無(wú)機(jī)化學(xué)-氧化還原反應(yīng)的基本概念

第四章氧化和還原第一節(jié)

氧化還原反應(yīng)的基本概念新課導(dǎo)入

氧化還原反應(yīng)第四章

氧化還原

4.1氧化還原反應(yīng)的基本概念無(wú)機(jī)化學(xué)分類(lèi)：

另一類(lèi):在反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)物之間發(fā)生了電子得失或轉(zhuǎn)移，這類(lèi)反應(yīng)被稱(chēng)之為氧化還原反應(yīng)。

氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子得失或轉(zhuǎn)移，元素氧化值的變化是電子得失或轉(zhuǎn)移的結(jié)果。一類(lèi):在反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)物之間沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移或得失，如酸堿反應(yīng)、沉淀反應(yīng)，它們只是離子或原子間的相互交換；第四章

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氧化值14.1氧化還原反應(yīng)的基本概念

1970年國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)規(guī)定,氧化值：是指某元素的一個(gè)原子的荷電數(shù)。

該荷電數(shù)是假定把每個(gè)化學(xué)鍵中的電子指定給電負(fù)性較大的原子而求得的。第四章

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氧化值14.1氧化還原反應(yīng)的基本概念

確定氧化值的一般原則：

①單質(zhì)中，元素的氧化值為零。②在大多數(shù)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(guò)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

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氧化值14.1氧化還原反應(yīng)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(shù)。⑤中性分子中，各元素原子的氧化值的代數(shù)和為零，復(fù)雜離子的電荷等于各元素氧化值的代數(shù)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(yīng)的基本概念例題：S2O32-S的氧化值數(shù)為+2S4O62-S的氧化值數(shù)為+2.5Fe3O4Fe的氧化值數(shù)為+8/3說(shuō)明：氧化值可以是整數(shù)、負(fù)數(shù)、分?jǐn)?shù)或零第四章

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氧化還原電對(duì)24.1氧化還原反應(yīng)的基本概念

氧化反應(yīng)：物質(zhì)失去電子（或電子偏離）的過(guò)程

有電子得失或電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)，被稱(chēng)為氧化還原反應(yīng)Oxidation-ReductionReactions。還原反應(yīng)：物質(zhì)獲得電子（或電子偏向）的過(guò)程第四章

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氧化還原電對(duì)24.1氧化還原反應(yīng)的基本概念

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

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氧化還原電對(duì)24.1氧化還原反應(yīng)的基本概念0+2

0+2

-2e-+2e-還原劑氧化劑還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物例：第四章

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

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課堂練習(xí)?4.1氧化還原反應(yīng)的基本概念

-1

MnO2+4HCl(濃)→Cl2↑+MnCl2+2H2O+4+2

0

還原劑氧化劑還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)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(zhì)是氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物？第四章

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氧化還原電對(duì)24.1氧化還原反應(yīng)的基本概念

一個(gè)氧化還原反應(yīng)可看作由兩個(gè)半反應(yīng)偶合而成：氧化半反應(yīng)和還原半反應(yīng)。例如：

氧化還原反應(yīng)：Zn+Cu2+=Zn2++Cu

氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+（a）

還原反應(yīng)Cu2++2e=Cu

（b）第四章

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氧化還原電對(duì)24.1氧化還原反應(yīng)的基本概念

氧化值較大的物種稱(chēng)為氧化型，氧化值較小的物種稱(chēng)為還原型。通常電對(duì)表示成：氧化型/還原型（氧化數(shù)高/氧化數(shù)低）。反應(yīng)：Zn+Cu2+=Zn2++Cu電對(duì)：Zn2+/Zn和Cu2+/Cu。氧化型+ne-

?還原型第四章

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常見(jiàn)的氧化劑還原劑34.1氧化還原反應(yīng)的基本概念常見(jiàn)的氧化劑活潑的非金屬單質(zhì)：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(jiàn)的氧化劑還原劑34.1氧化還原反應(yīng)的基本概念活潑的金屬單質(zhì):Al、Zn、Fe某些非金屬單質(zhì)：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(jiàn)的還原劑第四章

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常見(jiàn)的氧化劑還原劑34.1氧化還原反應(yīng)的基本概念

（如H2O2、SO2、HNO2、H2SO3）視反應(yīng)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(zhì)第四章

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常見(jiàn)的氧化劑還原劑34.1氧化還原反應(yīng)的基本概念第四章

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氧化還原反應(yīng)方程式的配平44.1氧化還原反應(yīng)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(shù)等于氧化劑的氧化值降低總數(shù)。②離子電子法：還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子總數(shù)。第四章

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

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44.1氧化還原反應(yīng)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(xiě)出未配平的反應(yīng)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(yīng)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(yīng)的基本概念(3)根據(jù)第一條規(guī)則，求出各元素原子氧化數(shù)升降值的最小公倍數(shù)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(shù)未改變的元素原子數(shù)目

10HClO3+3P4+18H2O=10HCl+12H3PO4氧化還原反應(yīng)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(yīng)的基本概念氧化還原反應(yīng)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(kāi)始，即先考慮反應(yīng)物。（正向配平）如：

配平技巧+課堂練習(xí)第四章

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44.1氧化還原反應(yīng)的基本概念氧化還原反應(yīng)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(chǎn)物、還原產(chǎn)物開(kāi)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(yīng)的基本概念氧化還原反應(yīng)方程式的配平-氧化值法(3)自身氧化還原（歧化）反應(yīng)方程式，宜從生成物開(kāi)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(yīng)的基本概念氧化還原反應(yīng)方程式的配平-氧化值法優(yōu)點(diǎn)：(1)簡(jiǎn)單、快捷(2)適用于水溶液、非水體系

氧化還原反應(yīng)第四章

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

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氧化還原反應(yīng)方程式的配平-離子電子法44.1氧化還原反應(yīng)的基本概念④確定兩半反應(yīng)方程式得、失電子數(shù)目的最小公倍數(shù)。將兩個(gè)半反應(yīng)方程式中各項(xiàng)分別乘以相應(yīng)的系數(shù)，使得、失電子數(shù)目相同。然后，將兩者合并，就得到了配平的氧化還原反應(yīng)的離子方程式。有時(shí)根據(jù)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(yīng)方程式的配平-離子電子法44.1氧化還原反應(yīng)的基本概念例題1：配平反應(yīng)方程式(1)用離子式表示主要反應(yīng)物和產(chǎn)物：

MnO4-+SO32-→Mn2++SO42-(2)分別寫(xiě)出兩個(gè)半反應(yīng)：MnO4-→Mn2+SO32-→SO42-第四章

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

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(shù)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(yīng)方程式的配平-離子電子法44.1氧化還原反應(yīng)的基本概念⑷根據(jù)兩個(gè)半反應(yīng)得失電子的最小公倍數(shù)，將兩個(gè)半反應(yīng)分別乘以相應(yīng)的系數(shù)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(duì)等式兩邊各元素原子個(gè)數(shù)和電荷數(shù)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(yīng)方程式的配平-離子電子法44.1氧化還原反應(yīng)的基本概念課堂練習(xí)①②離子方程式為：

寫(xiě)出兩個(gè)半反應(yīng)：

Cl2→Cl-

Cl2→C