9 第九章 氧化还原反应
氧化还原反应 课件
化合价降低 被还原 得到2xe-
Cl2－化合价降低，得到电子 Cl2－是氧化剂 Cl2－具有氧化性 Cl2－发生还原反应 Cl2－被还原
与Cl2对应的产物－NaCl是还原产物
2、还原剂：失去电子（或电子对偏离）的物质
化合价升高 被氧化 失去2xe-
2mol HNO3被还原
部分作还原剂
5mol HCl被氧化
4、电子守恒（化合价升降守恒）
氧化还原反应中有物质得电子，必有物质失电子； 且得电子总数等于失电子总数。
氧化还原反应中有物质元素化合价上升，必有 物质元素化合价降低；且化合价升高总值必等于 化合价降低总值。
5、氧化还原反应在生产、生活中的应用
2HC氧lO =化2H剂Cl，+ O还2 ↑ 原剂为同种物质中的不同种元素
拓 展 与 提
（3）
（4）2CHl2同2S+ 种+H2SO元O2=素=HC3既lS +被+H2CH氧lO2O化，又被（还归原中反应）
高
3Cu +8HNO3(稀）= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ （4H歧2O化反应）
（5）KC部lO3分+ 作6HC氧l =化K剂Cl + 3Cl2 + 3H2O
化合价升高 被氧化 失去2xe-
2 Na0 +C0l2 =点=燃=
2＋N1aC-l1
二
.
氧
化合价降低 被还原 得到2xe-
化
e-
剂 和
还原剂
氧化剂 还
失去电子
得到电子
原
（或电子对偏离）
（或电子对偏向） 剂
第09讲 氧化还原反应的配平、缺项配平及计算(讲义)(解析版)
第九讲氧化还原反应的配平、缺项配平及计算1.氧化还原反应配平原则(1)一般配平原则(2)“缺项”配平原则对于化学反应方程式，所缺物质往往是酸、碱或水、补项的两原则(3)陌生化学方程式书写步骤特别强调：1.理解并记忆常见氧化剂或还原剂对应的反应产物。
2.运用“有升必有降”找出隐含反应物或生成物。
3.运用电子得失守恒时要看清化学式中变价元素的原子个数(特别是同种物质中的同种元素有不同化合价的升降变化)。
4.运用电荷守恒时,要准确把握H+与OH-的使用符合题中反应环境。
课堂检测011.24 mL浓度为0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。
已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则铬(Cr)元素在还原产物中的化合价为( )A ．＋2B ．＋3C ．＋4D ．＋5答案：B【解析】题目中指出被还原的是铬元素，则得电子的物质是K 2Cr 2O 7，失电子的物质是Na 2SO 3，其中硫元素的化合价从＋4→＋6，而铬元素的化合价将从＋6→＋n (设化合价为n )。
根据得失电子守恒可得，0.05 mol·L －1×0.024 L×(6－4)＝0.02 mol·L －1×0.020 L×2×(6－n )，解得n ＝3。
2.取x g 铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL 的NO 2气体和672 mL 的N 2O 4气体(都已折算到标准状况)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为17.02 g 。
则x 等于( )A ．8.64B ．9.20C ．9.00D ．9.44 答案：B【解析】反应流程为⎭⎬⎫Mg Cu ――→浓HNO 3 ⎩⎪⎨⎪⎧Mg 2＋、Cu 2＋――→NaOH ⎩⎪⎨⎪⎧Mg （OH ）2Cu （OH ）2NO 2、N 2O 4 x g ＝17.02 g －m (OH －)，而OH －的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO 3得电子的物质的量，即n (OH －)＝8.96 L 22.4 L·mol －1 ×1＋0.672 L 22.4 L·mol －1 ×2×1＝0.46 mol ，所以x g ＝17.02 g －0.46 mol×17 g·mol －1＝9.20 g 。
