化学《氧化还原反应的基本规律及其应用》课件(新课标版).ppt

1、氧化还原反应的基本规律及其氧化还原反应的基本规律及其应用应用关于氧化还原反应概念关于氧化还原反应概念还原剂还原剂氧化剂氧化剂相等相等相等相等四组概念，一个守恒四组概念，一个守恒1 1、四组概念四组概念复复 习习氧化还原反应和基本反应的关系氧化还原反应和基本反应的关系氧化还原反应特征：氧化还原反应特征：元素化合价的升降元素化合价的升降氧化还原反应实质：氧化还原反应实质：电子的得失与偏移电子的得失与偏移氧化剂与还原剂氧化剂与还原剂1.1.氧化性、还原性强弱的判断方法氧化性、还原性强弱的判断方法在氧化还原反应中在氧化还原反应中 氧化性氧化性:氧化剂氧化剂氧化产物氧化产物 还原性还原性:还原剂还原剂还

2、原产物还原产物 根据元素周期表判断根据元素周期表判断根据物质活动性顺序比较判断根据物质活动性顺序比较判断 金属单质的还原性看金属活动性顺序表：金属单质的还原性看金属活动性顺序表：K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Sn Pb（H)Cu Hg Ag Pt Au 失电子能力逐渐减弱，还原性逐渐减弱失电子能力逐渐减弱，还原性逐渐减弱。相对应的相对应的离子的氧化性逐渐增强。离子的氧化性逐渐增强。非金属单质的氧化性看非金属活动性顺序非金属单质的氧化性看非金属活动性顺序 F2 Cl2 O2 Br2 I2 S根据反应条件根据反应条件:是否加热，温度高低，有无催是否加热，温度高低，有无催化剂等

3、化剂等例如例如 由由H2SO3+O2=2H2SO4(快），快），2NaSO3+O2=2Na2SO4(慢），慢），2SO2+O2 2SO3可知还原性：可知还原性：H2SO3Na2SO3SO2催化剂（5）根据反应的剧烈程度：如）根据反应的剧烈程度：如Cu与浓与浓HNO3反应剧烈，反应剧烈，与稀与稀HNO3反应微弱，则氧化性浓反应微弱，则氧化性浓HNO3 稀稀HNO3（6 6）根据氧化产物的价态高低判断）根据氧化产物的价态高低判断（7 7）根据电化学原理）根据电化学原理 原电池原电池:负极负极正极正极 电解池电解池:阴、阳离子的放电顺序阴、阳离子的放电顺序（8）溶液的酸碱性影响）溶液的酸碱性影响 如

4、如KMnO4在酸性、中性、碱性溶液中的氧化性逐渐减弱在酸性、中性、碱性溶液中的氧化性逐渐减弱;在酸性溶液中在酸性溶液中Mg的还原性强于的还原性强于Al,而在碱性溶液中而在碱性溶液中Al的还的还原性强于原性强于Mg.在酸性溶液中在酸性溶液中NO3表现出强氧化性表现出强氧化性,在中性溶液中则不在中性溶液中则不表现强氧化性。表现强氧化性。氧化剂氧化剂 还原剂还原剂活泼的非金属质活泼的非金属质:O2、Cl2、Br2、I2、O3高价金属阳离子高价金属阳离子:Fe3+、Cu2+、Ag+、Sn4+高价或较高价氧化物，含高价或较高价氧化物，含氧酸及盐氧酸及盐:MnO2、HNO3、浓、浓H2SO4、HClO、K

5、MnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2过氧化物：过氧化物：Na2O2、H2O2、K2O2、BaO2 活泼或较活泼金属：活泼或较活泼金属：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe 不十分活泼的非金属单质：不十分活泼的非金属单质：C、P、S、Si、H2 低价金属阳离子：低价金属阳离子：Cu+、Fe2+、Sn2+非金属阴离子：非金属阴离子：S2、I、Cl 较低价化合物：较低价化合物：CO、SO2、H2S、NH3、H2C2O4（草酸）、草酸）、NO、N2H42.2.常见的氧化剂和还原剂常见的氧化剂和还原剂3.3.氧化还原反应的重要规律（一）基本规律：（一）基本规律：元素化合价升高，失去电

