資源簡介

(共54張PPT)
氧化還原反應的概念
第一章 物質及其變化
Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2↑
Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3
PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
2H2+O2=2H2O
比亞迪燃料電池大巴車
實驗探究：所有的化學反應均能設計成原電池么？
Fe + Cu2+=Fe2+ + Cu
H+ + OH- = H2O
環節二：氧化還原反應特征
2H2+O2= 2H2O
Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2↑
Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3
PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
Fe + Cu2+=Fe2+ + Cu
2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2↑ + H2O
HCl + NaOH = NaCl + H2O
Na2O + H2O = NaOH
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl
能設計成原電池的反應
不能設計成原電池的反應
0 +1 +2 0
0 +4 +2 +3
+4 0 +2
0 0 +1 -2
0 +2 +2 0
-1 +1 +1 -1
+1 +1 +1 +1
+4 +1 +1 +4
+4 +4
+6 +6
反應前后，有元素化合價發生變化
反應前后，各元素化合價不變
環節二：氧化還原反應特征
環節二：氧化還原反應特征
反應前后，有元素化合價發生變化的反應都是氧化還原反應
氧化反應
反應前后，元素化合價升高的反應
還原反應
反應前后，元素化合價降低的反應
Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3
0 +4 +2 +3
化合價升高，發生氧化反應（被氧化）
化合價降低 ，發生還原反應（被還原）
環節二：氧化還原反應特征
反應前后，有元素化合價發生變化的反應都是氧化還原反應
氧化反應
反應前后，元素化合價升高的反應
還原反應
反應前后，元素化合價降低的反應
Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3
還原劑
氧化產物
氧化劑
還原產物
0 +4 +2 +3
環節二：氧化還原反應特征
反應前后，有元素化合價發生變化的反應都是氧化還原反應
氧化反應
反應前后，元素化合價升高的反應
還原反應
反應前后，元素化合價降低的反應
還原劑
氧化產物
氧化劑
還原產物
+ = +
化合價升高，發生氧化反應
化合價降低，發生還原反應
反應 氧化劑 還原劑 氧化產物 還原產物
Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2↑
PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
2H2+O2= 2H2O
Fe + Cu2+=Fe2+ + Cu
環節二：氧化還原反應特征
標出下列反應的氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物。
H2O Mg Mg(OH)2 H2
PbO2 Pb PbSO4 PbSO4
O2 H2 H2O H2O
Cu2+ Fe Fe2+ Cu
2Na + Cl2 2NaCl
△
+11
2 8 1
+17
7 8 2
-e-
+11
2 8
Na+
+17
8 8 2
Cl-
Na+
Cl-
+ e-
0
+1
0
-1
Na
Cl
2Na + Cl2 = 2NaCl
失去電子，化合價升高
得到電子，化合價降低
0
0
+1
-1
氧化還原反應中，元素化合價變化的本質是什么？
環節三：氧化還原反應本質
環節三：氧化還原反應本質
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
H
Cl
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
HCl
H2 + Cl2 2HCl
點燃
電子對偏離，化合價升高
０
０
+1 -1
H2 ＋ Cl2 == 2 HCl
電子對偏向，化合價降低
氧化還原反應的本質是發生了電子的轉移，有的是電子的得到和失去，有的是共用電子對的偏離和偏向兩種情況。
環節三：氧化還原反應本質
Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3
0 +4 +2 +3
化合價升高，失去電子，發生氧化反應
化合價降低，得到電子，發生還原反應
還原劑
氧化產物
氧化劑
還原產物
+ = +
化合價升高，失去電子，發生氧化反應
化合價降低，得到電子，發生還原反應
氧化還原反應電子轉移的表示方法
Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3
0 +4 +2 +3
失去2e-
得到2×e-
雙線橋法
單線橋法
Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3
2e-
環節三：氧化還原反應本質
用雙線橋法和單線橋法表示下列反應的電子轉移
Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2↑
PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
2H2+O2= 2H2O
Fe + Cu2+=Fe2+ + Cu
環節三：氧化還原反應本質
具有
還原劑
還原性
氧化反應
氧化產物
發生
生成
化合價升高
失去電子
被氧化
具有
氧化劑
氧化性
還原反應
還原產物
發生
生成
化合價降低
得到電子
被還原
小結
氧化劑與還原劑
第一章 物質及其變化
回顧舊識
①氧化還原反應的特征和本質是什么？
②氧化劑和還原劑的特征是什么？
特征：化合價的升降 本質：電子的轉移
還原劑
氧化產物
氧化劑
還原產物
+ = +
化合價升高，失去電子，發生氧化反應
化合價降低，得到電子，發生還原反應
環節一：探尋氧化劑、還原劑
任務1：預測FeCl2能否做氧化劑或還原劑，說明分析思路。
物質 核心元素 核心元素價態 常見價態 變價的可能性 可能的性質
FeCl2
Fe
+2
0、+2、+3
↓ ↑
氧化性
還原性
+3
+2
0
FeCl2
鹽
FeCl3
Fe
單質
還原劑
氧化劑
環節一：探尋氧化劑、還原劑
任務1：預測FeCl2能否做氧化劑或還原劑，說明分析思路。
物質 核心元素 核心元素價態 常見價態 變價的可能性 可能的性質
FeCl2
FeCl2
Fe
+2
0、+2、+3
↓ ↑
氧化性
還原性
Cl
-1
-1、0、+1
+3、+5、+7
↑
還原性
價態規律：高價氧化低價還，中間價態兩邊轉。
環節一：探尋氧化劑、還原劑
物質 核心元素 核心元素價態 常見價態 變價的可能性 可能的性質
FeCl2
FeCl3
KMnO4
KI
H2O2
Fe
+2
0、+2、+3
↓ ↑
氧化性
還原性
小結
常見氧化劑：部分非金屬單質：F2、O2、Cl2……
部分含高價元素的物質：FeCl3、KMnO4、K2Cr2O7 …
部分含中間價態元素的物質：H2O2……
常見還原劑：金屬單質：Fe、Zn、Cu.…
部分非金屬單質：C、H ……
含最低價元素的物質：KI.…
部分含中間價態元素的物質：CO、FeCl ....
