普通化学 第九章 氧化还原反应
初中化学氧化还原反应解析
初中化学氧化还原反应解析氧化还原反应是化学反应中最常见的反应类型之一，也是化学学科中重要的基础知识之一。
本文将对初中化学中的氧化还原反应进行解析，详细介绍其基本概念、特征和应用。
1. 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应是指物质中的电子在化学反应过程中的转移，包括氧化剂和还原剂的参与。
在氧化还原反应中，氧化剂接受电子，而还原剂释放电子。
其中，氧化剂的含氧量增加，被还原剂氧化，而还原剂的氧含量减少，同时被氧化剂还原。
2. 氧化还原反应的特征氧化还原反应具有以下几个基本特征：（1）电子转移：氧化还原反应中，发生电子的转移，从还原剂到氧化剂。
（2）氧化与还原同时进行：氧化还原反应中，氧化与还原是同时进行的，并且两个过程是相互依赖、相互促进的。
（3）以化合价的变化为基础：氧化还原反应中，通过元素化合价的变化来表述电荷转移或共用电子数的减少。
（4）伴随能量变化：氧化还原反应通常伴随能量的变化，可以是放热反应（释放能量）或吸热反应（吸收能量）。
3. 氧化还原反应的应用氧化还原反应在日常生活和工业生产中有着广泛的应用，以下是其中几个常见的应用：（1）电池：电池就是利用氧化还原反应产生电能的装置，如干电池、锂离子电池等。
在电池中，还原剂和氧化剂相互作用，通过电子转移产生电能。
（2）腐蚀：金属的腐蚀现象是氧化还原反应的一种表现。
当金属与氧气或其他氧化剂接触时，金属发生氧化反应，形成金属氧化物，同时释放电子，这个过程即为腐蚀。
（3）燃烧：燃烧是氧化还原反应的一种重要形式。
燃烧过程中，燃料与氧气发生氧化还原反应，释放大量的热能和光能。
（4）防锈处理：在工业生产中，为了防止金属材料受到氧化的影响，常常会采取防锈处理。
防锈处理的原理就是利用还原剂与金属表面的氧化物发生氧化还原反应，还原金属氧化物，达到防止金属锈蚀的目的。
通过对初中化学中氧化还原反应的解析，我们了解了氧化还原反应的基本概念、特征和应用。
氧化还原反应不仅在化学学科中具有重要的地位，也在日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。
化学氧化还原反应
化学氧化还原反应化学氧化还原反应是化学中一种重要的反应类型，广泛应用于生活和工业生产中。
本文将介绍氧化还原反应的基本概念、反应机制以及一些常见的应用。
一、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应是指物质中的原子、离子或分子失去或获得电子的过程。
在氧化还原反应中，参与反应的物质被称为氧化剂和还原剂。
氧化剂是指能够接受电子的物质，而还原剂则是能够捐赠电子的物质。
在氧化还原反应中，氧化剂与还原剂之间的电子转移导致了物质的氧化和还原。
二、氧化还原反应的反应机制氧化还原反应的反应机制可以分为直接电子转移和间接电子转移两种方式。
1. 直接电子转移直接电子转移是指氧化剂和还原剂之间直接发生电子的转移。
例如，当金属与非金属发生反应时，金属原子失去电子成为阳离子，而非金属原子获得电子成为阴离子。
这种直接的电子转移反应被称为金属与非金属的氧化还原反应。
2. 间接电子转移间接电子转移是指氧化剂和还原剂之间通过中间物质进行电子转移。
例如，常见的酸碱中和反应就是一种间接电子转移反应。
在酸碱中和反应中，酸质子（H+离子）被碱接受，形成水分子。
