氧化还原
氧化还原反应的基本原理

氧化还原反应的基本原理氧化还原反应,也被称为氧化还原化学反应,是化学反应中最常见和最重要的种类之一。
本文将介绍氧化还原反应的基本原理,从氧化与还原的定义、电子转移、氧化剂与还原剂的概念,以及反应过程的原理等方面进行探讨。
一、氧化与还原的定义在氧化还原反应中,氧化与还原被定义为电子的转移过程。
具体来说,氧化是指物质失去电子或电子密度的增加,而还原则是物质获得电子或电子密度的减少。
在任何一种氧化还原反应中,都涉及到至少一个物质的氧化和另一个物质的还原。
二、电子转移氧化还原反应中的电子转移是至关重要的。
当一个物质氧化时,它会失去电子并将电子传递给另一个物质,从而使后者发生还原。
这种电子的转移可以以不同的方式进行,其中最常见的是通过化学反应的中间体传递。
这个中间体通常被称为氧化还原反应的电子载体。
三、氧化剂与还原剂的概念在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂是不可或缺的。
氧化剂是指在反应中接受电子并导致其他物质被氧化的物质。
与之相对,还原剂是指在反应中失去电子并导致其他物质被还原的物质。
氧化剂和还原剂经常以半反应的形式出现,分别参与反应的氧化和还原步骤。
四、反应过程的原理氧化还原反应的原理可以通过电子转移过程来解释。
氧化剂接受物质的电子,因此它本身会发生还原。
相反,还原剂失去电子,因此它本身会发生氧化。
这种电子转移导致反应中电荷的不平衡,因此需要通过离子或分子间的相互作用来维持电中性。
这意味着,在氧化还原反应中,除了物质之间的电子转移外,也可能涉及离子、溶液或反应物的配位变化。
五、应用与意义氧化还原反应在生活和工业中具有广泛的应用。
例如,它们参与了许多能量转化过程,包括著名的电池和燃料电池。
此外,氧化还原反应还用于金属的腐蚀防护、化学品的合成和环境污染的处理等领域。
通过深入理解氧化还原反应的基本原理,我们能够更好地应用它们并探索新的应用领域。
总结起来,氧化还原反应是化学反应中最常见和重要的类型之一。
通过电子转移实现物质的氧化与还原。
什么是氧化还原电位

什么是氧化还原电位?氧化还原电位是描述氧化还原反应中电子转移方向和强度的一个重要物理量。
它表示氧化剂和还原剂之间电子转移的趋势和能力。
氧化还原电位通常用E表示,单位为伏特(V)。
在氧化还原反应中,氧化剂会接受电子,还原剂会失去电子。
氧化还原电位的正负号表示了电子的转移方向。
当氧化还原电位为正时,表示反应趋向于在氧化剂和还原剂之间发生电子转移,氧化剂接受电子,还原剂失去电子;当氧化还原电位为负时,表示反应趋向于在还原剂和氧化剂之间发生电子转移,还原剂接受电子,氧化剂失去电子。
氧化还原电位的大小表示了氧化还原反应的强度和倾向性。
当氧化还原电位越正(或越大)时,表示氧化剂越强,还原剂越弱,电子转移的趋势越明显;当氧化还原电位越负(或越小)时,表示还原剂越强,氧化剂越弱,电子转移的趋势越明显。
氧化还原电位的测定通常使用标准氢电极(SHE)作为参比电极。
标准氢电极的氧化还原电位被定义为0V。
其他物质的氧化还原电位是相对于标准氢电极的。
氧化还原电位的测定可以通过电化学方法进行,常用的是电位计测量。
通过将待测溶液与参比电极和工作电极相连,测量电极间的电位差,就可以得到溶液的氧化还原电位。
氧化还原电位在化学和生物学研究中具有广泛的应用。
它可以用来判断和比较不同物质的氧化还原性质,帮助深入理解氧化还原反应的机理和动力学。
在工业生产中,氧化还原电位可以用来调节和控制氧化还原反应的进行,例如金属的电镀、电解制氢等过程。
在生物体内,氧化还原电位是调控细胞代谢和能量转化的重要因素,对于维持生命活动具有重要作用。
总结起来,氧化还原电位是描述氧化还原反应中电子转移方向和强度的物理量。
它表示氧化剂和还原剂之间电子转移的趋势和能力。
氧化还原电位的正负号表示了电子的转移方向,大小表示了氧化还原反应的强度和倾向性。
氧化还原电位的测定常使用标准氢电极作为参比电极,通过电位计测量电极间的电位差。
氧化还原电位在化学、生物学和工业生产中具有广泛的应用。
氧化还原反应的现象

氧化还原反应的现象氧化还原反应是一类重要的化学反应,它在日常生活、工农业生产以及科学技术中广泛存在。
