高一化学知识点总结:化学物质及变化(第二章)

所属专题:高中化学知识点大全  来源:沪江高考资源网    要点:高一化学知识点总结  
编辑点评: 化学是一个很有趣的课程,想学好化学单纯的考认真听课是学不好的,需要多实际操作,这样更能帮助理解其中的知识,同时也需多做题勤思考。本文为大家整理了高中化学第一章《化学物质及变化》的知识点,供大家参考使用。

氧化还原反应
  要点诠释:我们在初中化学中学过的木炭还原氧化铜,在这个反应中,铜失去氧变成了单质,发生了还原反应,碳得到氧变成CO2,发生了氧化反应。我们也可以从反应中,元素的化合价发生变化的角度来分析这个反应
  还有一些反应,虽然没有得氧、失氧的变化过程,但也伴随着化合价的变化,这样的反应也是氧化还原反应。
  由此我们知道,一个化学反应是否氧化还原反应,不在于有没有得氧失氧,而在于反应过程中有没有某些元素的化合价发生了变化。
  从反应物变为产物时,是否有元素的化合价发生变化的角度,可以把化学反应分为:氧化还原反应和非氧化还原反应。有化合价变化的化学反应就是氧化还原反应,没有化合价变化的化学反应就是非氧化还原反应,如CaCl2 + Na2CO3 == CaCO3↓ + 2NaCl就是非氧化还原反应。也就是说,氧化还原反应的特征是反应中元素的化合价发生变化。

知识点二:氧化还原反应的本质
  要点诠释:元素化合价的升降与电子转移密切相关。例如钠与氯气的反应:
  钠原子失去一个电子成为Na+,氯原子得到一个电子成为Cl-,这样双方的最外电子层都达到8电子稳定结构。在这个反应中,发生了电子的得失,金属钠失去电子发生了氧化反应,氯气得到电子发生了还原反应。
  氢气与氯气的反应属于非金属和非金属的反应。

  由于氢元素和氯元素的原子都倾向于获得电子而形成稳定结构,而且这两种元素的原子获取电子的能力相差不大,在反应时,双方各以最外层的一个电子组成共用电子对,使双方最外电子层都达到稳定结构。由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强,所以共用电子对偏向于氯原子而偏离氢原子。这样,氯元素的化合价降低被还原,氢元素的化合价升高被氧化。在这个氧化还原反应中,发生了共用电子对的偏移。
                 
  可见,有电子转移(得失或偏移)的反应,是氧化还原反应。氧化反应表现为被氧化的元素化合价升高,其实质是该元素的原子失去电子(或共用电子对偏离)的过程;还原反应表现为被还原的元素化合价降低,其实质是该元素的原子获得电子(或共用电子对偏向)的过程。
  氧化还原反应中,电子转移的情况也可以表示为:
                                  
知识点三:氧化剂和还原剂
  氧化剂和还原剂作为反应物共同参加氧化还原反应。在反应中,氧化剂是得到(或偏向)电子的物质,所含元素的化合价降低;还原剂是失去(或偏离)电子的物质,所含元素的化合价升高。即“升被氧化,降被还原”。
例如:
  碳还原氧化铜的反应中,氧化铜是氧化剂,碳是还原剂。
  铁和硫酸铜的反应中,硫酸铜是氧化剂,铁是还原剂。            
  氢气和氯气的反应中,氯气是氧化剂,氢气是还原剂。
                
  氧化剂具有氧化性,在反应中本身被还原生成还原产物;还原剂具有还原性,在反应中本身被氧化生成氧化产物。
  常见的氧化剂有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等;常见的还原剂有活泼的金属单质、H2、C、CO等。
  氧化剂和还原剂不是绝对不变的,要根据物质所含元素的化合价在氧化还原反应中的变化情况来确定,同一种物质可能在一个氧化还原反应中作氧化剂,在另一个氧化还原反应中作还原剂。例如在盐酸和铁的反应Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑中,盐酸中氢元素的化合价由+1降低为0,盐酸是氧化剂;而在盐酸和高锰酸钾的反应2KMnO4 +16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O中,盐酸中氯元素有部分化合价由-1升高到0价,盐酸是还原剂。盐酸还可能发生非氧化还原反应,如HCl + NaOH = NaCl + H2O。
  总结起来,氧化还原反应可以用下面的式子表示:
        
[规律方法指导]
  比较物质的氧化性、还原性强弱的方法
  ①根据氧化还原反应的化学方程式进行判断
  在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。
  例如反应Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑中,铁是还原剂,H2是还原产物,故还原性:Fe>H2;HCl是氧化剂,FeCl2是氧化产物,氧化性:HCl>FeCl2。这个反应还可以用离子方程式表示:Fe+2H+ = Fe2+ +H2↑,根据上述氧化性、还原性强弱的判断方法,故还原性:Fe>H2;氧化性:H+ > Fe2+ 。
  ②根据金属活动性顺序判断
  金属活动性越强,其还原性越强,即:
  还原性:K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag
  金属的还原性越强,其失去电子后形成的金属离子的氧化性越弱,即
  氧化性:K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+<(H+)<Cu2+<Hg2+<Ag+
  Fe3+可以和铜反应:2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+,因此氧化性:Fe3+> Cu2+。
  比较物质的氧化性和还原性还有其他方法,随着学习的深入,我们会逐渐掌握它们,从而加深对氧化还原反应的了解

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