在这个过程中，酸充当了氧化剂的角色，而碱则是还原剂。
通过质子转移，电子也随之转移。
三、氧化还原反应的应用氧化还原反应在生活和工业生产中有着广泛的应用。
以下将介绍一些常见的应用。
1. 电池电池是利用氧化还原反应产生电能的装置。
在电池中，一种化学能转化为电能。
典型的例子是锌-铜电池。
在锌-铜电池中，锌是还原剂，铜是氧化剂。
当锌和铜接触时，锌原子失去电子成为锌离子，而铜离子则接受锌原子的电子，还原成铜原子。
这个电子转移的过程产生了电流，从而产生了电能。
2. 腐蚀腐蚀是一种氧化还原反应，通常指金属与氧气或其他化学物质接触后发生的反应。
金属在腐蚀过程中失去电子，被氧化成金属离子。
腐蚀不仅会破坏金属材料的结构和性能，还会对设备和建筑物造成损坏。
因此，腐蚀的控制和防止是一个重要的课题。
3. 漂白剂漂白剂是一种常见的氧化剂，用于去除物质表面的颜色。
氧化还原反应课件
2．单线桥法 表明反应前后元素原子的电子转移情况。 (1)单线桥法的基本步骤
(2)注意事项 ①箭头和箭尾不能跨过“===”，也就是说箭头和箭尾所连接 的都是反应物。 ②箭头必须指向化合价降低(得到电子或电子对偏向)的元 素，箭尾连接化合价升高(失去电子或电子对偏离)的元素。
③线桥上只写“ne－”(即只能写电子转移的总数)，不能写 成“a×be－”的形式，也不能写“得到”或“失去”。如
(3)结论：氧化还原反应是反应过程中元素化合价 有变化 的 化学反应。
3．从电子转移的角度 (1)有电子得失的反应： ①电子得失的分析
②从电子得失的角度分析氧化反应、还原反应
③结论：氧化还原反应过程中，元素的原子间有电子的 得失 。
点燃 (2)有电子对偏移的反应：反应 H2＋Cl2=====2HCl ①氯元素化合价 降低 ，共用电子对 偏向 氯原子，发生 还原 反应。 ②氢元素化合价 升高 ，共用电子对 偏离 氢原子，发生 氧化 反应。 ③结论：氧化还原反应过程中，元素的原子间有电子对 的 偏移 。 (3)总结论： 氧化还原反应： 有电子转移(得失或偏移) 的化学反应。
解析：分别讨论以上几个反应元素化合价的情况：A
中
＋1
2Na
＋H1＋C4－O23==△===N＋1a2＋C4－O23＋＋H12－O2＋＋C4－O22↑，各元素化合价均不变，是
非氧化还原反应。B 中＋K1C＋5lO－23＋6H＋1C－1l
(浓)===＋1l＋3＋H12O－2＋
0
3Cl
2↑，氯元素的化合价发生了变化，是氧化还原反应。C 中＋C4－O22
探究点一 氧化还原反应的判据
1．利用氧化还原反应与元素化合价的关系，可以进行有关 氧化还原反应的判断，判断是否准确的关键是正确把握化合价 及其升降情况。
9第九章 氧化还原反应
电极电势的产生——金属的平衡电势
电极
双电层
电极
双电层
半电池： 电极电位：
半电池： 电极电位：
M ne Mn
E (铜电极） （氢电极)
银电极电位的建立
E Cu 2 /Cu Zn2 /Zn
1.测量：电极电势绝对值无法测量，只能测相对值 2. 电极电势影响因素：与组成物质、溶液浓度、温度有关 3.标准电极电势 标准状态：在一定温度（298K，25℃）下，电 池反应中，各有关物质浓度为1mol/L，有关气 压为101Kpa （1atm），称为标准状态
+1 +7 -2
KClO4 、 Cu2O 、H2O2 、NaH
+1 -2
+1 -1
+1 -1
氧化还原反应分类
(1)将氧化数变化发生在不同物质中不同元素间的反应 称为一般氧化还原反应 .
