資源簡介

(共27張PPT)
第2課時 氧化劑和還原劑
第三節 氧化還原反應
紅酒中添加SO2具有抗氧化的作用
食品包裝中的脫氧劑——還原鐵粉
課前導入
為什么？
二氧化硫是一種空氣污染物，為什么要在紅酒中添加呢？二氧化硫在紅酒中起到什么作用呢？
H2 + CuO === H2O + Cu
+2
0
0
+1
氧化反應
化合價升高
化合價降低
失電子
得電子
還原劑
氧化劑
氧化產物
還原產物
氧化劑：化合價降低，得到電子(或電子對偏向)的物質
還原劑：化合價升高，失去電子(或電子對偏離)的物質
氧化產物：還原劑被氧化后得到的產物
還原產物：氧化劑被還原后得到的產物
二、氧化劑和還原劑
1. 氧化劑和還原劑的判斷
——具有氧化性
——具有還原性
還原反應
(1)2H2+O2 === 2H2O
(2)4P+5O2 === 2P2O5
(3)Fe+H2SO4 === FeSO4+H2↑
(4)2HgO === 2Hg+O2↑
點燃
加熱
點燃
氧化劑：O2 還原劑：H2 氧化產物和還原產物都是H2O
氧化劑：O2 還原劑：P 氧化產物和還原產物都是P2O5
氧化劑：H2SO4 還原劑：Fe
氧化產物：FeSO4 還原產物：H2
氧化劑、還原劑都是HgO 氧化產物：O2 還原產物：Hg
練一練：分析下列氧化還原反應中元素化合價的變化情況，指出氧化劑和還原劑，氧化產物和還原產物。
某種物質有兩種“身份”
（5）MnO2 + 4HCl === MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
（6）2KMnO4 === K2MnO4＋MnO2＋O2↑
△
（氧化劑：MnO2，還原劑：HCl，氧化產物：Cl2，還原產物：MnCl2）
某種物質沒有“身份”
（氧化劑：KMnO4，還原劑：KMnO4，氧化產物：O2，
還原產物：K2MnO4和MnO2）
某些物質“身份”相同
氧化劑 + 還原劑 === 還原產物 + 氧化產物
化合價降低，得電子，被還原（發生還原反應）
化合價升高，失電子，被氧化（發生氧化反應）
構建氧化還原反應概念模型：
升失氧化——還原劑
降得還原——氧化劑
口訣：
元素被氧化，物質發生氧化反應，得到氧化產物
元素被還原，物質發生還原反應，得到還原產物
（氧化性）
（還原性）
2. 氧化性與還原性
（1）氧化性與還原性
氧化性：氧化劑表現出的得電子的性質
還原性：還原劑表現出的失電子的性質
（2）氧化性、還原性與化合價的關系
元素處于最高價態時，只有氧化性；
元素處于中間價態時，既有氧化性又有還原性；
元素處于最低價態時，只有還原性。
然而，化合價只能判斷氧化性、還原性的有無，無法判斷其強弱。
3. 常見氧化劑與還原劑
（1）常見氧化劑
活潑非金屬單質
如：O2，Cl2，F2，Br2，I2 ，S等
高價金屬陽離子
如：Fe3+，Cu2+等
高價態含氧酸
如：HNO3，濃H2SO4
高價或較高價的其他含氧化合物
如：MnO2，K2Cr2O7，KMnO4等
過氧化物
如：H2O2，Na2O2 等
（2）常見還原劑
金屬單質
如：Na、Mg、Al、Fe、Zn 等
部分非金屬單質
如：H2，C，S 等
低價態金屬陽離子
如：Cu+、Fe2+ 等
含低價態元素的
化合物
如：HCl，H2S，HI ，CO，SO2 ，SO32-等
對點練習1. 下列變化中需要加入還原劑才能實現的是(　　)
A．MnSO4→KMnO4 B．NaCl→AgCl
C．NO2→HNO3 D．Fe2O3→Fe
D
B
對點練習2. 我國古代就有濕法煉銅的記載“曾青得鐵則化為銅”，反應為Fe + CuSO4 === Cu + FeSO4。說法正確的是（ ）
A．Fe被還原 B．Fe是還原劑
C．CuSO4發生氧化反應 D．CuSO4失去電子
氧化性、還原性的強弱與得失電子的數目有關嗎？
[思考]
氧化性、還原性的強弱在于得失電子能力的強弱，而不在于得失電子數目的多少
4. 氧化性與還原性的比較
氧化性：物質得電子的能力
還原性：物質失電子的能力
（1）根據氧化還原反應判斷
氧化劑 + 還原劑 === 還原產物 + 氧化產物
