【期末综合复习】人教版(2019)化学必修第一册 高一上学期期末-专题03 氧化还原反应（知识串讲）

专题03  氧化还原反应

一、氧化还原反应的理解

1．从得失氧的角度认识氧化还原反应

结论：一种物质被氧化，另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应。

2．从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应

(1)

(2)

结论：反应前后有元素化合价升降的反应叫氧化还原反应。

3．从电子转移的角度认识氧化还原反应

(1)

(2)

结论：凡有电子转移(得失或偏移)的化学反应叫氧化还原反应。

氧化还原反应中的4个“不一定”

(1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如+H2O+中，被氧化和被还原的元素都是氯元素。

(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。

(3)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化不属于氧化还原反应。

(4)某种物质由化合态变为游离态，不一定是被还原，如HCl→Cl2是被氧化。

二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

1．氧化还原反应和四种基本反应类型的划分标准

(1)氧化还原反应是根据元素化合价是否变化划分的。

(2)四种基本反应类型是根据反应物和生成物种类和数目多少来划分的，是从形式上划分的。

2．氧化还原反应与四种基本反应类型相关判断

(1)置换反应全部属于氧化还原反应。因为有单质的参加和生成，化合价有变化。

(2)复分解反应全部属于非氧化还原反应，因为反应前后元素的化合价没有变化。

(3)有单质参加的化合反应属于氧化还原反应，因为有单质参加的化合反应必然有化合价的变化。

(4)有单质生成的分解反应属于氧化还原反应，因为有单质生成的化学反应必然有化合价的变化。

以上关系可用下图表示：

1．两个可能，即：化合反应和分解反应可能是氧化还原反应；两个一定，即：所有的置换反应一定是氧化还原反应，所有的复分解反应一定是非氧化还原反应。

2．值得注意的是，四种基本反应类型不包括所有的反应，例如：4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O不属于四种基本反应类型中的任何一种反应类型，但却属于氧化还原反应。

三、氧化还原反应概念间的关系

记忆口诀：升→失→氧→氧→氧  降→得→还→还→还

1．元素的化合价处于该元素中间价态的物质一般既具有氧化性又具有还原性，如SO2中的硫元素处于其中间价态，所以SO2既具有氧化性，又具有还原性。

2．具有氧化性，能得电子，不一定是氧化剂，反之，具有还原性也不一定是还原剂。

四、物质氧化性和还原性的判断

1．根据氧化还原反应方程式比较

氧化性：氧化剂>氧化产物

还原性：还原剂>还原产物

注：此方法不适用于歧化反应，如Cl2 + H2OHCl + HClO。

2．根据元素的活动性顺序比较

3．根据氧化还原反应的程度比较

不同氧化剂与相同还原剂作用时，还原剂化合价升高的数值越大，氧化剂的氧化性越强。

4．根据反应的条件及反应的剧烈程度比较

反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。例如：

MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

2KMnO4 +16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

氧化性：KMnO4＞MnO2

物质氧化性、还原性强弱比较的误区

(1)所含元素的价态越高，化合物的氧化性不一定越强，如氧化性：HClO4＜HClO。

(2)氧化性和还原性的强弱取决于物质得失电子的难易程度，而与得失电子的数目无关，如Na与盐酸反应时失去1个电子成为Na+，而Al与盐酸反应时失去3个电子成为Al3+，但Na比Al活泼，Na比Al的还原性强。

(3)元素处于最高价时只有氧化性，但氧化性不一定强。如CO2中C为+4价，是最高价，但CO2的氧化性很弱。

(4)元素处于最低价态时只有还原性，但还原性不一定强。如O2−中O为−2价，是最低价，但O2−的还原性非常弱。

五、氧化还原反应的规律

1．氧化还原反应中的主要规律

(1)“质量守恒、电子守恒”规律。

①质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。

②电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。

(2)“价态归中，互不交叉”规律：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为：

价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢。

(3)“强易弱难，先强后弱”规律。

在浓度相差不大的溶液中：

①同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。

如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2+ ＞Br−，所以Fe2+先与Cl2反应。

②同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。

如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3+ >Cu2+ > H+，所以铁粉先与Fe3+反应，然后依次与Cu2+、H+反应。

2．化合价只靠近不交叉的三种情况

六、应用电子守恒规律进行计算的一般步骤

1．找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物；

2．找准一个原子或离子得失电子数，注意化学式中该种粒子的个数；

3．根据题中物质的量和得失电子守恒列出等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价−低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价−低价)。

特别提醒：

氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，其本质是在反应中有电子转移。在反应中，氧化剂是得到电子的或电子对偏向的物质，本身具有氧化性，反应后化合价降低，对应的产物是还原产物；还原剂是失去电子的或电子对偏离的物质，本身具有还原性，反应后化合价升高，对应的产物为氧化产物。整个反应过程电子从还原剂转移到氧化剂。一定记清各概念之间的关系：还原剂——化合价升高——失去电子——被氧化——发生氧化反应——生成氧化产物；氧化剂——化合价降低——得到电子——被还原——发生还原反应——生成还原产物。