(2)若氧化数的变化发生在同一物质中不同元素间的反应 称为自身氧化还原反应。
+5 -2 -1 0
2KClO3 = 2KCl+2O2
压力为 100kPa 的纯H2 流
Pt镀有 铂黑的 Pt片
H2电极与溶液中的H+建立平衡如下
H2 (g)
H+离子浓度 为1mol· -1 L 的硫酸溶液
2H+(aq) + 2e-
规定:标准氢电极的电极电势为0V
即
H+/H2
=0 V
锌氢电池 Zn │Zn SO4(1mol/L) H+(1mol/L )│H2 (1atm)，Pt
Zn2++ 2e Fe2++ 2e Sn2++ 2e Pb2++ 2e 2H++ 2e Cu2++ 2e I2 + 2e Zn Fe Sn Pb H2 Cu 2I-
氧化还原反应
氧化还原反应氧化还原反应（Redox Reaction）是化学反应中一类重要的反应类型。
在氧化还原反应中，发生两种基本过程：氧化过程和还原过程。
氧化过程指的是物质失去电子，而还原过程则是物质获得电子。
氧化还原反应在生活中非常常见，例如火焰燃烧、金属锈蚀等都是氧化还原反应的实例。
在化学实验室中，氧化还原反应也是经常进行的反应之一。
氧化还原反应的基本特征是电子的转移。
在氧化过程中，物质将电子释放出来，因此被氧化物称为还原剂；在还原过程中，物质接受电子，因此被还原物称为氧化剂。
即氧化还原反应中，还原剂发生氧化，氧化剂发生还原。
这就是氧化还原反应的基本概念。
氧化还原反应的反应方程式可以用简化形式表示，例如：2Na + Cl2 → 2Na+ + 2Cl-在这个例子中，氯气与钠发生反应，氯气接受钠的电子，氯原子减少电荷，钠原子失去电子，钠离子增加电荷。
这一过程符合氧化还原反应的特征。
氧化还原反应是化学反应中相当重要的一类反应。
它在工业生产中有着广泛的应用。
例如，金属腐蚀可以看作是一种氧化还原反应；物质的燃烧也是氧化还原反应的一种形式。
同时，氧化还原反应也常常用于电化学反应中，如电池的工作原理就是基于氧化还原反应。
氧化还原反应不仅在化学反应中常常发生，它们也广泛存在于生物体内。
例如，细胞的呼吸过程也是一种氧化还原反应。
在细胞中，葡萄糖会与氧气发生氧化还原反应，产生二氧化碳和水，并释放出能量。
总结起来，氧化还原反应是一类重要的化学反应，常常发生于生活和实验室中。
它是通过电子转移来实现物质氧化和还原的过程。
氧化还原反应具有重要的工业应用和生物学意义，对于我们理解化学和生物体系的基本原理具有重要意义。
氧化还原反应
氧化還原反應
氧化还原反应是化学中一种常见的反应类型，也是化学反应中最重要的一种。
在氧化还原反应中，通常涉及物质的电子转移过程，其中一种物质失去电子被氧化，另一种物质获得电子被还原。
这种电子的转移过程会导致物质的化学性质发生变化，产生新的物质。
氧化还原反应可以发生在各种化学物质之间，包括金属、非金属、离子等。
一个典型的氧化还原反应就是金属与非金属之间的反应。
例如，铁与氧气的反应就是一个氧化还原反应。
在这个反应中，铁的原子失去了电子，被氧气氧化成了铁氧化物，同时氧气获得了电子被还原成了氧化物。
氧化还原反应在我们日常生活中也有很多应用。
例如，电池就是利用氧化还原反应来产生电能的。
在电池中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应，通过电子在外部电路中流动，产生电流，从而驱动设备工作。
另外，氧化还原反应还广泛应用于金属冶炼、废水处理、化学合成等领域。
在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂是起着重要作用的两种物质。
