無機化學-氧化還原反應的基本概念

第四章氧化和還原第一節(jié)

氧化還原反應的基本概念新課導入

氧化還原反應第四章

氧化還原

4.1氧化還原反應的基本概念無機化學分類：

另一類:在反應過程中，反應物之間發(fā)生了電子得失或轉移，這類反應被稱之為氧化還原反應。

氧化還原反應的實質是電子得失或轉移，元素氧化值的變化是電子得失或轉移的結果。一類:在反應過程中，反應物之間沒有電子轉移或得失，如酸堿反應、沉淀反應，它們只是離子或原子間的相互交換；第四章

氧化還原

氧化值14.1氧化還原反應的基本概念

1970年國際純粹與應用化學聯(lián)合會(IUPAC)規(guī)定,氧化值：是指某元素的一個原子的荷電數。

該荷電數是假定把每個化學鍵中的電子指定給電負性較大的原子而求得的。第四章

氧化還原

氧化值14.1氧化還原反應的基本概念

確定氧化值的一般原則：

①單質中，元素的氧化值為零。②在大多數化合物中，氫的氧化值為+1；只有在金屬氫化物中氫的氧化值為-1。③通常，氧在化合物中的氧化值為-2；但是在過氧化物中，氧的氧化值為-1，在氟的氧化物中，如OF2和O2F2中，氧的氧化值分別為+2和+1。第四章

氧化還原

氧化值14.1氧化還原反應的基本概念④在單原子離子中，元素的氧化值等于該離子所帶的電荷數。⑤中性分子中，各元素原子的氧化值的代數和為零，復雜離子的電荷等于各元素氧化值的代數和。

確定氧化值的一般原則：

第四章

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氧化值14.1氧化還原反應的基本概念例題：S2O32-S的氧化值數為+2S4O62-S的氧化值數為+2.5Fe3O4Fe的氧化值數為+8/3說明：氧化值可以是整數、負數、分數或零第四章

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氧化還原電對24.1氧化還原反應的基本概念

氧化反應：物質失去電子（或電子偏離）的過程

有電子得失或電子轉移的反應，被稱為氧化還原反應Oxidation-ReductionReactions。還原反應：物質獲得電子（或電子偏向）的過程第四章

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氧化還原電對24.1氧化還原反應的基本概念

氧化劑：得到電子，發(fā)生還原（半）反應，氧化值降低，生成其還原產物。還原劑：失去電子，發(fā)生氧化（半）反應，氧化值升高，生成其氧化產物。第四章

氧化還原

氧化還原電對24.1氧化還原反應的基本概念0+2

0+2

-2e-+2e-還原劑氧化劑還原產物氧化產物例：第四章

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氧化還原電對24.1氧化還原反應的基本概念判斷方法口訣升—失—氧（被氧化、發(fā)生氧化反應、生成氧化產物），作還原劑，表現(xiàn)還原性降—得—還（被還原、發(fā)生還原反應、生成還原產物），作氧化劑，表現(xiàn)氧化性第四章

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課堂練習?4.1氧化還原反應的基本概念

-1

MnO2+4HCl(濃)→Cl2↑+MnCl2+2H2O+4+2

0

還原劑氧化劑還原產物氧化產物+2e--2e-思考：哪些元素氧化值發(fā)生了變化，怎么變化，哪些物質是氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物？第四章

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氧化還原電對24.1氧化還原反應的基本概念

一個氧化還原反應可看作由兩個半反應偶合而成：氧化半反應和還原半反應。例如：

氧化還原反應：Zn+Cu2+=Zn2++Cu

氧化反應Zn-2e=Zn2+（a）

還原反應Cu2++2e=Cu

（b）第四章

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氧化還原電對24.1氧化還原反應的基本概念

氧化值較大的物種稱為氧化型，氧化值較小的物種稱為還原型。通常電對表示成：氧化型/還原型（氧化數高/氧化數低）。反應：Zn+Cu2+=Zn2++Cu電對：Zn2+/Zn和Cu2+/Cu。氧化型+ne-

?還原型第四章

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常見的氧化劑還原劑34.1氧化還原反應的基本概念常見的氧化劑活潑的非金屬單質：O2、Cl2高氧化值的離子和化合物：濃硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3、H2O2、HClO第四章

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常見的氧化劑還原劑34.1氧化還原反應的基本概念活潑的金屬單質:Al、Zn、Fe某些非金屬單質：C、H2低氧化值的離子和化合物：CO、H2S、S2-、HS-、SO2、H2SO3、HSO3-、SO32-、Br-、I-、Fe2+常見的還原劑第四章

