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第3节 氧化剂和还原剂
知识·巧学·升华 一、氧化还原反应
1．元素化合价在化学反应中的变化
（1）氧化还原反应的概念：反应中有元素化合价变化的反应叫做氧化还原反应。所有元素的化合价都没有发生变化的化学反应叫做非氧化还原反应。 例如下列两个反应，前者是氧化还原反应，后者不是。
（2）氧化还原反应的判断：根据反应前后元素的化合价有无变化将化学反应分为两大类——氧化还原反应和非氧化还原反应
（3）氧化反应和还原反应：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。如下列反应中，铁元素化合价升高，发生氧化反应；铜元素化合价降低，发生还原反应。
2．氧化还原反应的实质
（1）氧化还原反应的实质：电子的转移——电子转移包括电子的得失（离子反应）和偏移。元素化合价的变化是电子转移的表现形式，是氧化还原反应的特征。 要点提示 注意此处空半格判定氧化还原反应的常用方法： ①特征判定法：有化合价变化的反应是氧化还原反应。 ②实质判定法：有电子转移的反应是氧化还原反应。 （2）氧化还原反应的表示方法
方法 1双线桥法——用带箭头的桥线将反应前后化合价升高的元素及化合价降低的元素分别连接起来，并在桥线上下注明电子得失、化合价升降等表示氧化还原反应的方法。如：
- 得到4e，化合降低
书写步骤为：
①写出反应方程式，标出发生变化的元素的化合价。
②用带箭头的桥线把化合价升高（或降低）的元素连接起来，箭头指向生成物中的相应元素。
③在桥线上、下标出电子的得失和化合价的升降。反应中，失去电子总数等于元素化合价的升高总数，得到电子总数等于元素化合价的降低总数。得失电子数目可以用计算过程表示，也可以用计算结果表示。
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要点提示 注意此处空半格①桥线两端的元素须是同种元素； ②箭尾处是反应物，箭头处是生成物； ③桥线上下得失电子总数相等。
方法 2单线桥法——用带箭头的桥线将反应物中得到和失去电子的元素连接起来，并在桥线上注明电子转移数目的表示氧化还原反应的方法。如：
书写步骤为：
①写出反应方程式，标出发生变化的元素的化合价。
②用带箭头的桥线把反应物中化合价发生变化的元素连接起来，箭头由失电子元素指向得电子元素。
③在桥线上标出电子转移的数目，可以是元素化合价的升高总数，也可以是元素化合价的降低总数。
规律总结：
二、氧化剂和还原剂
1．氧化剂和还原剂的概念
在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低的反应物称为氧化剂； 所含元素的化合价升高的反应物称为还原剂。 如Cl2和Cu的反应中，Cl元素化合价降低（0→－1），含Cl元素的反应物Cl2是氧化剂，Cu元素化合价升高（0→+2），含Cu元素的金属Cu是还原剂。Cl2与H2O的反应中，Cl元素的化合价部分升高（0→+1）、部分降低（0→－1），因此Cl2既是还原剂又是氧化剂。 要点提示 注意此处空半格氧化剂和还原剂都是反应物。
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2．氧化产物和还原产物
在氧化还原反应中，由还原反应（元素的化合价降低）得到的生成物称为还原产物；由氧化反应（元素的化合价升高）得到的生成物称为氧化产物。 3．氧化剂和还原剂的性质
氧化剂具有氧化性，反应中被还原，得到的生成物为还原产物；还原剂具有还原性，反应中被氧化，得到的生成物为氧化产物。如Fe和稀HNO3的反应中，N元素化合价降低，HNO3是氧化剂，发生还原反应，反应中被还原得到的生成物NO是还原产物；Fe元素化合价升高，Fe是还原剂，发生氧化反应，反应中被氧化，得到的生成物Fe（NO3）3是氧化产物。可用下式表示：
又如下列反应中，氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物分别是：
要点提示 注意此处空半格氧化产物和还原产物都是指生成物，氧化产物和还原产物可以是同一种物质。
记忆要诀 注意此处空半格氧化反应：失去电子，化合价升高，被氧化——“失高氧”；．．．还原反应：得到电子，化合价降低，被还原——“得低还”。 ．．． 4．氧化剂和还原剂的判断 由氧化剂和还原剂的定义可知，可以根据物质中所含元素的化合价推测物质是具有氧化性还是还原性，它们在氧化还原反应中是作氧化剂还是还原剂。
①若物质所含元素处于较低价态，反应中元素化合价可以升高，则物质具有还原性，反应中可作还原剂，如金属单质（Na、Zn、Fe、Cu等）、KI、H2S、SO2等。常见的还原剂还有H2、C、CO等。