1、褐变苹果、梨等水果、土豆、茄子等蔬菜,切开后,切面会逐渐变成浅褐色,随着时间的延长,切面颜色越来越深,称为褐变。
褐变的原因:植物组织中含有酚类物质,在完整的细胞中作为呼吸传递物质,在正常的情况下,氧化还原反应之间(酚氧化成醌,和醌还原成酚的互变)保持着动态平衡,当组织破坏后氧就大量侵入,大量的酚类被氧化成醌类,于是发生了氧化产物醌的积累和进一步聚合及氧化,打破了氧化还原反应的平衡,形成黑褐色。
2、人和动物的呼吸人和动物的呼吸,把葡萄糖转变为二氧化碳和水(C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O),通过呼吸把储存在食物分子内的能量转化为化学能,再供给人和动物进行活动、维持体温、合成代谢等。
3、化石燃料的利用煤、石油、天然气等化石燃料的利用(燃烧、燃料电池),是通过氧化还原反应释放出能量,给人类提供能源的支持。
4、金属的冶炼生活中各种各样的金属,绝大多数都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。
制造活泼的金属通常用电解的方法进行氧化还原反应。
如制单质铝,是将铝土矿(主要成分是Al2O3)经过除去其他杂质(如SiO2、Fe2O3等)后,再将其主要成分熔融电解即可制得。
发生的氧化还原反应是制造其它黑色金属,如铁等常采用高温还原的方法:5、化工产品的生产很多的化工产品也是利用氧化还原反应生成的。
如①合成氨工业②氨催化氧化制硝酸③接触法制硫酸6、石油化工业石油化工业里的催化氢化、链烃氧化制羧酸、环氧树脂的合成等也都是利用氧化还原反应。
7、农业生产农业生产中,植物的光合作用、呼吸作用、施入土壤里的肥料在细菌作用下的转变、晒田和灌田控制土壤的肥性等都是复杂的氧化还原反应。
还有很多氧化还原反应造福了人类,提供了人类必需的能量、物质等。
但并非所有的氧化还原反应都是有益的,甚至有些氧化还原反应会给人类带来危害。
如食品的腐败变质、钢铁的锈蚀、森林火灾、易燃物的自燃等。
氧化还原反应的定义

一、氧化还原反应的定义
在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。
在氧化还原反应中,反应物所含元素化合价升高的反应称为氧化反应;反应物所含元素化合价降低的反应称为还原反应。
氧化反应和还原反应对立统一于一个氧化还原反应之中。
二、氧化还原反应各概念之间的关系
1、反应类型:
氧化反应:物质所含元素化合价升高的反应。
还原反应:物质所含元素化合价降低的反应。
氧化还原反应:有元素化合价升高和降低的反应。
2、反应物:
氧化剂:在反应中得到电子的物质
还原剂:在反应中失去电子的物质
3、产物:
氧化产物:失电子被氧化后得到的产物
还原产物:得电子被还原后得到的产物
4、物质性质:
氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质
还原性:还原剂所表现出失电子的性质
5、各个概念之间的关系如下图。
氧化还原反应的化学机理和应用

氧化还原反应的化学机理和应用氧化还原反应是一种常见的化学反应,在我们的日常生活中也经常可以接触到,比如金属锈蚀、电池等。
本文将介绍氧化还原反应的基本原理、机理及其在生产和日常生活中的应用。
一、氧化还原反应的基本原理氧化还原反应,简称氧化还原或氧化还原红ox-red(ox为氧化,red为还原),是指化学反应中一个物质失去电子(氧化),另一个物质得到电子(还原)的过程。
这个过程中,原来的氧化剂(即氧化状态较高的物质)被还原剂(即氧化状态较低的物质)还原,而原来的还原剂则被氧化剂氧化。
氧化还原反应的本质是电子的转移,即氧化剂接收电子,还原剂释放电子。
氧化还原反应可以通过电子的转移来达到能量转化、化学反应等目的。
并且,氧化还原反应是化学反应中最常见、最基础的一种反应类型。
二、氧化还原反应的机理一个物质的氧化和还原状态是由其电子构型决定的。
氧化剂具有一定的“亲电性”,容易将其他物质的电子接收过来,从而被还原;而还原剂则具有一定的“亲电子性”,容易将中心原子的外层电子轻易地失去,从而被氧化。