6、子，本身作还元素化合价升高，失去电子，本身作还原剂，反应中被氧化剂氧化，发生氧化反原剂，反应中被氧化剂氧化，发生氧化反应生成氧化产物应生成氧化产物 元素化合价降低，得到电子，本身作氧元素化合价降低，得到电子，本身作氧化剂，反应中被还原剂还原，发生还原反化剂，反应中被还原剂还原，发生还原反应生成还原产物应生成还原产物氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性例例1、把、把SO2通入通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由溶液中，溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，棕色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，这时若滴入这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。溶液，会产生白色沉淀

7、。在上述一系列变化过程中，最终被还原的在上述一系列变化过程中，最终被还原的是是ASO2 BCl-CFe3+DNO3-D例例 2、相等物质的量的、相等物质的量的KClO3分别发生下述反分别发生下述反应：应：有有MnO2催化剂存在时，受热分解得到催化剂存在时，受热分解得到氧气；氧气；若不使用催化剂，加热至若不使用催化剂，加热至470左右，左右，得到得到KClO4和和KCl。下列关于。下列关于和和的说法的说法不不正确的正确的是是 A.都属于氧化还原反应都属于氧化还原反应 B.发生还原反应的元素发生还原反应的元素相相同同 C.发生氧化反应的元素相同发生氧化反应的元素相同 D.生成生成KCl的物质的量不

8、同的物质的量不同C对于自发的氧化还原反应（除高温、电解对于自发的氧化还原反应（除高温、电解条件等），总是条件等），总是强氧化性物质强氧化性物质和和强还原性强还原性物质物质反应生成反应生成弱氧化性物质弱氧化性物质和和弱还原性物弱还原性物质质。氧化性：氧化剂氧化性：氧化剂氧化产物，氧化产物，还原性：还原剂还原性：还原剂还原产物。还原产物。(二二)、强弱规律、强弱规律1、前前强强后后弱规律弱规律I-Fe2+Br-例例3：根据反应式：根据反应式：（1）2Fe3+2I-=2Fe2+I2（2）Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是可判断离子的还原性从强到弱的顺序是例例

9、4：已知：已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和和H2O2均具有均具有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱的顺还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱的顺序为序为Cl-Fe2+H2O2I-SO2，则下列反应不，则下列反应不能发生的是能发生的是A、2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+SO42-+4H+B、I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HIC、H2O2+H2SO4=SO2+O2+2H2OD、2Fe2+I2=2Fe3+2I-CD 同一氧化剂（或还原剂）同时与不同还同一氧化剂（或还原剂）同时与不同还原剂（或氧化剂）反应，当还原剂（或氧化原剂（或氧化剂）反应，当还原剂（或氧化剂）的浓度差别不大时，总是剂

10、）的浓度差别不大时，总是先与还原性先与还原性（或氧化性）强的反应（或氧化性）强的反应，然后再与还原性，然后再与还原性（或氧化性）弱的反应。即按照强弱顺序依（或氧化性）弱的反应。即按照强弱顺序依次进行。次进行。2、先强后弱规律、先强后弱规律“五大五大”还原性离子及还原性的强还原性离子及还原性的强弱弱S2-SO32-I-Fe2+Br-例例5.写出溴化亚铁和碘化亚铁混合溶写出溴化亚铁和碘化亚铁混合溶液中逐滴加入液中逐滴加入Cl2水时的离子方程式水时的离子方程式（1）2I-+Cl2=2Cl-+I2（2）2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-（3）2Br-+Cl2=2Cl-+Br2（4）I2+5Cl2+6

11、H2O=12H+2IO3-+10Cl-由此可知：溴化亚铁由此可知：溴化亚铁或或碘化亚铁溶液中通入碘化亚铁溶液中通入Cl2的量不同，化学方程式不同。的量不同，化学方程式不同。氯气不足时：氯气不足时：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-氯气过量时：氯气过量时：2Fe2+4Br-+3Cl2=2Fe3+2Br2+6Cl-时时1)()(22ClnFeBrn2Fe2+2Br-+2Cl2=2Fe3+Br2+4Cl-)()(22ClnFeBrn322 只有只有只有只有都都有有恰好恰好（三）价态归中规律（三）价态归中规律 “价态归中价态归中”是指同种元素不同价态原子是指同种元素不同价态原子间发生氧化还原反应，总

