【化學(xué)課件】氧化還原反應(yīng)（會考復(fù)習(xí)專題）課件

【化學(xué)課件】氧化還原反應(yīng)（會考復(fù)習(xí)專題）本課件旨在幫助同學(xué)們系統(tǒng)學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)，為即將到來的會考做好充分準(zhǔn)備。前言：為何選擇氧化還原反應(yīng)專題重要性氧化還原反應(yīng)是化學(xué)中最基本、最重要的反應(yīng)類型之一，貫穿于化學(xué)學(xué)習(xí)的各個階段。廣泛應(yīng)用氧化還原反應(yīng)在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、科研領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，是理解化學(xué)現(xiàn)象的關(guān)鍵。氧化還原反應(yīng)定義氧化還原反應(yīng)是指物質(zhì)之間發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移過程，伴隨著氧化數(shù)的變化。氧化還原反應(yīng)的表征1氧化數(shù)變化反應(yīng)前后，反應(yīng)物和生成物的氧化數(shù)發(fā)生改變。2電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)過程中，電子從還原劑轉(zhuǎn)移到氧化劑。3元素化合價變化反應(yīng)前后，元素的化合價發(fā)生改變。氧化還原反應(yīng)的歷史進(jìn)程1古代人們利用氧化還原反應(yīng)進(jìn)行冶煉、燃燒等活動，但對其原理尚未認(rèn)識。218世紀(jì)拉瓦錫提出了氧化理論，將燃燒解釋為與氧氣的反應(yīng)。319世紀(jì)法拉第研究了電解現(xiàn)象，闡明了電解與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。420世紀(jì)量子化學(xué)的發(fā)展，使得對氧化還原反應(yīng)的機(jī)理有了更深入的理解。氧化還原反應(yīng)在生活中的應(yīng)用金屬腐蝕鐵制品生銹是鐵與氧氣和水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的結(jié)果。燃燒蠟燭燃燒是蠟燭中的碳?xì)浠衔锱c氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，放出熱量和光。食物烹飪食物的烹飪過程中，很多都是氧化還原反應(yīng)，比如肉類的煎炸、蔬菜的蒸煮等。氧化劑和還原劑的概念氧化劑氧化劑是反應(yīng)中得到電子，本身被還原的物質(zhì)。還原劑還原劑是反應(yīng)中失去電子，本身被氧化的物質(zhì)。氧化數(shù)的確定方法1規(guī)則遵循氧化數(shù)的定義和規(guī)則進(jìn)行判斷。2元素性質(zhì)根據(jù)元素的性質(zhì)和化合物的類型進(jìn)行推斷。3化合價利用化合價知識來輔助確定氧化數(shù)。如何平衡氧化還原反應(yīng)方程式1配平先配平除了氧化劑和還原劑以外的原子個數(shù)。2確定確定氧化劑和還原劑的氧化數(shù)變化。3平衡利用氧化還原反應(yīng)的電子得失守恒原理進(jìn)行配平。常見的氧化還原反應(yīng)類型燃燒反應(yīng)物質(zhì)與氧化劑（通常是氧氣）反應(yīng)，生成氧化物并放出熱量和光。置換反應(yīng)一種單質(zhì)與化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和化合物。電解反應(yīng)在直流電的作用下，電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。歧化反應(yīng)同種元素的原子在反應(yīng)中既作氧化劑，又作還原劑。氧化還原反應(yīng)的速率影響因素1濃度反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快。2溫度溫度越高，反應(yīng)速率越快。3催化劑催化劑可以加快反應(yīng)速率，但不改變反應(yīng)的平衡位置。電化學(xué)在生活中的應(yīng)用電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，為各種電子設(shè)備提供能量。電解利用電解原理生產(chǎn)金屬、合成新物質(zhì)等。腐蝕防護(hù)通過電化學(xué)方法抑制金屬的腐蝕，延長金屬制品的使用壽命。電池的工作原理化學(xué)反應(yīng)電池內(nèi)部發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電流。電子流動電子從負(fù)極流向正極，形成電流。能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，為外部電路提供能量。電解池的工作原理外加電源電解池需要外加直流電源，使電流通過電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)。