举个简单的例子,铁的金属表面会因空气中的氧气与水蒸气发生氧化反应,产生铁锈。
其中铁原子失去了电子,形成了三价离子Fe3+,同时氧气则接受了电子,形成了二价离子O2-。
这个过程中,铁原子发生了氧化,而氧气则发生了还原。
Fe(s)+O2(g)+H2O(l)+<<<<Fe(OH)3(s)三、氧化还原反应在生产和日常生活中的应用氧化还原反应在化工生产和日常生活中有着广泛的应用。
以下是几个例子:1. 电池电池是利用氧化还原反应来产生能量的一种设备。
最普遍的是原理是,电池内一个金属材料容易被氧化(成为氧化剂),而另一个金属则正好相反,容易被还原(成为还原剂),电子从氧化剂到还原剂流动损耗了部分能量。
这个过程中会产生电能。
2. 燃料电池燃料电池也是利用氧化还原反应来产生能量的一种设备。
燃料电池的原理和电池类似,但是它内部的原理稍有不同:把氢气和氧气分别由两端进入电池,在电池中还原和氧化反应,从而产生电能。
氧化还原反应具备的条件

氧化还原反应具备的条件
氧化还原反应具备的条件包括:
1. 存在氧化剂和还原剂:氧化反应需要有氧化剂,还原反应需要有还原剂。
2. 电子转移:氧化还原反应涉及电子的转移过程,即从还原剂到氧化剂的电子转移。
3. 催化剂:某些氧化还原反应需要催化剂的存在,催化剂可以提高反应速率但本身不参与反应。
4. 温度和压力:反应速率通常随着温度的升高而增加。
而压力对氧化还原反应影响较小。
5. 反应物浓度:反应速率通常随着反应物浓度的增加而增加。
6. 反应物相互接触:氧化还原反应通常要求反应物之间有较大的接触面积,以提高反应速率。
7. 反应物之间的化学活性:某些氧化还原反应要求反应物具有足够的化学活性才能发生反应。
氧化还原反应原理
氧化还原反应原理氧化还原反应是化学反应的一种基本类型。
它涉及到物质的电荷转移过程,其中一个物质接受电子,被氧化,而另一个物质捐赠电子,被还原。
这个过程是通过氧化还原反应原理来解释的。
氧化还原反应原理基于电子的转移。
在反应中,有氧化剂和还原剂的参与。
氧化剂的作用是接受电子,而还原剂的作用是捐赠电子。
通过这种电子转移,反应物的氧化态和还原态发生了改变。
在氧化还原反应中,氧化态增加的物质被称为还原剂,它是反应中电子的来源,并且自身被氧化。
而氧化态减少的物质则被称为氧化剂,它是电子的接受者,并且自身被还原。
这个过程可以通过以下的化学方程式来示例:还原剂 + 氧化剂→ 氧化还原产物其中还原剂和氧化剂参与到反应中,并通过电子转移形成氧化还原产物。
氧化还原反应原理也可以通过电子和氧化态之间的关系来解释。
在反应中,电子从还原剂转移到氧化剂。
因此,还原剂的氧化态减少,而氧化剂的氧化态增加。
这个过程是通过电子传递完成的。
除了电荷转移,氧化还原反应还涉及到原子的氧化数的改变。
原子的氧化数表示原子中电子的分配情况。
在反应中,原子的氧化数可能会发生改变,其中一个原子的氧化数增加,而另一个原子的氧化数减少。
这种改变反映了电子的转移过程。
总的来说,氧化还原反应原理基于物质中电荷的转移和原子的氧化数的改变。
它是化学反应中重要的类型之一,广泛应用于许多领域,包括电池、腐蚀、燃烧和生物化学过程等。
通过理解氧化还原反应原理,我们可以更好地理解化学反应的本质,并应用于实际的化学和环境问题中。
总结起来,氧化还原反应原理是基于电子转移和原子氧化数改变的原理。
它是化学反应中重要的类型,并在许多领域有着广泛的应用。
通过深入理解该原理,我们可以更好地理解氧化还原反应的本质及其在各种化学和环境过程中的作用。
50个氧化还原反应方程式
50个氧化还原反应方程式下面是50个氧化还原反应方程式的示例:1. 铁与氧气反应生成铁(III)氧化物:4Fe + 3O2 = 2Fe2O32. 氯气与氢气反应生成盐酸:H2 + Cl2 = 2HCl3. 锌与硫酸反应生成锌硫酸:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H24. 氢气与氯氰酸反应生成甲醇和氯化氰:HCN + 3H2 = CH3OH +NH4Cl5. 铜与硝酸反应生成亚硝酸铜:Cu + 2HNO3 = Cu(NO2)2 + H2O6. 