无机化学：第九章 氧化还原反应与电化学基础解析
第九章氧化还原反应和电化学基础一、氧化还原反应方程式的配平1、元素的氧化数（氧化值）(中学：化合价)❖定义：氧化数是某一个元素的荷电数，这种荷电数由假设把每个键中的电子数指定给电负性更大的原子而求得。
❖本质：a、离子化合物中，即正、负离子所带的电荷数；b、极性化合物中，即元素的一个原子提供参与共价键的电子数，其中电负性小，共用电子对离得较远的元素为正氧化数，电负性大、共用电子以离得较近的元素为负氧化数。
『①单质的氧化数为0-1；②在配合物中，当自由基或原子团作为配体时，其氧化数均看作 1；2❖定义：凡有电子得失或共用电子对偏移发生的反应。
氧化——失去电子或共用电子对偏离的变化，相应的物质称为“还原剂”;还原——得到电子或共用电子对接近的变化，相应的物质称为“氧化剂”。
❖氧化剂还原剂——氧化还原反应中，失去电子、氧化数升高的物质（发生氧化反应）因此，凡元素氧化数发生变化的过程，就是氧化还原反应!3、氧化还原反应方程式的配平方法与应用（一）氧化数法：适用于任何氧化还原反应❖依据：还原剂氧化数的升高总值 = 氧化剂氧化数降低总值例1：KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 ==①根据反应事实，写出反应产物，注意介质酸碱性：KMnO4 + FeSO4 + H2SO4==MnSO4 +Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O②调整计量系数，使氧化数升高值 = 降低值:+7 +2 +2 +3KMnO4 + 5 FeSO4 + H2SO4==MnSO4 + 5/2 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O③若出现分数，可调整为最小正整数：2 KMnO4 +10 FeSO4 + H2SO4==2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O法2：配平各元素原子数（观察法）——先配平非H、O原子，后配平H、O原子。
①配平K+、SO42-数目 SO42-：左11，应+7；右182 KMnO4 + 10 FeSO4 + 8 H2SO4 ==2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O②配平H+数目 H+：左2，应 8 H2O2 KMnO4 +10 FeSO4 + 8 H2SO4==2 MnSO4 +5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8 H2O③配平（或核对）O原子数目：已平衡。
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。
氧化还原反应 课件
失 3×1×2 e-
基本步骤
标化合价 画箭头 写得失
1.用双线桥法分析下列反应。
得 3×2×1 e-
2A0l
+3
+ Fe2O3
∆
0
+3
2Fe + A l2O3
失 3×1×2 e-
基本步骤
标化合价 画箭头 写得失
②2KClO3
2KCl＋3O2↑
③ MnO2+ 4HCl(浓) ∆ MnCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O
拓展2 归中反应的价变分析
氧化还原反应中，同一元素的不同价态生成中间某价态。
原理：只靠拢不相交
例：5KC-1l
+
+5
KClO3
+
3H2SO4
=
0
3Cl2
+
3H2O
+
3K2SO4
-2
+4
0
2Na2S + Na2SO3 + 6HCl = 3S + 6NaCl + 3H2O
+6
+4
0 -2
-1
0
+5
-1 +5
+2
0
分解