氧化性：氧化劑 ＞ 氧化產物
還原性：還原劑 ＞ 還原產物
Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu
氧化性：Cu2+ ＞ Fe2+
還原性：Fe＞ Cu
核心：從氧化還原反應關系判斷，兩劑大于兩產物
（2）根據反應條件判斷
MnO2 + 4HCl(濃) === MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
△
2KMnO4 + 16HCl(濃) === 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2↑
反應簡單程度：不加熱 ＞ 加熱
氧化性： KMnO4 ＞ MnO2
一般來說，反應條件越容易，反應程度越激烈，則得失電子越容易，其對應的性質越強。
（3）根據被氧化或被還原的程度判斷
2Fe + 3Cl2 === 2FeCl3
點燃
Fe + S === FeS
△
0 → +3
0 → +2
鐵元素被氧化程度：Cl2＞ S
氧化性： Cl2＞ S
HCl + H2SO4（濃） = 不反應
2HBr + H2SO4（濃）== Br2 + SO2↑ + 2H2O
8HI + H2SO4（濃）== 4I2 + H2S↑ + 4H2O
+6 → +4
+6 → -2
硫元素被還原的程度：HI ＞ HBr＞HCl
還原性： HI ＞ HBr＞HCl
不同氧化劑和同一還原劑反應，氧化產物價態高，該氧化劑氧化性強；
不同還原劑和同一氧化劑反應，還原產物價態低，該還原劑還原性強。
失電子能力逐漸減弱，還原性逐漸減弱
其對應陽離子得電子能力逐漸增強，氧化性逐漸增強
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+(Fe3+) Hg2+ Ag+
（4）根據元素的活動性順序判斷
① 根據金屬活動順序判斷
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
F2 Cl2 Br2 I2 S
F- Cl- Br- I- S2-
氧化性逐漸減弱
對應陰離子的還原性逐漸增強
② 根據非金屬活動順序判斷
（5）根據外界條件判斷
①濃度：一般而言，同一種物質濃度越大，氧化性(或還原性)越強。
如氧化性濃H2SO4>稀 H2SO4，濃HNO3>稀HNO3，還原性濃HCl>稀HCl。
②溫度：同一種物質溫度越高，其氧化性(還原性)越強。
如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。
③酸堿性： 如酸性條件2MnO4-+6H++5SO32- == 2Mn2++5SO42- +3H2O
中性條件2MnO4-+H2O+3SO32- ==2MnO2↓+3SO42- +2OH-
堿性條件2MnO4-+2OH-+SO32- == 2MnO42-+SO42- +H2O
其氧化性為KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(堿性)。
對點練習3. 已知H2能與Cl2、Br2發生反應，前者反應的條件是點燃或光照，后者反應的條件是高溫，Cl2和Br2的氧化性強弱關系是________。
Cl2>Br2
對點練習4. 把少量鐵粉加入硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中，結果只有銀白色物質析出，Ag＋和Cu2＋的氧化性強弱關系為________________。
Ag＋>Cu2＋
5. 氧化還原反應的基本規律及應用
(1)守恒規律：
(2)強弱規律：
氧化性：氧化劑＞氧化產物
還原性：還原劑＞還原產物
化合價升高數目=失去電子數
化合價降低數目=得到電子數
得失電子守恒：在任何氧化還原反應中，還原劑失電子總數 = 氧化劑得電子總數 （化合價升降總數相等）
(3) 價態規律：
元素處于最高價，只有氧化性；最低價，只有還原性；中間價，既有氧化性又有還原性。
② 歸中規律：
① 氧化性和還原性的確定：