12、是间发生氧化还原反应，总是从高价态与低价从高价态与低价态反应后生成中间价态态反应后生成中间价态的物质。的物质。例：例：2H2S+SO2=3S+2H2O例：例：NaH+H2O=NaOH+H2例：例：4XNH3+6NOX=（3+2X）N2+6XH2O催化剂催化剂高价低价高价低价相同中间价相同中间价“只靠拢，不交只靠拢，不交叉，可重叠叉，可重叠”思考：思考：SO2气体具有比较强的还原性，浓硫气体具有比较强的还原性，浓硫酸具有很强的氧化性，为什么制取酸具有很强的氧化性，为什么制取SO2要用要用Na2SO3和浓硫酸反应？为什么和浓硫酸反应？为什么SO2可以用浓硫酸可以用浓硫酸干燥？干燥？硫元素的硫元素的

13、+4价和价和+6价之间没有中间价，所以不价之间没有中间价，所以不具备具备归中反应归中反应发生的条件发生的条件例例6：C+CO2=2 CO 例例7：Fe+2Fe3+=3Fe2+例例8：KClO3+6HCl（浓）（浓）=KCl+3Cl2+3H2O上述反应中上述反应中氧化产物氧化产物与与还原产物还原产物的物质的量的物质的量之比分别是多少？之比分别是多少？（四）歧化规律（四）歧化规律 同种物质同种物质中中同种价态同种价态的的同种元素同种元素一部分被氧一部分被氧化、一部分被还原的反应称为化、一部分被还原的反应称为歧化反应歧化反应（这里（这里的的“三同三同”缺一不可）缺一不可）例例9、Cl2+2NaOH=

14、NaCl+NaClO+H2O例例10、3Cl2+6NaOH（浓）（浓）=5NaCl+NaClO3+3H2O例例11、3NO2+H2O=2HNO3+NOC例例12.在在11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4的反应中，的反应中，P元素发生的变化是元素发生的变化是 A、被氧化、被氧化.B、被还原、被还原 C、既被氧化又被还原、既被氧化又被还原 D、既未被氧化又未被还原、既未被氧化又未被还原例例13、w、x、y、z、G均为含氯的化合物，尽管均为含氯的化合物，尽管不了解它们的分子式（化学式）但知道它们在一不了解它们的分子式（化学式）但知道它们在一定条件下具有如下关系

15、：定条件下具有如下关系：Gw+NaCl w+H2OX+H2 y+NaOHG+w+H2O z+NaOHw+x+H2O 则这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序则这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为为 。GYWZX（五）（五）“价态相邻和互不交叉价态相邻和互不交叉”规律规律若反应后生成多种中间价态的产物，则遵若反应后生成多种中间价态的产物，则遵从从邻近变价邻近变价，互不交叉互不交叉的原则。的原则。H2S+H2SO4(浓浓)S+SO2+2H2OH2S+H2SO4(浓浓)S+SO2+2H2OS S S S-2 0 +4 +6（六）价态与性质规律（六）价态与性质规律高价氧化低价还，中间价态两边转高价

16、氧化低价还，中间价态两边转最高价只有氧化性最高价只有氧化性.最低价只有还原性最低价只有还原性:中间价态既具有氧化性，又具有还原性。中间价态既具有氧化性，又具有还原性。浓度、酸度、温度对氧化性和还原性的影响浓度、酸度、温度对氧化性和还原性的影响增大浓度，氧化性、还原性增强增大浓度，氧化性、还原性增强增强酸度，氧化性、还原性增强增强酸度，氧化性、还原性增强升高温度，氧化性、还原性增强升高温度，氧化性、还原性增强Cu和浓和浓H2SO4MnO2和浓和浓HClS2SO32H+NO3H+浓硫酸加热有明显的氧化性浓硫酸加热有明显的氧化性例如：例如：KMnO4在酸性介质中，还原成在酸性介质中，还原成Mn2+K

17、MnO4在中性介质中，还原成在中性介质中，还原成MnO2（无色）（无色）（棕黑色）（棕黑色）KMnO4在碱性介质中，还原在碱性介质中，还原MnO42-（绿色）（绿色）例例14、已知下列分子或离子在酸性条件下都能、已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化氧化KI，自身发生如下变化：，自身发生如下变化：H2O2H2O IO3-I2 MnO4-Mn2+HNO2NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到，得到I2最多的是最多的是A H2O2 B IO3-C MnO4-D HNO2B（七）守恒规律（七）守恒规律得失电子守恒得失电子守恒化合价升降守恒化合价

