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氧化还原反应全解

一、氧化还原反应

1.氧化与还原

氧化本来是指物质与氧化合，还原是指从氧化物中去掉氧恢复到

未被氧化前的状态的反应。

任何一个氧化还原反应都可看作是两个半反应之和。例如，铜的

氧化反应可以看成是下面两个半反应的结果：

Cu(s)-2e-=Cu2+

1

O(g)+2e-=O2-

2

2

2.氧化还原电对

我们把一个还原型物种(电子给体)和一个氧化型物种(电子受体)称

为氧化还原电对：

氧化型+ze还原型

在书写半反应时，要把电对的氧化型物种写在左边，还原型物种

写在右边。

3.元素的氧化数

指某元素一个原子的荷电数，这种荷电数是假设把每个化学键中

的电子指定给电负性更大的原子而求得。

确定氧化数的一般原则是：

a.任何形态的单质中元素的氧化数等于零。

b.多原子分子中，所有元素的氧化数之和等于零。

c.单原子离子的氧化数等于它所带的电荷数。多原子离子中所有

元素的氧化数之和等于该离子所带的电荷数。

d.在共价化合物中，可按照元素电负性的大小，把共用电子对归

属于电负性较大的那个原子，然后再由各原子的电荷数确定它们的氧

化数。

e.氢在化合物中的氧化数一般为+1，但在金属氢化物中，氢的氧

化数为-1。氧在化合物中的氧化数一般为-2，但在过氧化物为-1,在超

氧化物中为-1/2。

f.氟在化合物中的氧化数皆为-1。

注意：HOFSeOFCrOOsO

氧化还原反应——氧化还原方程式的配平

4.氧化还原方程式的配平

以高锰酸钾和氯化钠在硫酸溶液中的反应为例，说明用氧化数法

配平氧化还原反应方程式的具体步骤。

a.根据实验确定反应物和产物的化学式：

KMnO4+NaCl+H2SO4

→Cl2+MnSO4+K2SO4+Na2SO4+H2O

氧化还原反应——氧化还原方程式的配平

b.找出氧化数升高及降低的元素。锰的氧化数降低5；氯的氧化数

升高1，氯气以双原子分子的形式存在，NaCl的化学计量数至少应为

2；

氧化数降低5

KMnO4+NaCl+H2SO4→Cl2+MnSO4+K2SO4+Na2SO4

+H2O

氧化数升高2

氧化还原反应——氧化还原方程式的配平

c.计算氧化数降低与升高的最小公倍数，上述反应式中5和2的

最小公倍数为10，可知高锰酸钾的系数为2，而氯气的系数为5，氯

化钠的系数为10:

氧化数升高2×5

KMnO4+NaCl+H2SO4→Cl2+MnSO4+K2SO4+Na2SO4

+H2O

氧化数降低5×2

氧化还原反应——氧化还原方程式的配平

d.配平反应前后氧化数没有变化的原子数。

2KMnO4+10NaCl+8H2SO4

=5Cl2+2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+8H2O

e.最后核对氧原子数。该等式两边的氧原子数相等，说明方程式

已配平。

二、原电池原理及应用

1、原电池原理

实验1：把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中，

会产生什么现象？方程式？

ZnCuZnCu

H2SO4

H2SO4

实验2：把锌片和铜片在上端连接起来，又会产生什么现象？请解

释原因。

结论：两极发生氧化还原反应，产生电流。

（1）原电池定义：把化学能转变为电能的装置（2）原理负极：

电子流出的电极（发生氧化反应）正极：电子流入的电极（发生还原

反应）电子流：电流：

负极（锌）→正极（铜）正极→负极→正极

导线溶液

导线

*导线中有电流通过，使化学能转变为电能。

（3）原电池反应电极反应式:

锌片（负极）Zn–2e-=Zn2+(氧化反应)

铜片（正极）2H++2e-=H2↑(还原反应)

总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑2、构成原电池的条件