②若物质中所含元素处于较高价态，反应中元素化合价可以降低，则物质具有氧化性，反应中可作氧化剂，如活泼非金属单质（O2、Cl2等）、KMnO4、H2SO4（浓）、HNO3、FeCl3等。
③若物质中所含元素处于中间价态，反应中元素化合价可以升高也可以降低，则该物质既有氧化性又有还原性，反应中作氧化剂还是还原剂视具体情况而定。
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④若物质中所含元素处于最高价态，则该物质只有氧化性，若物质中所含元素处于最低
－
价态，则该物质只有还原性，如I只有还原性。HNO3中的H和N，H2SO4中S只有氧化性。 要点提示 注意此处空半格当一种物质中含有多种元素时，从不同元素分析物质表现的氧化性和还原性可能不同，如H+1C-1l中H元素处于最高价，可表现氧化性，一定条件下HCl可作氧化剂，而Cl元素处于最低价，又可表现还原性，一定条件下HCl也可作还原剂。 5．氧化性和还原性强弱比较
（1）一般情况下，同种元素从低价态到高价态，氧化性逐渐增强，还原性减弱。最高价态无还原性，最低价态无氧化性。
（2）不同氧化剂与同种还原剂反应，还原剂被氧化的价态越高，氧化剂的氧化性越强。同价态的，根据反应发生的条件，反应越容易的，氧化剂氧化性越强。还原性同理。
（3）在同一个氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物。
（4）按金属活动性顺序表，位置越靠前的金属还原性越强；阳离子氧化性：位置越靠
3＋
后的金属阳离子氧化性越强（Fe特殊！）。 （5）浓硫酸的氧化性：浓硫酸能氧化许多物质，例如：Cu＋2H2S+6O（?CuSO4＋SO24浓）↑＋2H2O，常温下，铁、铝在浓H2SO4中钝化：表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻碍反应的进一步进行。钝化是有条件的，如果加热，则Fe、Al易与浓H2SO4反应。
三、铁及其化合物的氧化性和还原性 1．铁的存在形态 （1）游离态：陨铁
（2）化合态：+2价铁和+3价铁
2．铁的含量：在地壳中含量4．65%，仅次于氧、硅、铝。 3．铁的氧化物和氢氧化物 （1）铁的氧化物
名称 俗名 化学式 颜色 稳定性 铁的化合价 （2）铁的氢氧化物 名称 化学式 颜色 稳定 溶解性 4．“铁”的五颜六色 唐玲
?4氧化亚铁 —— FeO 黑色 不稳定 +2 氧化铁 铁红 Fe2O3 红棕色 稳定 +3 四氧化三铁 磁性氧化铁 Fe3O4（FeO·2Fe2O3） 黑色 稳定 +2（占1/3） +3（占2/3） 氢氧化铁 Fe（OH）3 红褐色 受热发生分解2Fe（OH）3氢氧化亚铁 Fe（OH）2 白色 性常温下易被空气氧化（白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色）：4Fe（OH）2+O2+2H2O══4Fe（OH）3 不溶于水 ?Fe2O3+H2O 不溶于水 —————————— 唐玲制作仅供学习交流 ——————————
（1）银白色：块状铁； （2）白色：Fe（OH）2；
（3）黑色：FeO、Fe3O4、FeS；
2+
（4）红棕色：Fe2O3；红褐色：Fe（OH）3；红色：［Fe（SCN）］；
2++
（5）浅绿色：Fe，［Fe（SCN）］；
3+
（6）棕黄色：Fe；黄色：FeS2； （7）灰黑色：粉状铁。
2+3+－2+
要点提示 注意此处空半格Fe、Fe可以用OH检验，若溶液中存在Fe，滴入碱液后
3+
立即生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；若溶液中有Fe，滴入碱液后，立即生成红褐色沉淀。
3+3+
5．Fe的检验：化学上，常用KSCN溶液检验Fe的存在。
3+－2+
Fe+SCN══［Fe（SCN）］（红色溶液）。 6．铁及其化合物的性质 （1）Fe的还原性 ①与非金属的反应
Fe+S?FeS
要点提示 注意此处空半格 Fe与Cl2反应生成+3价化合物FeCl3，而与S反应时生成+2价化合物FeS。 ②与酸的反应
铁（或铝）在冷的浓硫酸、浓硝酸中表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻碍内部的铁继续被氧化（铁、铝的钝化）。铁与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应。
+
总结归纳 注意此处空半格 稀盐酸、稀硫酸具有弱氧化性（H的性质），硝酸、浓硫酸具有强氧化性（中心原子的性质）。 ③与盐溶液的反应
铁能将金属活动顺序表中排在其后面的金属从其盐溶液中置换出来
④与水蒸气的反应
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高中化学 第二章 元素与物质世界 第3节 氧化剂和还原剂学案(2)鲁科版必修1.doc
