第二章 理论化学
智能考点六 氧化还原反应
Ⅰ.课标要求
1. 掌握氧化剂和还原剂、氧化反应和还原反应等基本概念。
2. 掌握重要的氧化剂、还原剂之间的常见反应。
3. 综合运用化合价和电子转移的观点,判断氧化还原反应中电子转移的方向与数目,并能进行一些简单的计算。
4. 运用化合价升降关系配平一些简单的氧化还原反应。
5. 能够依据一些条件,判断物质氧化性、还原性的强弱。
Ⅱ.考纲要求
了解氧化还原反应的本质是电子的转移。了解常见的氧化还原反应。
Ⅲ.教材精讲
一.化学反应的分类
1.根据反应物和生成物类别以及反应前后物质种类的多少,可把化学反应分为:
无机化学方面:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。
有机化学方面:取代反应、加成反应、消去反应、聚合反应。
2.根据反应中物质是否得失电子,可把化学反应分为:
氧化还原反应和非氧化还原反应。
3.依据是否有离子参加或生成,可把化学反应分为:
离子反应和非离子反应
二.氧化还原反应
1.氧化还原反应:在反应中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。
2.特征:反应前后元素的化合价发生了变化(外在表现)。
3.本质:反应中有电子转移(内在实质)。
三.氧化还原反应的一些重要概念
1.氧化反应与还原反应
①氧化反应:反应物所含元素化合价升高(失去电子)的反应。
②还原反应:反应物所含元素化合价降低(得到电子)的反应。
2、氧化剂与还原剂
①氧化剂:所含元素的化合价降低(得到电子)的反应物。
②还原剂:所含元素的化合价升高(失去电子)的反应物。
小结:
四.中学阶段常见的氧化剂与还原剂小结
1.氧化剂:
①活泼的非金属单质:如 F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3 ;
②元素处于高价态的化合物:KClO3、KMnO4、 K2Cr2O7、HNO3、浓H2SO4;
③高价态的金属阳离子:Fe3 、Ag 、Cu2 ;
④其它:HClO、漂白粉、MnO2、Na2O2、H2O2、NO2、银氨溶液、新制的Cu(OH)2 。
2.还原剂:
①金属单质:K、Ca、Na、Mg、Al、Fe、Zn等;
②某些非金属单质:H2、C、Si等;
③元素处于低价态的化合物:CO、SO2、HCl、HBr、HI、H2S、Na2SO3、FeSO4、Fe(OH)2
五.氧化性还原性强弱的比较
1.氧化性还原性与化合价的关系:
元素处于最高价态时,只有氧化性;
元素处于最低价态时,只有还原性;
元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。
2.依据反应方程式比较氧化性还原性强弱:
氧化剂 还原剂 → 还原产物 氧化产物
则:氧化性: 氧化剂>氧化产物
还原性: 还原剂>还原产物
如: Cl2 2Fe2 = 2Cl— 2Fe3
则:氧化性: Cl2 >Fe3 ;还原性:Fe2 >Cl—
3.依据一些规律判断氧化性还原性的强弱
如:
①金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
还 原 性 逐 渐 减 弱
K Ca2 Na Mg2 Al3 Zn2 Fe2 Sn2 Pb2 H Cu2 Hg2 Ag …
氧 化 性 逐 渐 增 强
②周期律
F2 Cl2 Br2 I2
氧化性逐渐减弱
F- Cl— Br- I—
还原性逐渐增强
六.氧化还原反应中量的关系
氧化剂得到的电子数 = 还原剂失去的电子数
七.探究铁及化合物的氧化性还原性
1、预测与假设
(1)只有氧化性的物质:Fe3 处于最高价态,只有氧化性。
(2)只有还原性的物质:Fe处于最低价态,只有还原性。
(3)既有氧化性又有还原性的物质:Fe2 处于中间价态,既有氧化性又有还原性。
2、实验方案
(1)证明Fe3 只有氧化性,需加入还原剂:如铁粉、铜粉等与之反应,以证明其氧化性,加入氯水等氧化性的物质后不反应,说明其无还原性。相关反应的离子方程式为:
2Fe3 Fe = 3Fe2 、2Fe3 Cu = 2Fe2 Cu2
(2)证明Fe只有还原性,需加入氧化剂:如FeCl3溶液、稀酸等与之反应,以证明其还原性。相关反应的离子方程式为: 2Fe3 Fe = 3Fe2 、 Fe 2H = Fe2 H2↑
(3)证明Fe2 有氧化性,需加入还原剂,如锌粉与之反应,以证明其有还原性。加入氧化剂,如氯水、稀硝酸等与之反应,以证明其还原性。相关反应的离子方程式为:
Fe2 Zn = Fe Zn2 、2Fe2 Cl2 = 2Fe3 2Cl— 、3Fe2 NO3— 4H = 3Fe3 NO↑ 2H2O