高中化學知識點:氧化還原反應的本質(zhì)和特征

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學 來源: 高中學習網(wǎng)


氧化還原反應的本質(zhì):
電子的轉(zhuǎn)移(得失或偏移)

氧化還原反應的特征:
化合價升降(某些元素化合價在反應前后發(fā)生變化,是氧化還原反應判別的依據(jù))


氧化還原反應的發(fā)展史:



物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應屬于氧化反應,含氧化合物中氧被奪去的反應屬于還原反應。
有化合價升降的反應屬于氧化還原反應。
有電子得失或偏移的反應屬于氧化還原反應。

對物質(zhì)的認識存在發(fā)展的過程,從最初的隔離開的氧化反應、還原反應,到從表面上看化合價變化的氧化還原反應,把氧化與還原統(tǒng)一在一個概念下,再透過現(xiàn)象看本質(zhì),化合價的變化是有電子得失或偏移引起的。



氧化還原反應中應注意的幾個問題:


1、氧化劑氧化性的強弱,不是看得電子的多少,而是看得電子的難易;
  還原劑還原性的強弱,不是看失電子的多少,而是看失電子的難易。
  eg:氧化性:濃HNO3>稀HNO3還原性:Na>Al


2、有新單質(zhì)參加或生成的反應不一定是氧化還原反應  eg:C(金剛石)==C(石墨);3O2==2O3(放電);P4(白磷)==4P(紅磷)


3、任何元素在化學反應中,從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài),或由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),均發(fā)生氧化還原反應(比如置換反應,化合反應,分解反應)


4、置換反應一定是氧化還原反應,復分解反應一定不是氧化還原反應;有單質(zhì)參加的化合反應和有單質(zhì)生成的分解反應全部屬于氧化還原反應。


5、元素具有最高價的化合物不一定具有強氧化性! eg.H3PO4、H2SiO3(或H4SiO4)兩酸均無強氧化性但硝酸有強氧化性。



氧化還原的表示可用單線橋也可用雙線橋:


一、雙線橋法:


此法不僅能表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù),還能表示出元素化合價升降和氧化、還原關(guān)系。雙線橋的箭頭始于反應物有關(guān)元素的原子或離子,箭頭指向發(fā)生化合價變化后生成物中對應元素的原子或離子或原子團。


標變價   明確標出所有發(fā)生氧化還原反應的元素的化合價,不變價的元素不標化合價。


連雙線  將標化合價的同一元素用直線加箭頭從反應物指向生成物(注意:箭頭的起止一律對準各元素)


標得失  1.標電子轉(zhuǎn)移或偏離數(shù)   明確標出得失電子數(shù),格式為“得/失發(fā)生氧化還原反應原子個數(shù)×單位原子得失電子數(shù)”   


2.標化合價變化   一律標出化合價的變化,只有“化合價升高”“化合價降低”這兩種寫法,不可寫為“升價”“降價”等   


3.標出元素反應類型   一律標出元素所發(fā)生的反應,“被氧化”或“被還原”,其余寫法均不正確   


4.檢查得失電子守恒   檢查得失電子數(shù)是否相等,如不相等則重新分析。


例如:


二、單線橋法:


在氧化還原反應中,有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移(得失或偏移),也就是在反應物中有元素電子發(fā)生得失或偏移,這時用一條帶箭頭的曲線從失去電子的元素指向得到電子的元素,并在“橋”上標出轉(zhuǎn)移的電子數(shù),這種表示方法叫單線橋法。


(1)標價態(tài)明確標明發(fā)生氧化還原反應的元素的化合價


(2)連單線連接方程式左邊的氧化劑與還原劑,箭頭一律指向氧化劑


(3)不注得失標出轉(zhuǎn)移的電子的總數(shù),這里不用像雙線橋那樣,僅需直接標出電子總數(shù)


例如:


注意事項:


(1)不得標明"得"或"失",否則是錯的


(2)箭頭表示電子轉(zhuǎn)移的方向,指向氧化劑注意:為了規(guī)范起見,單線橋法最好不用于自身氧化還原的反應,因為那樣標記會使反應中的電子去向不明確,故在自身氧化還原的反應方程式中最好用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移。




相關(guān)高中化學知識點:氧化還原反應的定義

氧化還原反應:
有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的反應;(無電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的反應為非氧化還原反應)


反應歷程:
氧化還原反應前后,元素的氧化數(shù)發(fā)生變化。根據(jù)氧化數(shù)的升高或降低,可以將氧化還原反應拆分成兩個半反應:氧化數(shù)升高的半反應,稱為氧化反應;氧化數(shù)降低的反應,稱為還原反應。氧化反應與還原反應是相互依存的,不能獨立存在,它們共同組成氧化還原反應。



氧化還原反應中存在以下一般規(guī)律:

強弱律:氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;
還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。
價態(tài)律:元素處于最高價態(tài),只具有氧化性;元素處于最低價態(tài),只具有還原性;處于中間價態(tài),既具氧化性,又具有還原性。
轉(zhuǎn)化律:同種元素不同價態(tài)間發(fā)生歸中反應時,元素的氧化數(shù)只接近而不交叉,最多達到同種價態(tài)。
優(yōu)先律:對于同一氧化劑,當存在多種還原劑時,通常先和還原性最強的還原劑反應。守恒律:氧化劑得到電子的數(shù)目等于還原劑失去電子的數(shù)目。


氧化還原性的強弱判定:

物質(zhì)的氧化性是指物質(zhì)得電子的能力,還原性是指物質(zhì)失電子的能力。物質(zhì)氧化性、還原性的強弱取決于物質(zhì)得失電子的能力(與得失電子的數(shù)量無關(guān))。從方程式與元素性質(zhì)的角度,氧化性與還原性的有無與強弱可用以下幾點判定:
(1)從元素所處的價態(tài)考慮,可初步分析物質(zhì)所具備的性質(zhì)(無法分析其強弱)。最高價態(tài)——只有氧化性,如H2SO4、KMnO4中的S、Mn元素;最低價態(tài),只有還原性,如Cl-、S2-等;中間價態(tài)——既有氧化性又有還原性,如Fe、S、SO2等。
(2)根據(jù)氧化還原的方向判斷:氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。
(3)根據(jù)反應條件判斷:當不同的氧化劑與同一種還原劑反應時,如氧化產(chǎn)物中元素的價態(tài)相同,可根據(jù)反應條件的高、低進行判斷,如是否需要加熱,是否需要酸性條件,濃度大小等等。



電子的得失過程:




其過程用核外電子排布變化情況可表示為:




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