钾与水反应生成氢气和氢氧化钾:2K + 2H2O = 2KOH + H27. 亚硝酸与溴化钾反应生成氯化钾和氮气:KBr + HNO2 = KCl + N2 + H2O8. 铝与氯化银反应生成铝氯和银:2Al + 3AgCl = 2AlCl3 + 3Ag9. 溴和铜反应生成亚溴化铜:Cu + Br2 = CuBr210. 硫和氧反应生成二氧化硫:2S + O2 = 2SO211. 钠和氯气反应生成氯化钠:2Na + Cl2 = 2NaCl12. 锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气:Zn + 2HCl = ZnCl2 + H213. 硫酸与钠氢碳酸反应生成二氧化碳、水和硫酸钠:H2SO4 + NaHCO3 = CO2 + H2O + Na2SO414. 铝和氢氟酸反应生成氟化铝和氢气:2Al + 6HF = 2AlF3 + 3H215. 氧气与锌反应生成氧化锌:2Zn + O2 = 2ZnO16. 二溴化碳和纯氢反应生成氯化碳和氢气:CCl2Br2 + 4H2 = CCl4 + 2H217. 铂和氯反应生成氯化铂:Pt + Cl2 = PtCl218. 二氧化硫与氮氧化物反应生成亚硫酸和三氧化硫:2SO2 + NO = SO3 + NO219. 锑和硫反应生成二硫化锑:Sb + S = Sb2S320. 铜和硫酸反应生成亚硫酸铜:Cu + H2SO3 = CuSO3 + H221. 钠和硫酸反应生成硫化氢和硫酸钠:2Na + H2SO4 = H2S +Na2SO422. 过氧化氢和二氧化锰反应生成水和氧气:2H2O2 + 2MnO2 = 2H2O + O2 + 2MnO23. 氨和二氧化氯反应生成盐酸和氮气:2NH3 + 3Cl2 = 6HCl + N224. 铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮氧化物:Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O25. 碘和亚硫酸钠反应生成硫和碘化钠:2Na2S2O3 + I2 = 2NaI + Na2S4O626. 锌和硫反应生成硫化锌:Zn + S = ZnS27. 硫酸和氨水反应生成硫酸铵:H2SO4 + 2NH3 = (NH4)2SO428. 铁和二氧化碳反应生成三氧化二铁和二氧化碳:3Fe + CO2 =Fe3O4 + CO29. 二氯甲烷和铜反应生成氯化铜和二氯甲烷:Cu + CH2Cl2 = CuCl2 + CHCl230. 硫和氟反应生成二氟化硫:S + F2 = SF231. 铝和硫化氢反应生成硫和铝硫化物:2Al + 3H2S = Al2S3 + 3H232. 氢气和氧气反应生成水:2H2 + O2 = 2H2O33. 锌和硫酸反应生成二氧化硫和硫酸锌:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + H2O34. 硝酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硝酸钠:Cu(NO3)2 +2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaNO335. 二氧化硫和氮氧化物反应生成亚硝酸和三氧化氮:2SO2 + 2NO = 2HNO2 + N2O336. 铁和硫酸反应生成二氧化硫和硫酸亚铁:Fe + H2SO4 = FeSO4 + SO2 + H2O37. 大气中二氧化硫和水反应生成亚硫酸和硫酸:SO2 + H2O = H2SO3 + H2SO438. 氯和氧反应生成二氧化氯:Cl2 + O2 = ClO239. 锰和硫酸反应生成二氧化锰和硫酸锰:Mn + H2SO4 = MnO2 + H2O + SO240. 铝和氯反应生成氯化铝:2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H241. 硫和锌反应生成硫化锌:Zn + S = ZnS42. 氧化锌和铜反应生成氧化铜和锌:2CuO + Zn = 2Cu + ZnO43. 