環節二：驗證物質氧化性和還原性
任務2：設計實驗方案驗證H2O2的性質
限選試劑：5%H2O2溶液、酸性KMnO4溶液、FeCl2溶液、KI溶液、Na2S溶液。
性質 試劑 理由 預期的產物和現象
氧化性
還原性
實驗步驟 現象 結論
預測性質
預測依據
選擇試劑
實施實驗
分析解釋
得出結論
任務2：設計實驗方案驗證H2O2的性質
限選試劑：5%H2O2溶液、酸性KMnO4溶液、FeCl2溶液、KI溶液、Na2S溶液，淀粉溶液，KSCN溶液。
資料卡片：①淀粉遇碘變藍；
②Fe3+能與SCN-結合生成紅色的Fe(SCN)3使溶液呈紅色。
環節二：驗證物質氧化性和還原性
環節三：應用氧化還原反應實現物質轉化
汽車尾氣是汽車使用時產生的廢氣，含有上百種不同的化合物，其中的污染物有固體懸浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、鉛及硫氧化合物等。
環節三：應用氧化還原反應實現物質轉化
問題1：汽車尾氣中的CO、NO2轉化為什么排放比較合理？
任務3：汽車尾氣排放處理。
問題2：如何實現轉化？
CO→CO2
NO2→N2
需要加入氧化劑
需要加入還原劑
+2 +4
+4 0
環節三：應用氧化還原反應實現物質轉化
問題1：汽車尾氣中的CO、NO2轉化為什么排放比較合理？
任務3：汽車尾氣排放處理。
問題2：如何實現轉化？
CO→CO2
NO2→N2
+2 +4
+4 0
4CO+2NO2 4CO2+N2
催化劑
任務3：汽車尾氣排放處理。
大貨車尾氣中氮氧化物（NO2）含量較高，需要添加尿素[CO(NH2)2] 幫助處理尾氣，試著寫出該過程反應化學方程式。
+4 -3
4CO(NH2)2 + 6NO2 = 4CO2 + 7N2
氧化還原反應方程式書寫
第一章 物質及其變化
泳池變綠之謎
里約奧運之
32
里約奧組委的官方解釋為：“跳水池先是使用了氯系消毒劑（主要成分為NaClO）對池水消毒，后來又往池水中加入了雙氧水，發生了化學反應。”
33
找
物質
算
得失
查
介質
定
方程
氧化劑
還原劑
氧化產物
還原產物
得失電子守恒
酸性：　H+ 　 H2O 　 H2O　　 H+
堿性：　OH- H2O H2O OH-
酸性（補H+）
堿性（補OH-）
質量守恒
電荷守恒
氧化還原反應方程式的書寫
34
NaClO + H2O2＝NaCl +O2↑+ H2O
2e-
跳水池先是使用了氯系消毒劑（主要成分為NaClO）對池水消毒，后來又往池水中加入了雙氧水，產生大量O2，又加上周圍高溫高濕，促進了藍藻、綠藻等藻類大量快速地繁殖。
35
含氯消毒劑會與水中有機物發生氯代反應，生成物對人體會產生三致效應——致癌、致畸、致基因突變。
ClO2是國際上公認的最理想的更換代產品，我國從2000年起就逐漸用它取代了其他含氯消毒劑。
36
（2016年全國Ⅰ卷改編）NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產工藝如下：
37
（2016年全國Ⅰ卷改編）NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產工藝如下：
（1）寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式 。
NaClO3 + SO2＝ ClO2 + NaHSO4
2NaClO3 + SO2＝ 2ClO2 + NaHSO4
2NaClO3 + SO2 + H2SO4＝ 2ClO2 + 2NaHSO4
38
“尾氣吸收”是用NaOH和H2O2吸收“電解”過程排出的少量ClO2，該反應中離子方程式為
ClO2 + H2O2 ＝ ClO2- + O2
2ClO2 + H2O2 ＝ 2ClO2- + O2
2ClO2 + H2O2 +2OH- ＝ 2ClO2- + O2+ 2H2O
氧化劑 還原產物
KMnO4 Mn2+
濃H2SO4 SO2
濃HNO3 NO2
稀HNO3 NO
Cl2/HClO Cl-
Fe3+ Fe2+
H2O2 H2O
還原劑 氧化產物
S2- S
SO32- SO42-
I- I2
Fe2+ Fe3+
Br- Br2
Cl- Cl2
H2O2 O2
留 點 鐵
生 銹 了
長 綠 毛
