高中化学氧化还原反应PPT
氧化还原反应是高中化学中的重要概念和知识点,也是学习化学反应和能量变化的核心内容之一。下面是对氧化还原反应的详细解释和举例,包含了一些常用的氧化剂和还原剂...
氧化还原反应是高中化学中的重要概念和知识点,也是学习化学反应和能量变化的核心内容之一。下面是对氧化还原反应的详细解释和举例,包含了一些常用的氧化剂和还原剂,以及氧化还原反应的应用等。氧化还原反应的基本概念氧化和还原的定义氧化物质失去电子的过程称为氧化,即原子或离子中的电子被夺去,发生原子或离子价态升高的过程还原物质得到电子的过程称为还原,即原子或离子中的电子被添加,发生原子或离子价态降低的过程氧化数和氧化态为了定量地表示原子或离子在化学反应中的氧化和还原状态,引入了氧化数的概念。在标准状态下,元素的氧化数是其得到或失去电子后的电荷数。在化合物中,元素的氧化数通常是其失去或得到电子后的电荷数。氧化剂和还原剂氧化剂在化学反应中提供电子,使其他物质氧化的物质。常见的氧化剂包括氧气、氯气、硝酸、高锰酸钾等还原剂在化学反应中接受电子,使其他物质还原的物质。常见的还原剂包括金属(如铁、铜、锌等)、氢气等氧化还原反应的类型零价反应、单质反应和化合反应根据反应中元素化合价变化情况的不同,可以将氧化还原反应分为以下类型:零价反应在某些化学反应中,元素的化合价不发生变化,这类反应称为零价反应。例如,锌与浓硫酸反应生成硫酸锌和二氧化硫单质反应某些化学反应中只有一种元素的化合价发生变化,这类反应称为单质反应。例如,铁与稀硝酸反应生成硝酸铁和一氧化氮化合反应两种或两种以上的物质化合生成一种新物质的反应称为化合反应。例如,氢气与氧气反应生成水分解反应和复分解反应根据反应物和产物的种类和数量,可以将氧化还原反应分为以下类型:分解反应一种物质分解成两种或两种以上新物质的反应称为分解反应。例如,电解水生成氢气和氧气复分解反应两种或两种以上的物质相互交换成分,生成另外两种或两种以上新物质的反应称为复分解反应。例如,氢氧化钠与盐酸氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠氧化还原反应的表示方法氧化数的计算公式氧化数的计算公式为:$$\Delta o = (失电子的元素氧化数的变化) - (得电子的元素氧化数的变化)$$氧化数的变化规律在氧化还原反应中,元素的氧化数会发生变化。根据得失电子的情况,元素的氧化数可能升高也可能降低。当一种元素失去电子时,其氧化数升高;当一种元素得到电子时,其氧化数降低。例如,在铜与氧气的反应中,铜的氧化数由0升高到+2,而氧的氧化数由0降低到-2。氧化数的应用通过计算元素的氧化数可以判断化学反应是否为氧化还原反应。如果所有元素的氧化数都未发生变化,则该化学反应不是氧化还原反应;如果至少有一种元素的氧化数发生了变化,则该化学反应是氧化还原反应。例如,在铜与氧气的反应中,铜的氧化数发生了变化(从0升高到+2),而氧的氧化数也发生了变化(从0降低到-2),因此该化学反应是氧化还原反应。氧化数的规律总结在单质中元素的氧化数为零。如碳的三种同位素C-12、C-13、C-14的碳原子的氧化数都是0。在化合物中,元素的氧化数是各种形式下的氧化数的平均值(如一氧化碳CO中的C是+2)。如乙醇C2H5OH中C的平均化合价是-2.5左右;又比如乙炔H2C=CH2中碳的平均化合价是-3等)。也可以这样理碳最外层4个电子形成四个共用电子对时共对外显负二价(比如一氧化碳CO中碳原子)形成三共用电子对时就显负三价了(氧原子是6个质子最外层六个电子其中有五个形成两对共用电子对、多出来的一对电子