二氯乙烷和溴化钾反应生成溴乙烷和氯化钾:KBr + ClCH2CH2Cl = BrCH2CH2Cl + KCl44. 硫酸和氢氧化钠反应生成水和硫酸钠:H2SO4 + 2NaOH = 2H2O + Na2SO445. 亚硫酸和氧气反应生成二氧化硫:2H2SO3 + O2 = 2H2O + 2SO246. 铜和硫酸反应生成二氧化硫和硫酸铜:Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O47. 硫酸和氯化钠反应生成氯化氢和硫酸钠:H2SO4 + 2NaCl = 2HCl + Na2SO448. 铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝:2Al + 3CuSO4 = 3Cu +Al2(SO4)349. 硫和铜反应生成二氧化硫和铜:Cu + S = CuS + SO250. 二氯乙烷和重铅反应生成有机铅化合物和氯化铅:2PbCl4 + ClCH2CH2Cl = Pb(ClCH2CH2Cl)2 + PbCl2。
有机化学中的氧化还原反应
有机化学中的氧化还原反应氧化还原反应是有机化学中非常重要的一类反应,也是有机物通过与氧气或氧化剂发生的反应中产生的主要变化之一。
本文将介绍有机化学中的氧化还原反应的基本概念、机理和应用。
一、概念氧化还原反应是指物质中原子失去或获得电子的过程。
在有机化学中,氧化还原反应通常涉及有机分子中的碳、氢、氧以及其他元素的氧化还原变化。
氧化反应指的是某一物质失去电子,而还原反应则指的是物质获得电子。
二、机理有机化学中的氧化还原反应机理多样,可以通过一系列步骤来实现电子的转移。
常见的机理包括氧化剂与底物之间的直接电子转移、自由基机制、电子转移催化等。
不同的反应条件和底物结构决定了不同的反应机理。
三、常见的氧化反应1. 氧化烷烃生成醇烷烃可以通过氧化反应生成相应的醇。
以乙烷为例,可以通过与氧气反应生成乙醇。
常用的氧化剂有酸性高锰酸钾、过氧化氢等。
2. 氧化醇生成醛和酮醇可以通过氧化反应生成相应的醛和酮。
以乙醇为例,可以通过氧化反应生成乙醛,进一步氧化生成乙酸。
常见的氧化剂有酸性高锰酸钾、酸性过氧化氢等。
3. 氧化醛生成羧酸醛可以通过氧化反应生成相应的羧酸。
以乙醛为例,可以通过氧化反应生成乙酸。
常用的氧化剂有酸性高锰酸钾、酸性过氧化氢等。
四、常见的还原反应1. 还原醛和酮生成醇醛和酮可以通过还原反应生成相应的醇。
以乙醛为例,可以通过还原反应生成乙醇。
常用的还原剂有氢气、二氢化铝锂等。
2. 还原羧酸生成醛羧酸可以通过还原反应生成相应的醛。
以乙酸为例,可以通过还原反应生成乙醛。
常用的还原剂有亚磷酸等。
3. 还原卤代烃生成烷烃卤代烃可以通过还原反应生成相应的烷烃。
以氯乙烷为例,可以通过还原反应生成乙烷。
常用的还原剂有金属钠等。
五、应用有机化学中的氧化还原反应在合成有机物、药物等方面具有广泛的应用。
通过氧化反应可以将烷烃氧化为醇,进一步构建其他化合物;通过还原反应可以还原醛、羧酸等功能团,为后续反应提供合适的起始物。
六、结论有机化学中的氧化还原反应是一类重要的反应类型,涉及有机物中的碳、氢、氧等元素的氧化还原变化。
氧化还原顺序表口诀
氧化还原顺序表口诀
1. 氧化还原顺序表,氟氯溴碘像赛跑,氟气起步超遥遥,氧化性强很傲娇。
2. 氧还顺序要记牢,硫磷碳硅似老小,还原性强像草包,遇见强氧就折腰。
3. 金属活动顺序妙,钾钙钠镁像火苗,还原性强热情高,氧化反应先起跑。
4. 铝锌铁锡铅在列,好似排队等检阅,还原性中不特别,氧化程度有区别。
5. 氢铜汞银铂金后,就像星星落最后,氧化性强稳如牛,还原它们得费油。
6. 锰离子化合价不少,氧化还原像变宝,低价升高像长高,高价降低像蹦跳。
7. 氯溴碘离子来闹,还原性强像傻帽,碰到强氧没处逃,乖乖被氧化变貌。
8. 三价铁氧化性妙,好似恶霸在当道,能把金属来围剿,还原之后变弱小。
9. 二价铁就像菜鸟,还原性还有点孬,碰到强氧就糟糕,马上变身价态高。
10. 硝酸根离子很狂,酸性环境强如狼,氧化性强把人伤,很多金属被它降。
11. 硫酸根离子平常,一般情况很慈祥,遇到强还也发慌,还原之后不一样。
