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第一章 物質及其變化
第三節 氧化還原反應
1. 3. 4 氧化還原反應的規律及應用
【思考】Fe、Fe2+、Fe3+分別在氧化還原反應中體現的是氧化性還是還原性？
元素處于最高價態 —— 只具有氧化性
元素處于最低價態 —— 只具有還原性
元素處于中間價態 —— 既具有還原性又具有氧化性
氧化性、還原性
氧化性：物質得電子的性質(或能力)
還原性：物質失電子的性質(或能力)
1、定義：
【練習1】在Cu2+、Fe3+、Al3+、Fe、Cl2、I-、S2-、S、Fe2+、H+十種粒子中：
（1）只具有氧化性的是 ，
（2）只具有還原性的是 ，
（3）既具有氧化性又具有還原性的是 。
Cu2+、Fe3+、Al3+、H+
Fe2+、Cl2、S
Fe、I-、S2-
氧化性、還原性
2、氧化性、還原性的強弱比較
（1）根據氧化還原反應判斷
還原劑
氧化劑
氧化產物
還原產物
氧化性
氧化性
還原性
還原性
氧化性：氧化劑 ＞ 氧化產物
還原性：還原劑 ＞ 還原產物
—— 以“強”制“弱”
【練習1】已知：
① Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-
② Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl-
③ Br2 + 2I- = I2 + 2Br-
下列粒子氧化性由強到弱的順序是（　　）
A. I2 ＞ Br2 ＞ Cl2
B. Br2 ＞ Cl2 ＞ I2
C. Cl2 ＞ Br2 ＞ I2
氧化性：氧化劑 ＞ 氧化產物
還原性：還原劑 ＞ 還原產物
C
【練習2】已知：
① 2H2S + O2 = 2S↓ + 2H2O
② 4NaI + O2 + 2H2O = 4NaOH + 2I2
③ Na2S + I2 = 2NaI + S↓
下列粒子氧化性由強到弱的順序是（　　）
A. O2 ＞ I2 ＞ S B. O2 ＞ S ＞ I2
C. I2 ＞ O2 ＞ S D. S ＞ I2 ＞ O2
氧化性：氧化劑 ＞ 氧化產物
還原性：還原劑 ＞ 還原產物
A
氧化性、還原性
2、氧化性、還原性的強弱比較
（2）根據金屬活動性順序判斷
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
失電子能力逐漸減弱，還原性逐漸減弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg2+ Ag+
得電子能力逐漸增強，氧化性逐漸增強
【實驗探究】已知Cu2+、Fe2+具有一定的氧化性，你能設計實驗方案并進行相關實驗比較兩者的氧化性強弱嗎？
（可供選擇的實驗試劑：Cu片、鐵屑、CuSO4溶液、FeSO4溶液、FeCl3溶液）
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
還原性：Fe ＞ Cu
氧化性：Cu2+ ＞ Fe2+
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
失電子能力逐漸減弱，還原性逐漸減弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg2+ Ag+
得電子能力逐漸增強，氧化性逐漸增強
【思考】物質失電子數越多，還原性就越強，對嗎？
物質的氧化性或還原性的強弱取決于得、失電子的能力，與得失電子數目的多少無關
氧化性、還原性
3、氧化性、還原性的應用
【思考】
H2SO4
Fe
Zn
Zn優先與H2SO4反應
Fe
AgNO3
CuSO4
AgNO3優先與Fe反應
同一種氧化劑與不同種還原劑反應時，還原性強的先反應；
同一種還原劑與不同種氧化劑反應時，氧化性強的先反應。
—— 強者優先
金屬的冶煉
電鍍
燃料的燃燒
光合作用
鋼鐵生銹
食物腐敗
有的氧化還原反應是有益于人類活動的；
有的氧化還原反應對人類活動是有害的。
氧化性、還原性
2、氧化性、還原性的強弱比較
（3）根據非金屬活動性順序判斷
F2 Cl2 O2 Br2 I2 S
得電子能力逐漸減弱，氧化性逐漸減弱
F- Cl- O2- Br- I- S2-
失電子能力逐漸增強，還原性逐漸增強
【例1】2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3，Fe + S = FeS，則氧化性： 。
點燃
△
氧化性、還原性
2、氧化性、還原性的強弱比較
（4）根據反應程度判斷(產物的價態)
同一物質被氧化程度越大(價態越高)，則氧化劑的氧化性越強；
同一物質被還原得越徹底(價態越低)，則還原劑的還原性越強。
Cl2 > S
【例2】
Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+，
3Zn + 2Fe3+ = 3Zn2+ + 2Fe，則還原性： 。
Zn > Cu
氧化性、還原性
2、氧化性、還原性的強弱比較
（4）根據物質反應所需條件和反應的劇烈程度判斷
兩種氧化劑氧化同一還原劑，條件越容易，則氧化劑的氧化性越強，反應條件包括溫度、濃度、催化劑等。
KMnO4 > MnO2 > O2
【例1】
MnO2 + 4HCl(濃) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
