《氧化還原用》課件

《氧化還原反應(yīng)》PPT課件課程導(dǎo)入引言在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，氧化還原反應(yīng)無處不在。我們身邊許多常見的現(xiàn)象，如金屬的生銹、燃料的燃燒、植物的光合作用，都與氧化還原反應(yīng)密切相關(guān)。學(xué)習(xí)目標(biāo)本節(jié)課將學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的基本概念、類型、判斷方法和應(yīng)用，為后續(xù)化學(xué)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。什么是氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)是指物質(zhì)之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)。在這個過程中，一種物質(zhì)失去電子，被氧化，稱為還原劑；另一種物質(zhì)得到電子，被還原，稱為氧化劑。氧化還原反應(yīng)的基本概念1電子得失氧化還原反應(yīng)是指物質(zhì)之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)。2氧化劑和還原劑氧化劑是指得到電子的物質(zhì)，還原劑是指失去電子的物質(zhì)。3氧化和還原氧化是指物質(zhì)失去電子的過程，還原是指物質(zhì)得到電子的過程。氧化還原反應(yīng)的類型化合反應(yīng)兩個或多個物質(zhì)反應(yīng)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)，例如：2Na+Cl2→2NaCl分解反應(yīng)一種物質(zhì)分解成兩種或多種物質(zhì)的反應(yīng)，例如：2H2O→2H2+O2置換反應(yīng)一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，例如：Zn+CuSO4→ZnSO4+Cu復(fù)分解反應(yīng)兩種化合物互相交換成分，生成兩種新的化合物的反應(yīng)，例如：Na2CO3+CaCl2→CaCO3↓+2NaCl常見的氧化劑和還原劑常見的氧化劑例如：氧氣、高錳酸鉀、濃硫酸、硝酸、氯氣等常見的還原劑例如：氫氣、金屬單質(zhì)、活潑的非金屬單質(zhì)、某些化合物等判斷氧化還原反應(yīng)的方法1電子轉(zhuǎn)移法觀察反應(yīng)前后元素的化合價變化，化合價升高的元素失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價降低的元素得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。2氧化劑和還原劑氧化劑是得到電子的物質(zhì)，其化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)；還原劑是失去電子的物質(zhì)，其化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)。3氧化數(shù)變化氧化數(shù)是指在化合物中某元素原子所帶的電荷數(shù)，氧化數(shù)的升降反映了元素的得失電子情況，可以用來判斷氧化還原反應(yīng)。提取電子數(shù)和氧化數(shù)計算電子數(shù)氧化數(shù)變化平衡氧化還原反應(yīng)方程式1配平系數(shù)2電子守恒氧化劑得到電子數(shù)等于還原劑失去電子數(shù)3原子守恒反應(yīng)前后各元素原子個數(shù)相等應(yīng)用實例1：金屬的腐蝕鐵生銹鐵在潮濕的空氣中與氧氣和水反應(yīng)，生成氧化鐵，即鐵銹。銅綠銅在空氣中與氧氣、二氧化碳和水反應(yīng)，生成銅綠。鋁氧化膜鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，生成一層致密的氧化鋁薄膜，保護(hù)鋁不被進(jìn)一步腐蝕。應(yīng)用實例2：充電電池充電電池是利用可逆的氧化還原反應(yīng)來儲存和釋放電能的裝置。例如，常見的鋰離子電池，其工作原理是鋰離子在正負(fù)極之間移動，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而產(chǎn)生電流。應(yīng)用實例3：燃料電池清潔能源燃料電池利用氫氣和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生電能，無污染排放，是未來清潔能源的重要方向。高效轉(zhuǎn)化燃料電池直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，能量轉(zhuǎn)化效率高，可實現(xiàn)高功率輸出。應(yīng)用實例4：光合作用光合作用是綠色植物利用光能，將二氧化碳和水合成有機(jī)物并釋放氧氣的過程。這個過程可以概括為以下化學(xué)反應(yīng)式：6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2在這個反應(yīng)中，CO2被還原成有機(jī)物（C6H12O6），而H2O被氧化成O2。因此，光合作用是一個典型的氧化還原反應(yīng)。應(yīng)用實例5：呼吸作用呼吸作用是生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，將有機(jī)物氧化分解并釋放能量，供生命活動所需。在呼吸作用中，葡萄糖被氧化為二氧化碳和水，并釋放能量。同時，氧氣被還原為水。應(yīng)用實例6：工業(yè)生產(chǎn)電解水利用電解水生成氫氣和氧氣，氫氣可作為清潔能源。鋼鐵冶煉利用氧化還原反應(yīng)冶煉鐵，生產(chǎn)鋼鐵?；どa(chǎn)氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)，如合成氨、合成橡膠等。常見問題討論在學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的過程中，同學(xué)們可能會遇到一些常見的問題，比如：如何判斷一個反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)？如何確定氧化劑和還原劑？如何配平氧化還原反應(yīng)方程式？