理化综合基础 作者 茆有柏 程宏琦 第15章.ppt

* * 第十五章 燃烧与爆炸 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 第一节 氧化还原反应 在初中化学里我们通过氢气还原氧化铜的反应初步了解了氧化反应和还原反应。即某物质得到氧的反应叫氧化反应，失去氧的反应叫还原反应。事实上，如此定义是错误的。为什么呢？这一节将从化合价的升降以及电子转移的角度定义氧化反应和还原反应，并进一步探讨氧化还原反应的本质。 一、氧化还原反应的概念 仍以氢气还原氧化铜的反应为例： 从得氧失氧的角度看，物质跟氧化合的反应叫氧化反应，氧化物失去氧的反应叫还原反应，得氧失氧过程同时发生在一个反应中称为氧化还原反应。 在这个过程中，氧化铜失去了氧，其中铜元素的化合价由+2价变成了0价，铜元素的化合价降低了，我们称氧化铜被还原了。同时，氢气得到了氧，氢元素的化合价由0价变成了+1价，氢元素的化合价升高了，我们称氢被氧化了。 在钠与氯反应生成氯化钠的过程中，钠元素的化合价从0价升高到+1价，钠被氧化了；氯元素的化合价从0价降低到-1价，氯被还原了。上述反应虽然没有得氧和失氧的过程，但元素的化合价同样发生了变化，事实上这个反应也属于氧化还原反应。 从元素化合价升降的角度分析一个化学反应时，物质所含元素化合价升高的反应叫氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应叫还原反应。由于氧化反应发生的同时必然有还原反应发生，且共存于同一个化学反应中，所以把这类有元素化合价升降的化学反应叫氧化还原反应。氧化还原反应的特征是参加反应的物质中存在元素化合价的升降。 因此可根据反应前后元素化合价是否发生变化来判断一个反应是否是氧化还原反应。 二、氧化还原反应的本质 氧化还原反应的特征是反应中物质的化合价发生了变化，引起这种变化的原因是什么呢？氧化还原反应的本质是什么呢?事实上，元素的原子在参与化学反应时发生变化的主要是元素原子的最外层电子，原子与原子之间存在着电子的转移或共用。下面从电子转移的角度分析钠跟氯气的反应。 根据以上分析可知，发生化合价升降是氧化还原反应的基本特征，引起化合价升降的根本原因是发生了电子的转移或共用电子对的偏移。氧化还原反应的本质就是电子的转移(电子的得失或偏移)。换句话说，有电子转移的化学反应就是氧化还原反应(见图15-1)。 三、氧化剂和还原剂 氧化剂和还原剂作为反应物共同参与氧化还原反应。在反应中，电子从还原剂转移到氧化剂，即氧化剂得到电子(或共用电子对偏向氧化剂)，在反应时所含元素的化合价降低。氧化剂具有氧化性，反应时本身被还原。还原剂失去电子(或共用电子对偏离还原剂)，在反应时所含元素的化合价升高。还原剂具有还原性，反应时本身被氧化。 活泼的非金属(卤素)、氧气、过氧化钠、次氯酸、硝酸、浓硫酸等，它们在化学反应中比较容易得到电子，是常用的氧化剂；活泼的金属(钠、镁、铝、锌等)及碳、氨气、一氧化碳等，它们在化学反应中比较容易失去电子，是常用的还原剂。必须注意，氧化剂和还原剂是相对的。例如，在反应FeCl2+ZnFe+ZnCl2中，FeCl2是氧化剂，而在反应2FeCl2＋Cl22FeCl3中，FeCl2是还原剂。因此，只有在一个具体的氧化还原反应中讨论氧化剂和还原剂才有意义。 氧化还原反应是一类重要的化学反应。在工农业生产、科学技术和日常生活中都有广泛的应用。例如，食物在人体内的消化、煤的燃烧、酿酒、电镀、金属的冶炼等，都离不开氧化还原反应。 并不是所有的氧化还原反应都能用来造福人类，有些氧化还原反应会给人类带来危害，如易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等，我们应该运用已知的化学知识来防止这类氧化还原反应的发生或减慢其进程。 第二节 燃烧 一、燃烧及燃烧条件1.燃烧反应 燃烧反应是可燃物(气体、液体或固体)与氧或氧化剂发生伴有光和热的一种剧烈的氧化还原反应。 不仅可燃物和氧的化合属于燃烧反应，在某些情况下，即使没有氧的参与，而有其他氧化剂的参与也属于燃烧反应。例如氢在氯气中燃烧、炽热的铁在氯气中燃烧，由于在发生氧化反应的同时，伴有放热和发光现象，因此也属于燃烧。 燃烧反应的本质是发生了氧化还原反应，但并不是所有的氧化还原反应都属于燃烧反应，只有那些在反应的同时放出光和热的反应才是燃烧反应。如铜和稀硝酸的反应，结果生成硝酸铜，在反应中虽也有电子的得失、化合价的升降，属于氧化还原反应，但反应中并没有产生光和热，因此这样的反应就不是燃烧反应。 2.燃烧反应发生的条件 燃烧反应并不是在任何情况