電極反應(yīng)在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，分解電解質(zhì)，生成新物質(zhì)。電極電勢的概念及測定1定義電極電勢是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，金屬電極與溶液中的金屬離子之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)的趨勢。2測定通過標(biāo)準(zhǔn)氫電極與待測電極組成原電池，測量其電動勢，即可得到電極電勢。電極電勢與自發(fā)反應(yīng)1判斷通過比較電極電勢的大小，可以判斷氧化還原反應(yīng)的自發(fā)性。2規(guī)律電極電勢高的金屬易被氧化，電極電勢低的金屬易被還原。吉布斯自由能與自發(fā)性1概念吉布斯自由能是一個熱力學(xué)函數(shù)，表示反應(yīng)的自發(fā)性。2判斷吉布斯自由能變化小于零時，反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)；大于零時，反應(yīng)為非自發(fā)反應(yīng)。法拉第電解定律第一定律電解時，電極上析出的物質(zhì)的質(zhì)量與通過的電量成正比。第二定律電解時，相同電量在不同電解質(zhì)溶液中，析出的物質(zhì)的質(zhì)量與該物質(zhì)的電化學(xué)當(dāng)量成正比。金屬的腐蝕與防護(hù)1原理金屬腐蝕是金屬與周圍環(huán)境發(fā)生氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致金屬表面發(fā)生破壞的過程。2防護(hù)利用涂層、電鍍、犧牲陽極保護(hù)等方法，減緩或阻止金屬腐蝕。氧化還原反應(yīng)在制藥工業(yè)中的應(yīng)用合成藥物氧化還原反應(yīng)是合成許多藥物的關(guān)鍵步驟，比如抗生素、抗病毒藥物等。藥物制劑氧化還原反應(yīng)用于藥物制劑的生產(chǎn)，比如控制藥物的釋放速度、穩(wěn)定性等。燃料電池的工作原理燃料燃料電池利用燃料（如氫氣、甲醇等）與氧化劑（通常是氧氣）發(fā)生氧化還原反應(yīng)。能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，效率高，無污染?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中的氧化還原滴定原理利用已知濃度的氧化劑或還原劑溶液，滴定未知濃度的還原劑或氧化劑溶液。應(yīng)用氧化還原滴定法可以測定物質(zhì)的含量，廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。標(biāo)準(zhǔn)還原電位表的應(yīng)用1預(yù)測利用標(biāo)準(zhǔn)還原電位表，可以預(yù)測氧化還原反應(yīng)的自發(fā)性。2計(jì)算可以計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)、電池電動勢等。氧化還原反應(yīng)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用電池開發(fā)新型電池，提高能量密度，延長使用壽命。燃料電池研究高效率、低成本的燃料電池，替代傳統(tǒng)能源。太陽能電池利用光催化劑，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。氧化還原反應(yīng)與環(huán)境保護(hù)水污染治理利用氧化還原反應(yīng)去除水體中的重金屬、有機(jī)污染物等。大氣污染治理利用氧化還原反應(yīng)去除大氣中的二氧化硫、氮氧化物等污染物。氧化還減反應(yīng)原理在生物領(lǐng)域的應(yīng)用呼吸作用生物體利用氧化還原反應(yīng)獲取能量，進(jìn)行生命活動。光合作用植物利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，同時釋放氧氣。酶催化酶催化氧化還原反應(yīng)，參與生物體內(nèi)的各種代謝過程。氧化還原反應(yīng)與人體健康呼吸人體呼吸過程中，氧氣參與氧化還原反應(yīng)，為生命活動提供能量。消化食物的消化過程中，酶催化氧化還原反應(yīng)，分解食物，釋放營養(yǎng)物質(zhì)。免疫免疫系統(tǒng)利用氧化還原反應(yīng)，對抗入侵的病原體，保護(hù)人體健康?？偨Y(jié)與展望氧化還原反應(yīng)是化學(xué)領(lǐng)域的重要組成部分，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，前景廣闊。未來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，氧化還原反應(yīng)將繼續(xù)發(fā)揮重要的作用，為人類社會做出更大的貢獻(xiàn)。備考建議理解概念深刻理解氧化還原反應(yīng)的基本概念，包括氧化數(shù)、氧