12. 氧还表里看硫脲,还原性强像个球,容易被氧踢着走,氧化之后没处溜。
13. 亚硫酸根不安分,还原性强像冤魂,遇到氧化剂就奔,变成硫酸根才稳。
14. 过氧化氢挺奇妙,氧化还原像双娇,又能氧化又能消,就像魔术变来调。
15. 碘单质氧化性有,像个小卒慢慢走,虽然不强也能凑,把些物质来攻揍。
16. 溴单质比碘稍牛,氧化性强一点优,像个小兵有劲头,还原它也得费谋。
17. 氯气氧化性超酷,像个将军在耍酷,很多物质被它俘,氧化之后没回路。
18. 氧气氧化性够大,像个死神在天涯,万物碰见都害怕,氧化起来不留话。
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氧化还原(一) 引入:初中的四种基本反应类型 化合: 多变一 分解:一变多 置换:单换单 复分解 :两交换,价贯穿。
分析:此方法是从反应形式上对化学反应进行分类,不全面而且不准确 例如: 3CO + Fe2O3 ==2 Fe + 3CO2 CO2 +Ca(OH)2 == CaCO3 + H2O 2O3 == 3O2 上面所列举的一些反应,不属于四种基本反应类型,可见我们需要从本质上对化学反应进行分类,达到最全面。
根据不同的分类标准可以把化学反应分成不同的类别: ①按照化合价是否变化来分类: 氧化还原反应 和非氧化还原反应 ②按照是否有离子参与来分类: 离子反应和非离子反应 ③按照能量变化来分类:吸热反应和放热反应 ④按照反应是否可以来分:可逆反应和非可逆反应 所以高中化学重点内容是对化学反应的研究,我们通过不同的认识层面将化学反应进行合理地全面的分类,第一种分类的结果是引出了氧化还原反应的重要概念直指电化学的部分,二者应该是理论与实际的关系;第二种的分类使我们对于溶液中离子的反应有深入的了解,高考有关离子反应的考察也基于此。第三种分类实际上是引出了化学学科的另外一个重要的分支:即热化学的研究。第四个分类标准是引出了化学动力学的内容,研究反应的快慢和程度,而热化学是研究反应的可行性,二者彼此结合就是大学物理化学的内容。
一、 氧化还原反应 定义: 有化合价升降的变化叫氧化还原反应 特征:有化合价的升降 本质:有电子的得失和电子对的偏移 以NaCl 和HCl 的形成为例 本质 成键 化合物 特点 表现 得失电子 离子键 离子化合物 阴阳离子(金非) 化合价的变化 共用电子对 共价键 共价化合物(全是共价键) 分子(非非) 电子对的偏移,从而表现出化合价的变化
说明:有些共价化合物在水溶液中能够电离出离子,如酸。但是共价化合物在熔融状态下全部以分子形式存在。(区分离子化合物和共价化合物的方法:看熔融状态下是否导电) 二、 氧化还原反应的基本概念 四对概念的形成:矛盾的对立和统一,彼此的存在以对方的存在为前提 氧化性 氧化剂 得电子化合价降低 还原反应 还原产物 化学性质 反应物 变化 反应 产物 还原性 还原剂 失电子化合价升高 氧化反应 氧化产物 总结四对概念的内容
氧化剂:得电子、化合价降低的物质;得电子能力越强氧化性越强。 还原剂:失电子、化合价升高的物质;是电子能力越强还原性越强。
氧化性:氧化剂具有氧化性,氧化剂的氧化性大于氧化产物 还原性:还原剂具有还原性,还原剂的还原性大于还原产物
氧化反应:化合价升高的反应 还原反应:化合价降低的反应
氧化产物:发生氧化反应生成的物质叫氧化产物 还原产物:繁盛还原反应生成的物质叫还原产物
考点:氧化还原反应的判断 下列反应是氧化还原反应的是: A 2 Cu + O2 + H2O +CO2 == Cu2(OH)2CO3 B NH4HCO3 == NH3 + H2O + CO2 C Zn + CuSO4 == ZnSO4 + Cu D Fe2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 == 2Fe(OH)3 + 3BaSO4
总结:不必一一标出化合价只需要明了四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 (1有单质参加的化合和分解反应一定是 (2置换反应一定是 (3复分解反应一定不是 {有的时候氧化还原反应的判断并不能从表面上进行对四种基本类型的判断,高考对于复分解反应类型有更多的要求,我们需要对复分解反应进行分类}
