價降低,被還原失2e-,化合價升高,被氧化CuO+H2===Cu+H2O線橋兩端同元素,箭頭指向生成物,得失升降要注明,反應確定才完成,計算電子是關鍵,原(子)數乘上化價變。雙線橋表示法得電子,化合價降低,被還原(還原反應)失電子,化合價升高,被氧化(氧化反應)氧化劑+還原劑→

還原產物+氧化產物練習:2.用雙線橋表示下列氧化還原反應。①Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2②SO2+2H2S==2H2O

+3S③Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑④2KClO32KCl+3O2↑單線相連失與得,方向電子要明確。2e-CuO+H2===Cu+H2O單線橋表示法練習:3.用單線橋表示下列氧化還原反應。①Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2②SO2+2H2S==2H2O

+3S③Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑二、四組概念的關系被還原,還原反應化合價降低(氧化性)(還原性)被氧化,氧化反應

化合價升高還原劑還原產物氧化劑氧化產物相等相等總結:四組概念,一個守恒反應物生成物得電子失電子4.下列變化,必須加入還原劑才能實現的是()A.NaCl→AgClB.H2O→O2

C.KClO3→KClD.MnO2→MnCl2練習:5.某元素在化學反應中由化合態(化合物)變為游離態(單質),則該元素()A.一定被氧化B.一定被還原C.可能被氧化,也可能被還原D.以上都不是練習:得電子,化合價降低,被還原(還原反應)失電子,化合價升高,被氧化(氧化反應)氧化劑+還原劑→

還原產物+氧化產物氧化劑具有氧化性,即物質得電子(電子偏向)的性質。還原劑具有還原性,即物質失電子(電子偏離)的性質。常見氧化劑:O2、Cl2;HNO3、濃硫酸、KMnO4、FeCl3常見還原劑:Al、Zn、Fe;C、H2、CO等假設將CuSO4、FeSO4、Cu、Fe四種物質放在一起溶于水。問:那些物質具有還原性?那些物質具有氧化性?會發生什么反應?Fe比Cu

容易失去電子,即Fe

比Cu

還原性強。

CuSO4

比FeSO4

容易得到電子,即CuSO4

比FeSO4

氧化性強。

三、氧化性和還原性相對強弱的比較方法一:金屬活動順序K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Ag失電子能力增強,還原性逐漸增強K+

、Ca2+

、Na+

、Mg2+

、Al3+

、Zn2+

、Fe2+

、H+

、Cu2+

、Fe3+

、Ag+得電子能力增強,氧化性逐漸增強CuSO4

Fe=Cu+

FeSO4

還原性:Fe﹥Cu氧化性:CuSO4﹥FeSO4(Cu2+﹥Fe2+)還原性:還原劑﹥還原產物氧化性:氧化劑﹥氧化產物氧化還原兩性比,產物之性弱于劑。方法二:依據反應方向判斷氧化劑+還原劑→

還原產物+氧化產物方法三:根據反應結果判斷(產物的價態)判斷氧化性、還原性的強弱同一物質在相同條件下,被不同氧化劑氧化的程度越大,氧化劑的氧化性越強。如2Fe+3Cl2=2FeCl3,Fe+S=FeS,則氧化性:Cl2>S。方法四:從反應所需條件和反應的劇烈程度判斷氧化性、還原性的強弱一般地,一組反應中,反應條件要求越低,反應越劇烈,對應反應物的氧化性或還原性越強。MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(濃)==2KCl+2MnCl2+

5Cl2↑+8H2O,從反應條件可以看出氧化劑的氧化能力:KMnO4>MnO2?!骼杭褐磻?FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl2FeCl2+Cl2=2FeCl3SO2+I2+2H2O=H2SO4+

2HI判斷下列物質的還原能力由強到弱的順序是()A.I->Fe2+>Cl->SO2B.

Cl->Fe2+>SO2

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