⑤ Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu 置换
⑥MgO+2HCl===MgCl2+H2O 复分解
(7) CuO+CO===Cu+CO2
置换反应
化合反应 分解反应 复分解反应
交叉分类图
氧化还原反应 非氧化还原反应
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系正确的是
化学《氧化还原反应》课件ppt
氧化和还原的反应实例
01
反应方程式
2H2 + O2 → 2H2O
02
反应类型
氧化还原反应
03
氧化还原反应的种类和特征
燃烧反应
燃烧过程中，有机物与氧气发生反应，生成二氧化碳和水。
腐蚀反应
金属在腐蚀介质中与腐蚀剂发生反应，产生金属失电子被腐蚀的现象。
电池反应
在原电池中，负极金属失去电子被氧化，正极金属得到电子被还原，产生电流。
在能源中的应用
氧化还原反应可用来处理环境污染，如废水处理、废气处理等。在废水中加入氧化剂或还原剂可使其中的污染物质发生氧化或还原反应，从而达到净化废水的目的。
污染处理
对于受到污染的土壤，可利用氧化还原反应将土壤中的有害物质转化为无害物质，如有机农药污染的土壤可采用氧化剂进行修复。
土壤修复
在环境科学中的应用
2023
化学《氧化还原反应》课件ppt
contents
目录
引言氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的种类和特征氧化还原反应的化学计算氧化还原反应的实际应用结论和展望
01
引言
课程背景
介绍氧化还原反应在化学中的重要性及应用领域，如电池、电镀等。
课程目的
明确课程的目标、主要内容和教学方法。
课程简介
定义
内容
02
氧化还原反应的基本概念
氧化
物质失电子的作用称为氧化
还原
物质得电子的作用称为还原
氧化和还原的定义
规则
单质的氧化数为零，中性分子的氧化数为零
定义
氧化数反映了原子在化合物中的氧化状态
应用
判断原子在化合物中的氧化状态
氧化数的概念
03
氧化还原反应与电化学
§9-1 氧化还原反应的基本概念
二、氧化与还原
◆狭义定义
氧化(oxidation)本来是指物质与氧结合; 还 原 (reduction) 是 指 从 氧 化 物 中 去 掉 氧 恢 复到未被氧化前的状态的反应。
例如： 2Cu(s)+O2==2CuO
铜的氧化
2CuO(s)+H2==2Cu（s）+H2O(l) 氧化铜的还原
22
§9-1 氧化还原反应的基本概念 三、 氧化还原方程式的配平
例2 配平在弱碱性溶液中离子式：
MnO-4+ SO32-→ MnO2 + SO24-
解 （1）未配平的半反应式：
MnO
4
→
MnO2
SO32- → SO24-
（2）配平半反应式：
MnO
-+
4
2H2O
+
3e→
MnO2
+
4OH
-
SO32- +2OH - - 2e →SO24- + H2O
2KMnO4 10NaCl 8H2SO4 5Cl2 2MnSO4 K2SO4 5Na2SO4
（4）配平反应前后氧化数没有变化的原子数。 2KMnO4 10NaCl 8H2SO4 5Cl2 2MnSO4 K2SO4 8Na2SO4 8H2O
（5）最后核对氧原子数。
16
§9-1 氧化还原反应的基本概念 三、 氧化还原方程式的配平
解：设题给化合物中S的氧化值分别为x1,x2,x3和x4， 根据上述有关规则可得：
（a） （b） （c） （d）
2(+1)+1(x1)+4(-2) = 0 2(+1)+2(x2)+3(-2) = 0 1(x3)+3(-2) = -2 4(x4)+6(-2) = -2
大学无机化学第九章试题及答案
第九章 氧化还原反应本章总目标：1：牢固掌握氧化还原的基本概念，熟练掌握氧化还原反应式配平的方法。
2：理解标准电极电势的意义，能运用标准电极电势来判断氧化剂和还原剂的强弱，氧化还原反应的方向和计算平衡常数3：会用能斯特方程式来讨论离子浓度变化时电极电势的改变和对氧化还原反应的影响 各小节目标第一节：氧化还原反应与原电池1：掌握化合价、氧化数的概念，以及原电池的符号表示方法。