2KMnO4 + 16HCl(濃) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
4HCl(g) + O2 = 2Cl2 + 2H2O(g)
從反應條件可以看出氧化劑的氧化能力： 。
△
△
催化劑
氧化性、還原性
2、氧化性、還原性的強弱比較
（4）根據物質反應所需條件和反應的劇烈程度判斷
兩種氧化劑氧化同一還原劑，條件越容易，則氧化劑的氧化性越強，反應條件包括溫度、濃度、催化劑等。
【例2】
Na、Mg、Al與H2O反應情況如下，Na與冷水劇烈反應，Mg加熱才反應，Al加熱條件下也難反應，則還原性：
。
Na ＞ Mg ＞ Al
氧化性、還原性
2、氧化性、還原性的強弱比較
（5）根據物質化合價價態判斷
同一元素的不同價態物質：一般來說，價態越高，氧化性越強;價態越低，還原性越強。
如：氧化性：Fe3+ ＞ Fe2+ ＞ Fe，SO3 ＞ SO2
還原性：H2S ＞ S ＞ SO2
同一物質在不同的條件下，其氧化性/還原性會有所不同。
（1）溫度：① 氧化性：濃硫酸(熱) ＞ 濃硫酸(冷)；
② 還原性：濃鹽酸(熱) ＞ 濃鹽酸(冷)。
（2）濃度：HNO3(濃) ＞ HNO3(稀)
（3）pH：① 中性環境中NO3-不顯氧化性，酸性環境中NO3-顯強氧化性；
② KMnO4(酸性) ＞ KMnO4(中性) ＞ KMnO4(堿性)
氧化性、還原性
2、氧化性、還原性的強弱比較
（6）根據所處環境（溫度、濃度、pH）判斷
氧化還原反應基本規律
1、氧化性、還原性強弱規律
【例】常溫下，下列三個反應都能發生：
2D- + A2 = 2A- + D2
2B- + D2 = 2D- + B2
2A- + C2 = 2C- + A2
由此得出正確結論是（ ）
A. A-、B-、C-、D-中C-的還原性最強
B. A2、B2、C2、D2中C2的氧化性最弱
C. 2C- + B2 = 2B- + C2不能發生
D. 還原性A- ＞ B-
C
氧化還原反應基本規律
2、守恒規律
【例1】實驗室將NaClO3和Na2SO3按分子個數比為2 : 1倒入燒瓶中，再加入適量硫酸，并用水浴加熱，產生棕黃色的氣體X，反應后測得NaClO3和Na2SO3恰好完全反應，則X為（ ）
A. Cl2 B. Cl2O C. ClO2 D. Cl2O3
C
得失電子，化合價升降，質量守恒
氧化還原反應基本規律
2、守恒規律
得失電子，化合價升降，質量守恒
【例2】M2O7x-和S2-在酸性溶液中發生如下反應：
M2O7x- + 3S2- + 14H+ = 2M3+ + 3S↓ + 7H2O
則M2O7x-中M的化合價是（ ）
A. +2 B. +3 C. +4 D. +6
D
氧化還原反應基本規律
3、價態歸中規律（同一元素）
同種元素高價氧化低價，只靠攏，不交叉
【例】用雙線橋法表示下列反應中電子轉移方向和數目：
KClO3 + 6HCl(濃) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O
3、價態歸中規律（同一元素）
同種元素高價氧化低價，只靠攏，不交叉
氧化還原反應基本規律
3、價態歸中規律（同一元素）
同種元素高價氧化低價，只靠攏，不交叉
氧化還原反應基本規律
【練習】用雙線橋法表示下列反應中電子轉移方向和數目：
H2S + H2SO4(濃) = S↓ + SO2↑ + 2H2O
4、歧化規律（同一元素）
氧化還原反應基本規律
【練習】用雙線橋法表示下列反應中電子轉移方向和數目：
具有多種價態的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發生歧化反應
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
1、下列說法中正確的是（ ）
A. 處于最高價態的元素不一定具有強氧化性
B. 元素由游離態轉為化合態，說明該元素一定被氧化
C. 陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性
D. 金屬元素只有還原性，非金屬元素只有氧化性
A
2、下列變化中，必須要加入氧化劑才能實現的是（ ）
A. KMnO4 → O2 B. HCl → Cl2
C. HCl → H2 D. SO3 → H2SO4
B
3、已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物，在一定條件下有下列轉化關系(未配平)：
① G → Q + NaCl
② Q + H2O → X + H2
③ Y + NaOH → G + Q + H2O
④ Z + NaOH → Q + X + H2O
這五種化合物中氯元素化合價由低到高的順序是（　?。?br/>A. G、Y、Q、Z、X B. X、Z、Q、G、Y
C. X、Z、Q、Y、G D. G、Q、Y、Z、X
A
4、通過以下三個反應事實，確定下列物質中最強的氧化劑是（ ）
① Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu
② Cl2 + 2FeCl2 = 2FeCl3
③ Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2
A. CuCl2 B. FeCl2 C. FeCl3 D. Cl2
D

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