拓展:复分解反应的分类 1、 中和反应:酸和碱反应只生成盐和水的反应: 思考是不是盐和水的反应就一定是中和反应?答:不是:例如金属氧化物和酸的反应 是不是酸和碱的反应就是中和反应?答:不是:2Fe(OH)3 +6 HI == 2FeI2 + I2 + 6H2O
2、 水解反应:盐电离出的弱酸根或弱碱阳离子和水电离出的氢离子或氢氧根粒子反应生成弱电解质的反应
形式:(1)中和反应的逆反应 (2)微弱 (3)吸热反应 分类:盐类的水解 金属碳化物的水解 CaC2 + 2H2O == Ca(OH)2 + C2H2 ; 练习:Al4C3 + H2O
金属氮化物的水解 Mg3 N2 + 6H2O == 3Mg(OH)2 +2 NH3 ; 练习:AlN + H2O
水解反应在有机中还有更广的拓展:水解、醇解、氰解和氨解,分别举例写之 3、 金属氧化物和酸的反应 4、 碱性氧化物和酸的反应(类复分解反应) 分析CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 + H2O 5、 盐与碱和盐与盐的反应:注意氧化剂和还原剂在一起发生氧化还原反应的可能 例如: FeCl3 + Na2S 2Fe(OH)2 + NaClO + H2O ==2 Fe(OH)3 + NaCl 练习:判断下列反应是否是氧还反应
1、 Fe3O4 + HCl 2、 Al2O3 + NaOH 3、 (CN)2 + H2O == HCN + HCNO 4、 IBr + H2O == HBr + HIO 5、 3CCl4 + K2Cr2O7 == 2CrO2Cl2 + 3COCl2 + 2KCl 6、 CH3CH2Br + HCN == CH3CH2CN + HBr 7、Al2(CO3)3 + 3H2O == 2Al(OH)3 +3 CO2 拓展:拟卤素:结构与性质与卤素相似,可以看作是卤素单质
判断方法:最外层电子数(价电子数)-7=2或者8 例如:(CN)2 (SCN)2 (N3)2 (SeCN)2 判断以上物质是否是拟卤素,写出(SCN)2 与氢氧化钠反应的方程式 注意卤素单质和碱反应根据碱的浓度不同可能会发生两个反应即:
Cl2 + 2NaOH == NaCl +NaClO +H2O 3Cl2 + 6NaOH == 5NaCl +NaClO3 +3H2O 三、 氧化还原反应的表示方法 双线桥和单线桥
练习: 用线桥表示电子的转移方向和数目、氧化剂和还原剂以及氧化剂和还原剂的个数比 氧化还原反应(二)
(1)2Cu(IO3)2 + 24KI + 12H2SO4 == 2CuI + 13I2 + 12K2SO4 + 12H2O 5FeS2 +14 CuSO4 +12H2O == 7Cu2S + 5FeSO4 + 12H2SO4
选择理由:两种元素得电子,但是只有一种元素失电子,分析清楚转移电子数是解题的关键
(2) 2Al +2 NaOH +2 H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑ 选择理由:到底谁做氧化剂,总反应具有迷惑性,是水还是氢氧化钠? (3)BrF3 +5H2O == HBrO3 + 9HF +O2 + Br2
选择理由:转移电子数目比较复杂,可以锻炼你哦小慢
一、氧化还原反应的规律 1、价变规律 (1)邻位原则:一般来说,元素化合价变化是相邻的。 例如 S从负二价变化到零价 2H2S + O2 == 2H2O + 2S (2)跳位原则:在特殊情况下(强氧化剂或强还原剂)元素化合价变化是间位的 例如:Fe + 6HNO3 == Fe(NO3)3 + 3NO + 3H2O (3)相邻不交叉原则: 在归中反应中,元素化合价变化只相邻或相交,不交叉 例如:H2S + H2SO4 == S + SO2+ H2O (其中硫单质是硫化氢生成的,二氧化硫是硫酸生成的) 2、强弱规律 (1)总原则: 强强联合 强者先行 强氧化剂+强还原剂 == 弱氧化剂+ 弱还原剂 何为强者先行? 一个氧化剂对应多个还原剂,那么最强的还原剂先反应;同理一个还原剂对映多个还原剂,强者先行!