氧化剂是一种能够接受电子的物质，因此在反应中氧化剂会被还原；而还原剂则是一种能够给予电子的物质，因此在反应中还原剂会被氧化。
氧化还原反应中，氧化剂和还原剂之间的电子转移是通过氧化还原反应的进行。
氧化还原反应是化学反应中一种非常重要的反应类型，它不仅在化学工业中有着广泛的应用，也在我们的日常生活中扮演着重要角色。
通过深入了解氧化还原反应的原理和机制，我们可以更好地理解化学反应的本质，为我们的学习和工作带来更多的启发和帮助。
希望通过本文的介绍，读者们能对氧化还原反应有更深入的了解。
氧化还原反应ppt
氧化还原反应1. 氧化还原反应的概念氧化还原反应是化学反应中最常见的一种类型。
在氧化还原反应中，某些物质失去电子，被氧化为较高的化合价态，同时其他物质得到电子，被还原为较低的化合价态。
这些电子的转移导致了物质的氧化和还原。
氧化还原反应也可以称为电子转移反应。
2. 氧化还原反应的特征氧化还原反应有以下几个特征：•电子转移：在氧化还原反应中，电子从一个物质转移到另一个物质。
这个过程涉及到自氧化还原反应的两个半反应，一个是氧化半反应，一个是还原半反应。
•氧化与还原：氧化还原反应中，发生氧化的物质失去电子，还原的物质得到电子。
这个过程中，氧化剂接受电子，被还原，而还原剂失去电子，被氧化。
•氧化态与还原态：氧化还原反应中，氧化剂的氧化态减小，还原剂的还原态增大。
3. 氧化还原反应的常见类型3.1 燃烧反应燃烧反应属于氧化还原反应的一种特殊类型。
在燃烧反应中，燃料物质与氧气反应，产生二氧化碳、水等产物，释放出能量。
在这个过程中，燃料物质失去电子，被氧化，氧气得到电子，被还原。
3.2 金属与酸反应金属与酸反应也属于氧化还原反应。
在金属与酸反应中，金属失去电子，被氧化，同时酸接受电子，被还原。
这个反应会产生金属盐和氢气。
3.3 元素的氧化与还原许多元素可以氧化或还原，这也是氧化还原反应的一种常见类型。
例如，氧的氧化态为-2，但在氯气中，氧可以被氧化为氯气中的+2态。
同时，氯气可以还原氧，使其氧化态下降。
3.4 单质与化合物的反应氧化还原反应中，单质与化合物的反应也是常见的类型。
在这种反应中，单质可以被氧化为化合物，化合物也可以被还原成单质。
4. 氧化还原反应的重要性氧化还原反应在生活和工业中都有重要的应用。
以下是一些例子：•铁的氧化还原反应导致了铁的生锈，这是日常生活中经常遇到的一个问题。
•电池中的化学反应就是氧化还原反应。
电池的作用是将化学能转化为电能。
•氧化还原反应在许多工业过程中起着关键作用，例如金属的提取和水的电解。
氧化还原反应 大学无机化学ppt课件
❖ 原电池的表示方法：
(-) Zn|Zn2+ (C1) ‖ Cu2+ (C2)|Cu (+) “|”表示液-固相有一界面； “‖”表示盐桥。
在有气体参加的电池中还要表明气体的压力，溶液要表明浓度
原电池
给出电子的电极为负极 （发生氧化反应 ） 接受电子的电极为正极 （发生还原反应 ）
4、若干关键元素在化合物中的氧化数有定值。
a. 氢在化合物中的氧化数一般为+1，但在活泼金属的
氢化物（NaH，CaH2 ，LiAlH4等中）其氧化数为-1。 (ZrH1.98则有不同的含义)
b. 氧在化合物中氧化数一般为-2。例外的有：H2O2，
Na2O2中O为-1；OF2中O为+2；KO2（超氧化钾）中O 为-1/2；O3-中氧为-1/3。
立了如下的平衡：H2 (100 kPa)
2H+ (1.0 mol kg-1)
产生在标准氢电极和硫酸溶液之间的电势
测定方法 规定标准氢电极的标准电极电势在任意温度下为零，其他
标准电极与它比较，便可测得标准电极电势之间的相对大小
从金属活泼性的角度来说, Eθ (Zn2+/Zn) = -0.763 V 意味着什么?