氧化還原反應(yīng)在實際生活中有哪些應(yīng)用？這些問題都是非常重要的，希望大家在學(xué)習(xí)過程中能夠認(rèn)真思考，并積極提出問題，老師會耐心地解答大家的疑惑。實驗示范1：硝酸銅和鐵釘準(zhǔn)備材料硝酸銅溶液、鐵釘、試管、燒杯、滴管實驗步驟將鐵釘放入硝酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象鐵釘表面有紅色物質(zhì)析出，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色。實驗結(jié)論鐵比銅活潑，發(fā)生置換反應(yīng)，生成銅和硝酸亞鐵。實驗示范2：燃燒鈉和水1準(zhǔn)備準(zhǔn)備好一小塊金屬鈉，并將其用濾紙擦拭干凈，然后在燒杯中加入少量水。2操作用鑷子夾取金屬鈉，小心地將其放入水中。觀察現(xiàn)象并記錄。3現(xiàn)象鈉在水中劇烈反應(yīng)，發(fā)出“嘶嘶”的聲音，并放出大量的熱，同時產(chǎn)生氫氣，并有黃色火焰產(chǎn)生。4解釋鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，同時釋放大量的熱，導(dǎo)致氫氣燃燒，產(chǎn)生黃色火焰。實驗示范3：食用堿和醋1準(zhǔn)備材料食用堿、醋、燒杯2實驗步驟將食用堿加入到燒杯中，然后緩慢加入醋，觀察現(xiàn)象。3現(xiàn)象分析混合后產(chǎn)生氣泡，溶液變渾濁。這個實驗演示了食用堿和醋之間的化學(xué)反應(yīng)。食用堿是碳酸氫鈉，醋是醋酸。當(dāng)它們混合時，會發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，生成二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致溶液產(chǎn)生氣泡和渾濁。實驗示范4：硫酸銅和鐵粉1準(zhǔn)備材料準(zhǔn)備硫酸銅溶液、鐵粉、燒杯、試管等實驗器材。2觀察現(xiàn)象將鐵粉加入到硫酸銅溶液中，觀察溶液顏色變化和鐵粉表面變化。3分析結(jié)論溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色，鐵粉表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)。說明發(fā)生了置換反應(yīng)，鐵將銅從硫酸銅溶液中置換出來。實驗示范5：高錳酸鉀和草酸準(zhǔn)備準(zhǔn)備高錳酸鉀溶液、草酸溶液、稀硫酸。操作將草酸溶液滴入高錳酸鉀溶液中，觀察溶液顏色變化?，F(xiàn)象高錳酸鉀溶液由紫紅色逐漸褪去，最后變?yōu)闊o色。結(jié)論高錳酸鉀是氧化劑，草酸是還原劑，發(fā)生氧化還原反應(yīng)。誤區(qū)辨析氧化還原反應(yīng)中不一定有氧氣參與很多反應(yīng)中沒有氧氣參與，但發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移，也屬于氧化還原反應(yīng)。例如，金屬鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉。氧化還原反應(yīng)不一定是化學(xué)反應(yīng)一些物理變化也可能涉及電子轉(zhuǎn)移，例如電解水，電解池中發(fā)生的電解反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)不一定是化合反應(yīng)氧化還原反應(yīng)可以是化合反應(yīng)，也可以是分解反應(yīng)或置換反應(yīng)等。課堂練習(xí)1練習(xí)請寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)明氧化劑和還原劑：鋅與稀硫酸反應(yīng)銅與濃硝酸反應(yīng)二氧化硫與氧氣反應(yīng)提示1.確定反應(yīng)物和生成物。2.找出反應(yīng)中元素的化合價變化。3.化合價升高的元素被氧化，對應(yīng)物質(zhì)為還原劑。4.化合價降低的元素被還原，對應(yīng)物質(zhì)為氧化劑。課堂練習(xí)2練習(xí)題判斷下列反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)，如果是，請指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物：答案解析老師講解練習(xí)題的答案并進(jìn)行詳細(xì)的分析，幫助學(xué)生鞏固知識點?；咏涣饕龑?dǎo)學(xué)生思考并提出問題，鼓勵學(xué)生積極參與課堂討論。課堂練習(xí)31判斷下列反應(yīng)哪些是氧化還原反應(yīng)，哪些不是？2配平配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：3分析分析下列反應(yīng)中氧化劑和還原劑，并寫出電子轉(zhuǎn)移方程式：重點回顧1氧化還原反應(yīng)定義氧化還原反應(yīng)是物質(zhì)之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)。2氧化劑和還原劑氧化劑是得到電子的物質(zhì)，還原劑是失去電子的物質(zhì)。3氧化數(shù)變化氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化數(shù)降低，還原劑的氧化數(shù)升高。4應(yīng)用廣泛氧化還原反應(yīng)在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛應(yīng)用。拓展思考生活應(yīng)用氧化還原反應(yīng)在生活中無處不在，例如鐵生銹、食物腐爛、電池放電等都是氧化還原反應(yīng)。化學(xué)研究氧化還原反應(yīng)是化學(xué)研究的重要內(nèi)容，許多化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，例如燃燒、電解等。環(huán)境保護(hù)氧化還原反應(yīng)與環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)，例如工業(yè)廢氣排放、水體污染等都與氧化還原反應(yīng)有關(guān)?？偨Y(jié)點評氧化還原反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中的重要類型，在