当前课程知识点:化学基础 > 第二章 化学基本原理 > 2.2.2 基本化学反应的类型(2) > 2.2.2 基本化学反应的类型(2)
同学们
大家好
接上节课内容
我们学习最后一种反应类型
就是氧化还原反应
五、氧化还原反应
氧化还原反应是广泛存在的一类重要反应
常用来制取新物质
以钠和氯气化合生成氯化钠为例
在此反应中
钠原子失去电子
由0价变为+1价
化合价升高
变为钠离子
同时
氯原子得到电子
由0价变为-1价
化合价降低
变为氯离子
得失电子发生在一个反应里
又如这个反应
氢气和氧气生成水
在这个反应里
氢和氧化合不是由于得失电子
而是共用电子对
由于氧原子吸引电子的能力大于氢原子
所以在H2O分子中
共用电子对偏向于氧原子一方
使氧原子显负电性
氧原子的化合价由0→-2价
这也发生了化合价的升降
因此人们就把这类有电子得失
或共用电子对偏移的反应
叫做氧化还原反应
可见
氧化还原反应的本质是有电子的转移
包括电子得失或者是偏移
在氧化还原反应中
元素的原子或离子失去电子的过程叫氧化
表现为元素化合价的升高
元素的原子或离子得到电子的过程叫做还原
表现为元素化合价的降低
事实上
氧化还原反应是同时发生的
在一个反应中
既有得电子的
就必有失电子的
而且得失电子的总数必定相等
因此
前一个钠和氯气的反应中
钠失去电子
化合价升高
变为+1价的钠离子
这个过程是氧化
同时氯得到电子
化合价降低
变为—1价的氯离子
这个过程是还原
后一个氢气和氧气的反应中
共用电子对偏向于氧一方
而使氢的化合价升高
这个过程是氧化
同时氧的化合价降低
这个过程是还原
判断一个反应是否属于氧化还原反应
只要看物质在反应前后化合价是否发生改变
有无电子得失或偏移即可
在氧化还原反应中
凡能失去电子
即化合价升高的物质叫做还原剂
它能使另一物质还原
本身被氧化
对应的是氧化产物
凡能得到电子
即化合价降低的物质叫做氧化剂
它能使另一物质氧化
本身被还原
对应的是还原产物
如钠与氯气的反应
Na失去电子
被氧化
是还原剂
对应的钠离子是氧化产物
Cl得到电子
被还原
是氧化剂
对应的氯离子是还原产物
又如氢和氧化合生成水的反应
H2是还原剂
O2是氧化剂
H2O既是氧化产物又是还原产物
一般常用的氧化剂
都是一些活泼的非金属
和某些含有高价态元素的化合物
因为它们在化学反应中比较容易获得电子
所以具有氧化性
例如
Cl2、Br2、O2、KMnO4
KClO3、H2SO4、 HNO3、Na2O2
H2O等都具有氧化性
一般常用的还原剂
都是一些活泼的金属
和某些含有低价态元素的化合物
因为它们在化学反应中比较容易失去电子
所以具有还原性
例如
K、Na、Mg、A1、Zn
等都具有还原性
此外
C、CO和H2等也是常用的还原剂
例如
请看
在锌与硫酸的反应中
锌由0价升高到+2价
变为+2价锌离子
化学价升高
这个变化过程发生了氧化反应
金属锌被氧化为+2价锌离子
同时硫酸中的氢元素由+1价降到了0价
变为氢气
化合价降低
这个变化过程发生了还原反应
氢离子被还原为氢气
因此
金属锌是还原剂
硫酸是氧化剂
硫酸锌是氧化产物
氢气是还原产物
锌原子被氧化
氢离子被还原
我们接着看
在硫酸亚铁和高锰酸钾的反应中
硫酸亚铁中的铁元素由+2价升高到+3价
变为+3价的铁离子
化学价升高
这个变化过程发生了氧化反应
+2价亚铁离子被氧化为+3价铁离子
同时高锰酸钾中的锰元素由+7价降到了+2价
化合价降低
这个变化过程发生了还原反应
+7价锰离子被还原为+2价锰离子
因此
硫酸亚铁是还原剂
高锰酸钾是氧化剂
硫酸锰是氧化产物
硫酸铁是还原产物
+2价铁离子被氧化
+7价锰离子被还原
我们再接着看
在硫化氢和双氧水的反应中
硫化氢中的硫元素由—2价升高到0价
变为硫单质
化学价升高
这个变化过程发生了氧化反应
—2价硫离子被氧化为0价的硫单质
同时双氧水中的氧元素由-1价降到了-2价
化合价降低
这个变化过程发生了还原反应