(3) 取出盐桥，检流计指针回至零点; 放入盐桥，指针又发 生偏转，说明盐桥起了使整个装置构成通路的作用。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁 移完成的。
上述装置中所进行的总反应是: Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
但这种氧化还原反应的两个半反应分别在两处进行，一 处进行还原剂的氧化，另一处进行氧化剂的还原。电子不是 直接从还原剂转移给氧化剂，而是通过外电路进行转移。电 子进行有规则的定向流动，从而产生了电流，实现了由化学 能到电能的转化。
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2013-3-3
17
写出下列电池反应对应的电池符号。 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ == 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
Sn2+ + Hg2Cl2(s) == Sn4+ + 2Hg （l）+ 2Cl-
(Zn2+/Zn）= -0.76V， (Cu2+/Cu）=0.34V
ε = 正极 - 负极 = (Cu2+/Cu)- (Zn2+/Zn) =0.34V-(-0.76V) = 1.10V
2013-3-3
28
使用标准电极电势表注意： 标准电极电势的值与电极反应书写方式无关； 如标准铅电极： 做正极时，电极反应为 Pb2++2e = Pb；(Pb2+/Pb）= -0.1264V 做负极时，电极反应为 Pb = Pb2++2e， (Pb2+/Pb）= -0.1264V 也可以是，2Pb = 2Pb2++ 4e
锌极： Zn =
Zn2+ +
2e
盐桥
合并：Zn+Cu2+=Zn2++Cu
将化学能转化为电能的装置
Zn2+
SO42-
Cu2+
SO42-
原电池——化学电源
2013-3-3 15
1. 原电池的组成
正极 —电子进入的极—发生还原反应(氧化剂）
原电池 负极 —电子输出的极—发生氧化反应（还原剂） 为了统一：电极反应通常写还原式
(Pb2+/Pb）= -0.1264V
2013-3-3 29
. 同一电极在不同介质（酸、碱）中，其电极反应和标
准电极电势不同, 根据实际情况查酸表或碱表。
如ClO3-/Cl-电极： 在酸性溶液中电极反应为： ClO3- + 6H+ + 6e- = Cl- + 3H2O (ClO3-/Cl-）= 1.451V 在碱性溶液中电极反应为： ClO3- + 3H2O + 6e- = Cl- + 6OH（ClO3-/Cl-）= 0.62V
•过渡元素都是金属元素，d,s电子都是价电子，最高氧化数等于 2013-3-3 5 族序数。
9.1.2 氧化还原反应的类型
根据电子转移物质之间的关系分为三类： 一般氧化还原反应：电子转移发生在两个或多个物质之间； Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+ 自身氧化还原反应：电子转移发生在同一物质内的两个元素之间 KClO3→KCl + O2↑ KClO3是氧化剂，也是还原剂。 歧 化 反 应 ： 电 子 得 失 发 生 在 同 一 物 质 内 同 一 元 素 的 不 同 的原子之间。 2H2O2→ H2O + O2 ， 2Cu+(ag) → Cu2+(ag) + Cu
Cu2+的氧化能力大于Zn2+, Zn的还原能力大于Cu.
大，氧化型的氧化能力强，是强氧化
剂，还原型是弱还原剂。 小，还原型的还原能力强，是强还原 剂，氧化型是弱氧化剂。
2013-3-3
32
Example9.2根据下列电极电势值,排列下列物质的氧一还能力大小。 θ (MnO /Mn 2 )1.49V θ (Br2 /Br )1.07V 4 θ (Fe3 /Fe2 ) 0.77V θ (Zn 2 /Zn) 0.76V θ (H /H ) 0V 2
ε = + - -
ε = (Cu2+ /Cu) - (Zn2+/Zn)
如果电池中各物质均处于标准态：
ε
= + - -
= (Cu2+ /Cu) - (Zn2+/Zn)
2013-3-3
23
3、标准电极电势（ ）
（1）标准氢电极{(H+/H2)} 条 件 c(H+)=1.0mol· -1 L
金属越活泼，溶解趋势越大，离子沉积趋势越小，达 到平衡时，电极电势越低。