氧化還原

常見的氧化劑還原劑34.1氧化還原反應的基本概念

（如H2O2、SO2、HNO2、H2SO3）視反應條件的不同，既可做氧化劑也可做還原劑。具有中間氧化值的物質第四章

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常見的氧化劑還原劑34.1氧化還原反應的基本概念第四章

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氧化還原反應方程式的配平44.1氧化還原反應的基本概念配平方法：①氧化值法：還原劑的氧化值升高總數等于氧化劑的氧化值降低總數。②離子電子法：還原劑失去電子總數等于氧化劑得到電子總數。第四章

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氧化還原反應方程式的配平-氧化值法44.1氧化還原反應的基本概念氧化值法配平氧化還原反應方程式的原則是：（1）反應中氧化劑得到電子的總數必須等于還原劑失去電子的總數。（2）根據質量守衡定律，方程式中等號兩邊各種元素的原子總數必須相等。第四章

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44.1氧化還原反應的基本概念(2)找出元素原子氧化值降低值與元素原子氧化值升高值寫出未配平的反應方程式

HClO3+P4+H2O→HCl+H3PO40+5(-1)-(+5)=(-6)HClO3+P4+H2O→

HCl+H3PO4(+5)-0=(+5)+5-1氧化還原反應方程式的配平-氧化值法第四章

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44.1氧化還原反應的基本概念(3)根據第一條規(guī)則，求出各元素原子氧化數升降值的最小公倍數10HClO3+3P4+H2O→10HCl+12H3PO4+50-1+5(-6)×10=(-60)[(+5)×4]×3=(+60)(4)用觀察法配平氧化數未改變的元素原子數目

10HClO3+3P4+18H2O=10HCl+12H3PO4氧化還原反應方程式的配平-氧化值法第四章

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44.1氧化還原反應的基本概念氧化還原反應方程式的配平-氧化值法(1)若氧化劑和還原劑中某元素的氧化值全部改變，配平宜從氧化劑、還原劑開始，即先考慮反應物。（正向配平）如：

配平技巧+課堂練習第四章

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44.1氧化還原反應的基本概念氧化還原反應方程式的配平-氧化值法(2)若氧化劑（或還原劑）中某元素氧化值只有部分改變，配平宜從氧化產物、還原產物開始，即先考慮生成物。（逆向配平）如：配平技巧第四章

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44.1氧化還原反應的基本概念氧化還原反應方程式的配平-氧化值法(3)自身氧化還原（歧化）反應方程式，宜從生成物開始配平。（逆向配平）配平技巧第四章

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44.1氧化還原反應的基本概念氧化還原反應方程式的配平-氧化值法優(yōu)點：(1)簡單、快捷(2)適用于水溶液、非水體系

氧化還原反應第四章

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氧化還原反應方程式的配平-離子電子法44.1氧化還原反應的基本概念離子電子法配平步驟：①用離子式寫出主要反應物和產物(氣體、純液體、固體和弱電解質則寫分子式)。②分別寫出氧化劑被還原和還原劑被氧化的半反應。③分別配平兩個半反應方程式，等號兩邊的各種元素的原子總數各自相等且電荷數相等。第四章

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氧化還原反應方程式的配平-離子電子法44.1氧化還原反應的基本概念④確定兩半反應方程式得、失電子數目的最小公倍數。將兩個半反應方程式中各項分別乘以相應的系數，使得、失電子數目相同。然后，將兩者合并，就得到了配平的氧化還原反應的離子方程式。有時根據需要可將其改為分子方程式。離子電子法配平步驟：第四章

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氧化還原反應方程式的配平-離子電子法44.1氧化還原反應的基本概念例題1：配平反應方程式(1)用離子式表示主要反應物和產物：

MnO4-+SO32-→Mn2++SO42-(2)分別寫出兩個半反應：MnO4-→Mn2+SO32-→SO42-第四章

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氧化還原反應方程式的配平-離子電子法44.1氧化還原反應的基本概念(3)分別配平兩個半反應：

MnO4-+8H+→Mn2++4H2OSO32-+H2O→SO42-+2H+

少氧的一邊加H2O,多氧的一邊加H+

。酸性溶液中不能出現(xiàn)OH-。再加電子使兩邊的電荷數相等：MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O

(a)SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+(b)第四章

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氧化還原反應方程式的配平-離子電子法44.1氧化還原反應的基本概念⑷根據兩個半反應得失電子的最小公倍數，將兩個半反應分別乘以相應的系數后，消去電子，得到配平的離子方程式。(a)式×2加(b)式×5得：核對等式兩邊各元素原子個數和電荷數是否相等。2MnO4-+16H++10e-=2Mn2++8H2O

(a)+）5SO32-+5H2O-10e-=5SO42-+10H+(b)2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O第四章

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氧化還原反應方程式的配平-離子電子法44.1氧化還原反應的基本概念課堂練習①②離子方程式為：

寫出兩個半反應：

Cl2→Cl-

Cl2→C