18、升降守恒得失电子守恒的表示方法为：得失电子守恒的表示方法为：氧化剂的物质的量氧化剂的物质的量有元素化合价降低元素有元素化合价降低元素的原子个数的原子个数化合价差值化合价差值 NA还原剂的物质的量还原剂的物质的量有元素化合价升高元素有元素化合价升高元素的原子个数的原子个数化合价差值化合价差值 NA等于等于失电子失电子总数总数得电子得电子总数总数例例15.ClO2是一种广谱性的消毒剂，根据世界环保是一种广谱性的消毒剂，根据世界环保连连们的要求，们的要求，ClO2将逐渐取代将逐渐取代Cl2成为自来水的消成为自来水的消毒毒剂。工业上剂。工业上ClO2常用常用NaClO3 和和NaSO3溶液混合并溶液混

19、合并加加H2SO4酸化后反应制的，在以上反应中酸化后反应制的，在以上反应中NaClO3和和NaSO3的物质的量之比的物质的量之比为（为（）A.1:1 B 2:1 C 1:2 D 2:3B例例16、硝酸铵在一定条件下分解，其产物为、硝酸铵在一定条件下分解，其产物为HNO3、N2和和H2O，则反应中被氧化的氮原子，则反应中被氧化的氮原子和被还原的氮原子的物质的量之比为和被还原的氮原子的物质的量之比为 解解1、配平方程式法：、配平方程式法：5NH4NO3=2HNO3+4N2+9H2O n（被氧化（被氧化N）：）：n（被还原（被还原N）=5：3解解2、得失电子守恒法：、得失电子守恒法：n（被氧化（被氧

20、化N）10-（-3）NA=n（被还原（被还原N）1（5-0）NA n（被氧化（被氧化N）：）：n（被还原（被还原N）=5：3例例17：24mL浓度为浓度为0.05mol/L的的Na2SO3溶溶液液,恰好与恰好与20mL浓度为浓度为0.02mol/L的的K2Cr2O7溶液完全反应溶液完全反应,则元素则元素Cr在还原产物中的化在还原产物中的化合价是：合价是：A、+6 B、+3 C、+2 D、0B例例 18、某单质能与足量的浓硝酸反应放出、某单质能与足量的浓硝酸反应放出NO2气体，若参加反应的单质与气体，若参加反应的单质与HNO3的物质的物质的量之比为的量之比为1：a，则该元素在反应中所显示的，则该

21、元素在反应中所显示的化合价是化合价是A：+a/4 B：+a/2 C：+a D：+2aBCC+4HNO3（浓）（浓）=CO2+4NO2+2H2OCu+4HNO3（浓）（浓）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O例例19、锌和某浓度的硝酸反应时，参加反应的、锌和某浓度的硝酸反应时，参加反应的锌和锌和HNO3的物质的量之比为的物质的量之比为2：5，则硝酸的，则硝酸的还原产物是还原产物是A：N2O B：N2 C：NO D：NH4NO3AD例例20、往、往VmLFeBr2溶液中缓缓通入溶液中缓缓通入amolCl2，使之充分反应后发现溶液中有使之充分反应后发现溶液中有1/3的溴离子被的溴离子被氧化为溴单质

22、，则原氧化为溴单质，则原FeBr2溶液的物质的量溶液的物质的量浓度为浓度为 mol/L 解解1、设溶液中、设溶液中FeBr2物质的量为物质的量为X2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-X 0.5X2Br-+Cl2=Br2+2Cl-2X/3 X/30.5X+X/3=aX=6a/5（mol）LmolVac/10563解解2 2、得失电子守恒、得失电子守恒AAANaNxNx)1(02)1(0312)23(解解3 3、电荷守恒：溶液显电中性、电荷守恒：溶液显电中性AAANxNaNx1232123例例21.在在P+CuSO4+H2O Cu3P+H2SO4+H3PO4（未配平）的反应中，（未配平）的反应中，5molCuSO4能氧化能氧化 gP51（2-1）NA=x1（5-0）NAX=1（mol）m（P）=31（g）例例22（2007福建卷）已知氧化还原反应：福建卷）已知氧化还原反应：2Cu(IO3)224KI12H2SO42CuI13I212K2SO412H2O其中其中1mol氧化剂在反应氧化剂在反应中得到电子中得到电子A、10molB、11molC、12mol D、13molB