2013-3-3 21
电极电势（ ）：实验温度下，任意一电极与标准氢电 极组成的原电池的电动势称为该电极
的电极电势。
标准状态时电极的电极电势称标准电极电势 。
2013-3-3
22
（-）Zn|Zn2+ （1.0mol·L-1 ）||Cu2+ （1.0mol·L-1 ）|Cu（+）
ε =正极 - 负极
求出待测标准电极相对于标准氢电极的电极电势 ，称
其为该待测电极的标准电极电势。
2013-3-3 25
Example9.1： ①(-)Pt|H2（100kPa）|H+（1.0mol· -1）||Cu2+(1.0mol· -1)|Cu(+) L L
测得ε = + 0.3417 v，
2013-3-3
13
半反应式 介质条件 O原子 多 酸性 少 多 碱性 少 多 中性 OHH2 O H2 O 左边 参加反应的物质 H+ 右边 生成物 H2 O H+ OHH2 O OHH+
H2O
H2 O
少
2013-3-3
14
9.3 原电池和电极电势
9.3.1 原电池
铜极： Cu2+ + 2e = Cu
测得 ε = -0.7600 v
ε = 正极 - 负极 = （Zn2+/Zn） - （H+/H2）
(Zn2+/Zn）= - 0.7600V，
锌电极的标准电极电势为-0.7600V。
2013-3-3
27
将任意二个电极组成原电池,计算原电池的电动势
（-）Zn|Zn2+（1.0mol· -1）|| Cu2+(1.0mol.L-1)|Cu(+) L
9 氧化还原反应
Oxidation-Reduction
本章重点：
1、理解氧化还原反应的基本概念及反应式的配平
2、了解原电池的基本概念，了解电极电势的意义 3、掌握Nernst方程的简单应用 4. 掌握一些重要元素的氧化-还原性质
2013-3-3
1
化学电源 燃气的燃烧供给热能 金属的冶炼 生物能的获得
2013-3-3
18
3. 电极种类
金属－金属离子电极;
Zn(s) |Zn2+(c)
气体－离子电极; 氢电极： H+（c）|H2（p）|Pt 金属金属难溶盐电极; 甘汞电极：
Cl-（c）|Hg2Cl2（s）|Hg（）|Pt
氧化还原电极;
2013-3-3
Fe3+(c1), Fe2+(c2)|Pt(s)
金属的腐蚀
氧化还原的应用
2013-3-3 2
9.1 9.1.1氧化数
基本概念
在物质中所带的形式电荷。
计算方法： 是假设将成键电子指定给电负性较大的原 子而求得。
2013-3-3 3
氧化数计算规则：
1. 单质分子中原子氧化数为零； 2. 简单的离子型化合物，某原子的氧化数等于它的荷电 数（离子电荷）； 3. 氢的氧化数一般为+1，在活泼金属氢化物中为-1；
ε = 正极- 负极 = （Cu2+/Cu）- （H+/H2）
(H+/H2）= 0.0000V, (Cu2+/Cu）= + 0.3417V，
即铜电极的标准电极电势为 + 0.3417V。
2013-3-3
26
②(-)|Pt | H2（100kPa)|H+（1.0mol· -1)||Zn2+（1.0mol· -1)|Zn(+) L L
如Fe
2
Fe 2 C u2
Fe C u
Fe 3
Fe 2 Cu
8
2013-3-3
Cu
C u
9.2 氧化还原反应的配平
氧化数配平法； 离子电子配平法：
任何一个反应都可以看成由两个半反应
组成，先将两个半反应配平，再合并为总反
应的方法。
2013-3-3 9
1. 用离子反应式写出主要反应物，产物。 2. 将总反应分为两个半反应，一个氧化半反应，一个 还原半反应。 3. 首先对两个半反应进行原子数配平，再用电子进 行电荷数的配平。 4. 根据得失电子数相等的原则，将两个半反应乘以 适当的系数，相合并，就得到配平的方程式。 注： 如果在配平时有多氧和少氧的情况，根据介质的 酸、碱性，分别用H2O，OH-或H+, H2O等来补充。 5. 检查：
4. 氧的氧化数一般为-2，，有过氧键存在时，氧的氧化 数为-1； 5. 中性化合物中，所有原子氧化数代数和为0，离子中 各原子氧化数的代数和等于离子所带电荷；
6. 混价化合物的氧化值，一般求其平均值。 2013-3-3
4
IA
IIA
IIIA IVA VA VIA VIIA
元素的氧化值
+1
IIIB IVB VB VIB VIIB +2
+3 +2 +4 +3 +5 +3 +6 +2 +7
VIII
IB IIB
+1 +2 +3
+3
-4 +4
-3 +1 +3 +5
-2 +4 +6