理化生《硫酸和硝酸的氧化性》課件修改稿F

硫酸和硝酸的氧化性本課件將深入探討硫酸和硝酸的氧化性，并通過具體實例分析其在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標了解硫酸和硝酸的氧化性掌握硫酸和硝酸的氧化性定義及其影響因素。掌握硫酸和硝酸氧化性反應(yīng)的特征掌握判斷硫酸和硝酸氧化性反應(yīng)的條件和產(chǎn)物。理解硫酸和硝酸的氧化性應(yīng)用了解硫酸和硝酸在化學(xué)工業(yè)和日常生活中的應(yīng)用。硫酸和硝酸簡介硫酸(H?SO?)和硝酸(HNO?)是兩種重要的無機酸，在化學(xué)工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。它們具有強烈的酸性，并表現(xiàn)出獨特的氧化性，可以與多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，甚至能夠氧化一些金屬。硫酸的氧化性濃硫酸強氧化性稀硫酸弱氧化性硫酸的氧化性反應(yīng)1與金屬反應(yīng)濃硫酸可以氧化大多數(shù)金屬，生成金屬鹽、二氧化硫和水。2與非金屬反應(yīng)濃硫酸可以氧化一些非金屬，生成相應(yīng)的氧化物、二氧化硫和水。3與還原性物質(zhì)反應(yīng)濃硫酸可以氧化一些還原性物質(zhì)，生成氧化產(chǎn)物和二氧化硫。硫酸的還原性強氧化劑濃硫酸通常是強氧化劑，但在某些情況下可以表現(xiàn)出還原性。還原產(chǎn)物當(dāng)硫酸作為還原劑時，它會失去電子，被還原成二氧化硫(SO2)或硫化氫(H2S)。反應(yīng)條件硫酸的還原性在高溫或與強還原劑反應(yīng)時才會顯現(xiàn)。硫酸還原性反應(yīng)1與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣2與碳反應(yīng)生成二氧化硫3與氫氣反應(yīng)生成二氧化硫硝酸的氧化性5氧化性硝酸是強氧化劑，可以氧化大多數(shù)金屬和非金屬，并生成相應(yīng)的氧化產(chǎn)物。+5氮元素硝酸中的氮元素處于最高價態(tài)，具有很強的氧化性，容易被還原成低價態(tài)。+2/+4還原產(chǎn)物硝酸的還原產(chǎn)物取決于反應(yīng)條件，可以是NO2、NO、N2O、N2甚至NH4+。硝酸的氧化性反應(yīng)1與金屬反應(yīng)硝酸能氧化大多數(shù)金屬，生成金屬離子、氮氧化物和水。2與非金屬反應(yīng)硝酸能氧化一些非金屬，如磷、硫、碳等，生成相應(yīng)的含氧酸和氮氧化物。3與有機物反應(yīng)硝酸能氧化有機物，生成相應(yīng)的含氧酸、氮氧化物和水。硝酸的還原性硝酸的還原性取決于其濃度和溫度。硝酸還原性反應(yīng)反應(yīng)條件濃硝酸在高溫下可以被還原成二氧化氮，稀硝酸在常溫下可以被還原成一氧化氮。還原劑金屬、非金屬或某些有機物可以作為還原劑。反應(yīng)產(chǎn)物硝酸被還原后會生成氮氧化物，如二氧化氮、一氧化氮等。硫酸和硝酸的氧化還原性的比較濃硫酸濃硫酸的氧化性較強，尤其是在加熱條件下。稀硫酸稀硫酸的氧化性較弱，通常只表現(xiàn)出酸性。硝酸硝酸的氧化性強于硫酸，無論濃稀都具有氧化性。硫酸和硝酸作為氧化劑的應(yīng)用電池制造硫酸用作電解液，在電池制造中起重要作用。工業(yè)生產(chǎn)硫酸和硝酸用于多種化工生產(chǎn)，如制造化肥、炸藥等。清潔和消毒濃硫酸具有強烈的脫水性，可用于清潔和消毒。硫酸和硝酸作為還原劑的應(yīng)用電解在電解過程中，硫酸和硝酸可以充當(dāng)還原劑，幫助從金屬鹽溶液中還原金屬。有機合成在有機化學(xué)反應(yīng)中，硫酸和硝酸可以用來還原某些有機化合物，例如在芳香烴的硝化反應(yīng)中。催化劑硫酸和硝酸可以作為催化劑參與一些還原反應(yīng)，例如在一些金屬的還原反應(yīng)中。