S2- I- Fe2+
SO32-
Br-
Cl-
還原劑
氧化產物
氧化劑
還原產物
+ = +
化合價升高，失去電子，發生氧化反應
化合價降低，得到電子，發生還原反應
氧化性：氧化劑>氧化產物
還原性：還原劑>還原產物
反 思 和 總 結
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1、陌生情景的信息獲取
2、氧化還原反應方程式配平的四步法
3、氧化還原反應的電子轉移問題
42
向試管中加入適量酸性KIO3 溶液，再滴加適量 CCl4
繼續向上述試管中滴加幾滴Na2SO3溶液，振蕩，觀察實驗現象。
繼續向上述試管中滴加幾滴Na2SO3溶液振蕩，觀察實驗現象。
繼續向上述試管中滴加幾滴KIO3 溶液振蕩，觀察實驗現象。
試寫出下列過程中所發生的所有氧化還原反應，用單線橋標出電子轉移
43
氧化還原反應歸納整理
第一章 物質及其變化
氧化性、還原性強弱的判斷
1．根據氧化還原反應原理來判斷
（1）氧化性強弱：氧化劑>氧化產物。
（2）還原性強弱：還原劑>還原產物。
2．根據元素的活動性順序來判斷
（1）金屬單質越活潑，其還原性越強；非金屬單質越活潑，其氧化性越強。
（2）“單強離弱”——金屬單質還原性越強，其陽離子的氧化性越弱；
非金屬單質的氧化性越強，其陰離子的還原性越弱。
3. 根據反應條件的難易來判斷
反應的條件越簡單，反應就越容易發生，說明物質氧化性（或還原性）越強。
我舉個例子
2KMnO4 + 16HCl(濃) === 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2↑
MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
氧化性：_____________________________
△
KMnO4＞MnO2
4. 根據元素被氧化/還原的程度來判斷
某還原劑被不同氧化劑氧化時，元素化合價升得越高，說明氧化劑的氧化性越強。
我舉個例子
2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Fe + S FeS
氧化性：__________
點燃
Cl2 ＞ S
△
5. 根據所處環境（溫度、濃度、pH）來判斷
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 不顯氧化性，酸性環境中 顯強氧化性；
②KMnO4（酸性）>KMnO4（中性）>KMnO4（堿性）
四、氧化還原反應的規律
1. 價態決定性質規律
（1）處于最高價態的元素 → 只有 性；
（2）處于最低價態的元素 → 只有 性；
（3）處于中間價態的元素 → 性。
氧化
還原
既有氧化性又有還原
補充說明
一般來說，同種元素價態越高，氧化性越強；價態越低，還原性越強。
如氧化性：Fe3+ ＞ Fe2+ ＞ Fe，SO3 ＞ SO2；（特例：HClO4 ＜HClO3 ＜ HClO2 ＜ HClO）
還原性：H2S ＞ S ＞ SO2。
2. 相鄰價態轉化規律（不交叉規律）
同種元素不同價態之間發生氧化還原反應，元素的化合價只向中間靠攏，不出現交叉。即：高價要降低，低價要升高，它們最多變為同一價態，不可能發生交叉現象。
元素是很“懶”的。在化學反應中，化合價能不變就不變，價態變化值能少就少。
3. 反應先后規律
（1）當一種氧化劑遇到幾種還原劑，若均能反應，先跟還原性強的反應。
（2）當一種還原劑遇到幾種氧化劑，若均能反應，先跟氧化性強的反應。
及時小練
在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入過量鋅粉，反應的先后順序是？
先和Ag+反應，再和Cu2+ 反應
4. 得失電子守恒規律
氧化還原反應中，氧化劑得電子總數等于還原劑失電子總數。
得到2×2e-
失去1×4e-
0
+4
+2
0
C + 2CuO
CO2↑ + 2Cu
高溫
本質：得失電子總數相同
表征：化合價升降總數相同
配平氧化還原方程式的基礎
氧化還原反應習題處理
第一章 物質及其變化

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