2：能判断原电池的正、负极以及会表示电池的电动势，可以配平电极反应式，书写电池反应方程式。
第二节：电池反应的热力学1：可以判断原电池反应的自发性：r mG zEF θ∆=-,E>0反应以原电池的方式进行。
2：掌握E θ和电池反应的K θ的关系的计算;2.303ln ln lg RT RTzE F RT K E K K zF zFθθθθθ=⇒==. 3：掌握利用能斯特方程来求算电极电势：。
0.059lg V E E z θ⎡⎤⎣⎦=+⎡⎤⎣⎦氧化型还原型 第三节：影响电极电势的因素学会运用能斯特方程来从酸度、沉淀物生成和配位化合物生成三方面来讨论这些因素对电池电动势的影响。
第四节：化学电源与电解1：认识几种常见的化学电源---锌锰电池、银锌电池、铅蓄电池、燃料电池、镍氢电池、锂电池和锂离子电池。
2：了解分解电压和超电压的概念。
第五节：图解法讨论电极电势 1：会看元素电势图。
2;可以根据元素电势图判断酸性的强弱、计算电对的电极电势112212......n nn z E z E z E E z z z θθθθ+++=+++、判断某种氧化态的稳定性学会绘制和利用自由能-氧化数图。
习题一 选择题1.将反应K 2Cr 2O 7+HCl → KCl+CrCl 3+Cl 2+H 2O 完全配平后，方程式中Cl 2的系数是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. 1lB.2C.3D.42.下列化合物中，氧呈现+2价氧化态的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. Cl 2 O 5B.Br O 7C.H Cl O 2D.F 2O3.将反应KMnO 4+ HCl → Cl 2+ Mn Cl 2+ KCl+H 2O 配平后方程式中HCl 的系数是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.8B.16C.18D.324.某氧化剂YO(OH)2+中元素Y 的价态为+5，如果还原7.16×10-4mol YO(OH)2+溶液使Y 至较低价态，则需要用0.066 mol/L 的Na 2SO 3溶液26.98ml 。
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只能作用于不饱和化合物
四、其他化合物的氧化
DDQ
O
O
五、还原反应
常见还原方法
1）催化氢化（Pt、Pd、Ni、Lindlar等)
2）氢化物氢化（NaBH4、LiAlH4、AlH3等）
特点：较强的选择性、立体化学控制、以提供 负氢离子与羰基加成
3）金属还原氢化（Na、Zn、Mg、Hg等）
五、还原反应
THANKS
谢 谢 聆 听
一、碳碳双键的氧化
4 O3 氧化后经还原水解得到醛或酮
O3 Zn/HAc
C
C
c O
+
o
O
二、醇的氧化
1 铬酸（最常用，三氧化铬溶于水或重铬酸
钠溶于酸性水溶液）
二、醇的氧化
PCC试剂:（CrO3+HCl+吡啶）混悬在CH2Cl2或DMF
CH2OH
CHO
C5H5N.CrO3 CH2Cl2
二、醇的氧化
SeO2
C
CHO
三、醛酮的氧化
不对称的酮最容易烯醇化的α位易被氧化
RCCH2R
O
SeO2
RC
O
CR O
3碱性氧化银 4次氯酸
氧化醛为酸 氧化甲基酮得到少一个碳的羧酸
其他化合物的氧化
1 芳环上烷基的羧酸化 2双环化合物桥头碳上的氢用铬酸氧化得到醇
OH
H2CrO4
氧化脱氢试剂（DDQ）用于脱氢芳构化
金属还原
反应机理
金属还原
Birch还原
与苯环共轭的双键可以被还原，而不与苯环共轭的双键不能被还原
Na or Li NH3(liq),EtOH
Na or Li NH3(liq),EtOH
反应机理：
Na + NH3 Na + e NH3
（氨溶剂化的电子 很活泼。）
H H Na R'OH
H e
R
.
-
R
R'OH
.