例如:将氯气通入FeBr2 溶液中 将锌粒放入AgNO3和Cu(NO3)2的溶液中 (2)强弱比较(八大判据) ①氧化性和还原性的强弱不是得失电子的个数而是得失电子的难易程度。 例如 Al和Na的还原性比较 ②化合价与氧还性的关系:高价显氧化、低价显还原、中间价态既有氧化又有还原 例如 硫元素氧还性之分析 ③周期表与氧还性: 同周期从左往右金属性减弱,非金属性增强;同主族从上到下,金属性增强,废金属性减弱
④金属活动顺序表和非金属活动顺序表 注意:物质的氧化性(还原性)越强,其对应的离子还原性(氧化性)就越弱 ⑤金属性和非金属性的具体体现: 金属性:单质与水反应的剧烈程度:例如:钠镁铝 单质与酸反应的剧烈程度:例如:金属活动顺序表 最高价氧化物对应水化物的碱性: 例如:氢氧化钠>氢氧化镁>氢氧化铝 非金属性:单质与氢气化合的难易程度:例如:X2与H2 反应的条件 气态氢化物的稳定性: 例如: CH4 NH3 H2O HF 的稳定性比较 ⑥相似反应比较: 例如:铁 分别与氯气、氧气、硫磺的反应 同种物质跟不同种氧化剂(还原剂)反应,化合价变化程度越大,说明氧化剂的氧化性(还原剂的还原性)越强。
⑦电化学比较 : 原电池活泼金属做负极失电子被氧化; 电解池还原性强的离子在阳极首先放电,氧化性强的离子在阴极首先放电。
⑧其他: 浓度:例如实验室制氯气; 温度: 铜和稀硝酸 酸碱性 :高锰酸根和硝酸根的氧化性在酸性环境中的体现。
(1) 常见的氧化剂氧化性排序: KmnO4(H+)>O2>H2O2=Cl2>HNO3 H2SO4(浓)>Br2>Fe3+>I2>SO2
记忆技巧:记住开头:高锰酸钾实在是高,高锰酸钾可以制氧气,氧气还可以用过氧化氢制取,初高中衔接,高中常见的氧化族卤族:Cl2Br2I2 ,在氯和溴之间插入两个常见的氧化性酸:浓硫酸和硝酸溴和碘之间插入常考的铁三离子,最后以SO2结尾。
3、守恒规律 在氧化还原反应反应中遵循三大守恒:元素和原子守恒,电子得失守恒、电荷守恒(离子型的氧还反应)
四、氧化还原反应的配平 原则:在氧化还原反应前后,得失电子总数相等 1、 电子守恒法 例:Cu + HNO3 == Cu(NO3)2 + NO +H2O
先标出变价元素的化合价,铜元素失2e- ,氮元素得3e-,为了使得失电子守恒,分别乘以最小公倍数3和2 ,然后用目测法配平没有参加氧化还原反应的物质,最后配平水的系数。
练习:初级: (1) Fe + HNO3 - Fe(NO3)3 + NO + H2O