氧化還原反應(yīng)的實例氧化還原反應(yīng)在化學(xué)中非常普遍，常見于許多化學(xué)反應(yīng)中，例如：金屬與酸反應(yīng)金屬氧化物與酸反應(yīng)非金屬與酸反應(yīng)有機物與酸反應(yīng)金屬與酸的反應(yīng)1置換反應(yīng)金屬與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣2氧化還原反應(yīng)金屬失去電子被氧化，氫離子得到電子被還原3反應(yīng)條件金屬的活動性大于氫，酸的濃度和溫度金屬氫氧化物與酸的反應(yīng)1反應(yīng)類型中和反應(yīng)2反應(yīng)方程式金屬氫氧化物+酸→鹽+水3反應(yīng)現(xiàn)象放熱，溶液的pH值降低例如，氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，該反應(yīng)放熱，溶液的pH值降低。非金屬與酸的反應(yīng)鹵素鹵素與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹵化氫和水。磷磷與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的磷酸鹽和水。硫硫與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的硫酸鹽和水。有機物與酸的反應(yīng)1烴類與濃硫酸反應(yīng)生成烷烴，與硝酸反應(yīng)生成硝基化合物2醇類與濃硫酸反應(yīng)生成醚，與硝酸反應(yīng)生成硝酸酯3醛類與硝酸反應(yīng)生成羧酸，與濃硫酸反應(yīng)生成醛的聚合物4羧酸類與濃硫酸反應(yīng)生成酰鹵，與硝酸反應(yīng)生成硝基羧酸酸堿中和反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)酸和堿發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水，此反應(yīng)稱為中和反應(yīng)。反應(yīng)本質(zhì)酸中的氫離子(H+)與堿中的氫氧根離子(OH-)結(jié)合生成水，鹽是由剩余的酸根離子和金屬離子組成的。典型反應(yīng)例如：鹽酸(HCl)與氫氧化鈉(NaOH)中和反應(yīng)生成氯化鈉(NaCl)和水(H2O)。酸堿中和反應(yīng)的應(yīng)用土壤改良酸性土壤可以通過加入石灰（CaO）或石灰石（CaCO3）來中和，提高土壤的pH值，有利于植物生長。廢水處理工業(yè)廢水中常含有酸性或堿性物質(zhì)，可以通過中和反應(yīng)來降低其污染程度。醫(yī)藥領(lǐng)域中和反應(yīng)用于制備藥物，例如制備抗酸藥，用于治療胃酸過多癥。氧化還原反應(yīng)的原理2電子轉(zhuǎn)移氧化還原反應(yīng)的核心是電子轉(zhuǎn)移，氧化劑獲得電子，還原劑失去電子。1氧化數(shù)變化氧化還原反應(yīng)中，元素的氧化數(shù)發(fā)生變化，氧化劑的氧化數(shù)降低，還原劑的氧化數(shù)升高。氧化還原反應(yīng)的平衡方程式步驟一：確定反應(yīng)物和生成物步驟二：寫出反應(yīng)方程式，并標出氧化劑和還原劑步驟三：寫出氧化還原反應(yīng)的半反應(yīng)式步驟四：用最小公倍數(shù)法平衡電子步驟五：將半反應(yīng)式相加，得到總的平衡方程式氧化還原反應(yīng)的方向性1自發(fā)2非自發(fā)3平衡氧化還原反應(yīng)的方向性取決于反應(yīng)體系的自由能變化。當(dāng)反應(yīng)體系的自由能變化為負值時，反應(yīng)自發(fā)進行；當(dāng)反應(yīng)體系的自由能變化為正值時，反應(yīng)非自發(fā)進行；當(dāng)反應(yīng)體系的自由能變化為零時，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。氧化還原電位氧化還原電位用來衡量物質(zhì)得失電子的能力電化學(xué)電池原理電化學(xué)電池利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。組成電池由兩個電極（正極和負極）和電解質(zhì)溶液組成。工作原理在電池工作時，正極發(fā)生還原反應(yīng)，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，電子通過外電路從負極流向正極。電化學(xué)電池的應(yīng)用日常生活中電池供電的電子產(chǎn)品，如手機、筆記本電腦、電動汽車等。工業(yè)生產(chǎn)電鍍、電解、電化學(xué)合成等。新能源燃