-1价氧离子被还原为-2价氧离子
因此
硫化氢是还原剂
双氧水是氧化剂
硫单质是氧化产物
水是还原产物
-2价硫离子被氧化
-1价氧离子被还原
我们最后着看
在双氧水和氯气的反应中
双氧水中的氧元素由—1价升高到0价
变为氧气
化学价升高
这个变化过程发生了氧化反应
—1价氧离子被氧化为0价的氧气
同时氯气中的氯元素由0价降到了-1价
化合价降低
这个变化过程发生了还原反应
0价氧离子被还原为-1价氯离子
因此
双氧水是还原剂
氯气是氧化剂
氧气是氧化产物
硫化氢是还原产物
-1价氧离子被氧化
0价氯原子被还原
从以上4个例子可以看出
在氧化还原反应中
氧化剂和还原剂可以是单质
也可以是化合物
但是发生电子得失是某一个原子或离子
因此
在讨论被氧化、被还原的物质时
一定要指明得失电子的某原子或离子
如(2)式中 被还原为
锰+7价锰被还原为
+2价锰
+2价铁被氧化为+3价铁
从(3)、(4)式可以看出
同是H2O2在(3)式作氧化剂
而在(4)式作还原剂
这说明氧化剂与还原剂没有截然界线
只有在一个具体的反应式中才有明确的概念
由于反应条件的不同
同一种物质可以表现出还原性
也可以表现出氧化性
H2O2在强还原剂H2S存在时它就表现氧化性
当在强氧化剂Cl2存在时
它就表现出还原性
此外
还有一种氧化还原反应
其电子的转移发生在同一个化合物
例如
请看方程式
氯酸钾受热分解为氯化钾和氧气
在这个反应中
KClO3既是氧化剂
又是还原剂
这种氧化还原反应就叫自身氧化还原反应
又叫歧化反应
小结
氧化还原反应的关键
是看有无元素化合价的升降
其中氧化剂、还原剂、氧化产物
还原产物的判断有口诀
升失氧氧、降得还还
化合价升高失去电子
此元素被氧化
对应的化合价升高的物质是氧化产物
本身是还原剂
化合价降低得到电子
此元素被还原
对应的化合价降低的物质是还原产物
本身是氧化剂
这节课就学到这里
谢谢大家 再见
-1.1 化学概述
--1.1 化学概述
--作业
-1.2 化学在社会发展中的作用
--作业
-1.3 化学与消防工作
--作业
-2.1.1 物质的聚集状态
--作业
-2.1.2 理想气体定律
--作业
-2.1.3 化学反应中的能量关系
--作业
-2.2.1 基本化学反应的类型(1)
-2.2.2 基本化学反应的类型(2)
--作业
-2.3 化学反应速率
--作业
-2.4.1 电解质溶液和盐类水解(1)
--作业
-2.4.2 电解质溶液和盐类水解(2)
--作业
-2.5 元素周期表
--作业
-3.1.1 氢、氯元素及其化合物
--作业
-3.1.2 氧、氮元素及其化合物
--作业
-3.2 硫、 磷、碳元素及其化合物
--作业
-4.1 金属的通性
--金属的通性
-4.2 常见活泼金属及其化合物
--常见或金属及其化合物
-4.3 常见有毒性金属及其化合物
--常见有毒性金属及其化合物
-5.1 有机化合物和有机化学
--作业有机化合物和有机化学
-5.2 有机化合物的结构和特性
--有机化合物的结构和特性
-6.1 烷烃
--6.1 烷烃
--烷烃
-6.2 烯烃和环烷烃
--烯烃和环烷烃
-6.3 炔烃和二烯烃
--炔烃和二烯烃
-6.4.1 芳烃
--6.4.1 芳烃
--单环芳烃的命名
-6.4.2 单环芳烃性质
--单环芳烃的性质
-7.1.1 卤代烃(1)
--作业
-7.1.2 卤代烃(2)
--作业
-7.2.1 醇酚醚(1)
--作业
-7.2.2 醇酚醚(2)
--作业
-7.3 醛和酮
--7.3 醛和酮
--作业
-7.4 羧酸和酯
--7.4 羧酸和酯
--作业
-7.5 硝基化合物
--作业
-8.1 概述
--8.1 概述
--作业
-8.2 高分子化合物的特性与合成方法
--作业
-8.3.1 重要的合成高分子化合物(1)
-8.3.2 重要的合成高分子化合物(2)
-8.3.3 重要的合成高分子化合物(3)
--作业