同種元素不同價態之間發生氧化還原反應時，元素的化合價只靠攏，不交叉。
如 KClO3+6HCl = KCl+3Cl2↑+3H2O還原產物的判斷
在氧化還原反應中，若氧化和還原發生在同一物質中的同一元素上，使該元素的原子(或離子)一部分被氧化，另一部分被還原。這種自身的氧化還原反應稱為歧化反應。
③ 歧化規律：
如 Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
多種氧化劑和一種還原劑的反應，氧化性強的優先反應；
多種還原劑和一種氧化劑的反應，還原性強的優先反應。
(4)先后規律：
如：在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入鐵粉，因為氧化性Fe3+>Cu2+>H+，所以鐵粉依次與Fe3+、Cu2+、H+反應。
三、氧化還原反應方程式的配平
1. 一般配平：得失電子守恒法
配平步驟：
（1）寫出反應物和生成物的化學式，標出價態發生變化的元素的化合價；
（2）標出反應前后元素化合價的變化；
（3）依據得失電子守恒，使化合價升降總數相等，并確定相應物質的化學計量數；
（4）用觀察法配平其他物質；
（5）檢查質量是否守恒，電荷是否守恒。
配平后，單線變等號。
例：
(1)KMnO4+H2O2+H2SO4 -- MnSO4+K2SO4+H2O+O2
(2)Cl2+KOH – KCl+KClO3+H2O
(3)MnO4-+SO32-+H+ -- Mn2++SO42-+H2O
2.缺項配平：
例：Mn2++S2O82- +H2O—SO42- +MnO4- +_____
答案：2、5、8、10、2、16H+
課堂小結：
1. 氧化劑與還原劑
氧化劑：得電子，化合價升高，發生還原反應，被還原的物質
還原劑：失電子，化合價降低，發生氧化反應，被氧化的物質
2. 氧化性與還原性
氧化性：得電子的能力
還原性：失電子的能力
3. 氧化性與還原性的比較
核心：從氧化還原反應關系判斷，兩劑大于兩產物
規律：反應條件、反應結果、物質活潑性規律
4. 氧化還原反應的基本規律及應用
1. 在下列反應中，二氧化碳作氧化劑的是 ( )
A. Ca(OH)2＋CO2 === CaCO3↓＋H2O
B. CO2＋C 2CO
C. 2Fe2O3＋3C 4Fe＋3CO2↑
D. C＋2H2O(g) 2H2＋CO2
B
隨堂演練
高溫
高溫
高溫
2.下列反應中，屬于氧化還原反應，但水既不作氧化劑又不作還原劑的是（ ）
A.SO3＋H2O === H2SO4 B.3NO2＋H2O === 2HNO3＋NO
C.2F2＋2H2O === 4HF＋O2 D.2Na＋2H2O === 2NaOH＋H2↑
B
4.已知常溫下，在溶液中可發生如下反應：
Ce4＋＋Fe2＋ === Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋ === 2Fe2＋＋Sn4＋。
由此推斷Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的還原性由強到弱的順序是（ ）
A.Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B.Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋
C.Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D.Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋
A
3.某種飛船以N2H4和N2O4為動力源，發生反應：2N2H4＋N2O4 === 3N2＋4H2O，反應溫度可高達2700 ℃，對于該反應，下列說法中正確的是（ ）
A.該反應屬于置換反應 B.N2H4是氧化劑
C.N2O4是還原劑 D.N2既是氧化產物又是還原產物
D
再見

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