第三节 氧化还原反应
【本节学习要点】
1.掌握氧化还原反应的概念。2.了解氧化还原反应与化合价的升降关系,学会用化合价升降法分析氧化还原反应。
3.理解氧化还原反应的本质是电子转移。4.了解常见的氧化剂和有还原性。
【重难点讲解】
重难点一、氧化还原反应与四种基本反应类
型的关系
1.化学反应的分类
2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
如图所示
思考 有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应吗?
答案 不一定。同一种元素组成的不同单质相互转化时,即单质→新单质(如3 O2
→2 O2)元素的化合价不变,因此这类反应不属于氧化还原反应。
特别提醒 四种基本反应类型不包括所有的反应,如CO+H2O=====高温CO2
+H2不属于四种基本反应类型中的任何一种反应类型,但却属于氧化还原反应。
重难点二、移的两种方法
1.双线桥法
表明同一元素原子得到或失去电子的情况。
(1)示例:
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu失去3×2e-(NO3)2+2N得到2×3e-O↑+4H2O
(2)使用注意事项:
①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”,且得到与失去的电子总数必须相等,电子对的偏移也按得失处理。
③电子转移数用a×be-形式表示,a表示发生氧化还原反应的原子个数,b表示每个原子得到或失去的电子数,当a=1或b=1时,要省略。
④箭头方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化。
2.单线桥法
表明不同原子间得到或失去电子的情况,箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得”、“失”字样。
(1)示例:KClO3+6HC5e-l===KCl+3Cl2↑+3H2O
(2)使用注意事项:
①单线桥必须画在反应物中。
②箭头指向得电子元素,箭尾连接失电子元素。
③不需要写“失去”、“得到”。
误区警示 ①对于同一个氧化还原反应,无论是用双线桥法还是用单线桥法表示电子转移情况,其数目是不变的。
②反应中,电子转移数目=氧化剂得到电子数目=有还原性失去电子数目,不要误认为电子转移的数目是反应中得、失电子数目的和。
③计算电子转移数目时,注意认真分析元素的化合价变化情况,如:有的元素化合价既升高又降低;有的元素部分化合价变化;有的反应中,有多种元素化合价变化。
重难点三、应概念之间的关系
理解氧化还原反应概念时,要理清两条主线:
升(化合价升高)→升(化合价升高)→失(失去电子)→氧(被氧化)→氧(氧化产物)
降(化合价降低)→降(化合价降低)→得(得电子)→还(被还原)→还(还原产物)
重难点四质的氧化性和还原性
1.氧化性:物质得电子表现出来的性质。得电子能力越强,其氧化性越强。
还原性:物质失电子表现出来的性质。失电子能力越强,其还原性越强。
2.氧化剂具有氧化性,有还原性具有还原性。
3.物质的氧化性(或还原性)指物质得(失)电子的能力,与物质得失电子数目的多少无关。
思考 不易失电子的物质一定易得电子吗?
答案 不一定,如稀有气体,既不易失电子,又不易得电子。
重难点五化还原反应中的基本规律及应用
1.统一规律
氧化还原反应中有化合价升高的元素,必有化合价降低的元素。
有失电子的物质必有得电子的物质同时存在,氧化反应和还原反应共同存在于统一体中。
应用:判断元素价态的高低,分析反应产物的化合价。
2.强弱规律
有较强氧化性的氧化剂跟有较强还原性的有还原性反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。即:在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:有还原性>还原产物。
氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;有还原性的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。
应用:① 在适宜条件下,用氧化性强的物质制备还原性弱的物质;用还原性强的物质制备氧化性弱的物质;
②比较物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化剂和有还原性在一定条件下是否发生反应。
3.先后规律
(1)一种氧化剂同时遇到几种有还原性时,首先被氧化的是还原性最强的有还原性,待最强的有还原性被氧化后,多余的氧化剂再依还原性强弱顺序氧化。