R
-
R
R
H
金属还原
芳环上连有吸电子取代基时，反应速率加快，
生成取代基不在双键碳上的产物
COOH COOH
OCH3 OCH3
Na or Li NH3(liq),EtOH
Na or Li NH3(liq),EtOH
芳环上连有给电子取代基时，反应速率加快，生成取代基不 在双键碳上的产物
3 高碘酸
二、醇的氧化
4 其他氧化剂
1)DMSO、DDC 2)DMSO与SO3的吡啶络合物 3）异丙酸铝、丙酮 4）Ley-Griffith氧化法 5）Dess-Martin试剂
三、醛酮的氧化
1铬酸和高锰酸钾 键断裂 2二氧化硒 氧化醛得到酸，酮被氧化发生碳碳 氧化醛酮得到α-二羰基化合物
O COCH3
一 、碳碳双键的氧化
二、醇的氧化
三、醛酮的氧化
四、其他化合物的氧化
五、还原反应
六、金属还原
无机化学中的氧化还原反应表现为元素的原
子价态的变化
在有机化学中，碳始终是四价，其氧化还原
的特点是部分电子的得失
因此广义的可以认为多数有机反应都是氧化
还原反应，不过习惯上将加氧或者脱氢的反 应称为氧化，脱氧或者加氢的反应称为还原 反应
金属还原
苯环上有烷基或羟基时，还原选择性地发生 在另一环上
OH OH
Na or Li NH3(liq),EtOH
（3）金属络合物的催化还原。如：
O
+ H2 [(C6H5 )3P]RhCl C6H6
O
其中 RhCl3·3H2O
(C6H5)3P C2H5OH
[(C6H5)3P]RhCl
[(C6H5)3P]RhCl称为Wilkinson催化剂，它溶于有机 溶剂，常温常压下能使不饱和键有效地加H2，生成 顺式产物，其中的-NO2、-Cl、-N=N-和-C=O不受影 响。
2 高锰酸钾或二氧化锰
冷、稀、中性高锰酸钾不能氧化醇，但在强烈的条件
下（酸、碱、加热）醇可被氧化 羧酸 1 o醇 酮 2 o醇 3 o醇 碱性条件下不反应，酸性条件下脱
水成烯后再氧化断裂
KMnO4在不同条件下的活性：酸性>碱性>中性 新制MnO2可以氧化烯丙位的羟基，而不氧化双键
二、醇的氧化
CH2CH3
当N,N-二烃基酰胺过量时，还原产物为醛。
如：C6H5CONR2(过量）
LiAlH4 Et2O
C6H5CHO
Wolff-Kishner-黄鸣龙还原法能将醛酮还原为烃。 此反应可简写为：
C O
+ KOH △
NH2NH2
CH2
+
N2
Rosenmund还原能将酰氯还原为醛。如：
O H2 Cl
OH
克莱门森还原是将醛酮与Zn/Hg和浓盐酸一起加热，将羰基 还原为亚甲基。如：
Zn(Hg) HCl加 热
O
金属还原
2 金属+液氨还原芳烃、共轭烯、炔、
醚、卤代烷等
CH3C
CCH3
Na or Li
H3C
H
NH3(liq) 炔烃被还原成反式烯烃 此条件下双键不被还原 末端炔烃不能被还原
C
H
C CH3
催化氢化
例1：
R C R'
+ H2 Lindlar催 化 剂
R' C C H
R C
H
例2：
NaBH4特点：温和的还原剂，将醛酮还原为醇，但与Lewis 酸组合后还原性增强，如NaBH4/BF3·Et2O, NaBH4/ZnCl2等 可还原成羧酸。如： OH
CH2 O + BH2 H C
OBH2
*
C
C Cl O
Pd/BaSO4
Cl
C
H
*
（1）金属加水（醇、酸）可将醛酮酯 还原到醇；将硝基化合物、肟和腈还原 到胺；将卤代烷还原到烃。钠、镁、铝、 锌都是常用还原剂。
CH3(CH2)5CH NOH Na EtOH CH3(CH2)6NH2
(CH3)2CO
Mg(Hg)
EtOH
(CH3)2C
OH
C(CH3)2
O *
C H
O
B H2O 3
C H
LiAlH4特点：还原性强，可以迅速还原醛、酮、酯、羧酸、 酰胺及腈，但碳碳双键不受影响。如：
CH2
CCH2
CHCO2C2H5
LiAlH4
CH2
CHCH CHCH2OH
LiAlH4易还原N-取代酰胺的羰基为亚甲基而得到产物胺。如：
CH3
O N
CH3 CH CH3 LiAlH4 Et2O N
一、碳碳双键的氧化
1、高锰酸钾氧化
碱性条件下把烯烃氧化为邻二醇
一、碳双键的氧化
2 OSO4/H2O2 把烯烃氧化为邻二醇
CH3CH2CH
CH2
OSO4 H2O2
CH3CH2CHCH2OH
OH
一、碳碳双键的氧化
3 有机过氧酸 H+/OH环氧化反应 产物 环氧化物的合成
这是亲电加成反应， 烯烃上电子云密度 越大，环氧化速率 越快