【化學課件】氧化還原反應（會考復習專題）課件

【化學課件】氧化還原反應（會考復習專題）本課件旨在幫助同學們系統(tǒng)學習氧化還原反應，為即將到來的會考做好充分準備。前言：為何選擇氧化還原反應專題重要性氧化還原反應是化學中最基本、最重要的反應類型之一，貫穿于化學學習的各個階段。廣泛應用氧化還原反應在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、科研領域都有著廣泛的應用，是理解化學現(xiàn)象的關鍵。氧化還原反應定義氧化還原反應是指物質之間發(fā)生的電子轉移過程，伴隨著氧化數(shù)的變化。氧化還原反應的表征1氧化數(shù)變化反應前后，反應物和生成物的氧化數(shù)發(fā)生改變。2電子轉移反應過程中，電子從還原劑轉移到氧化劑。3元素化合價變化反應前后，元素的化合價發(fā)生改變。氧化還原反應的歷史進程1古代人們利用氧化還原反應進行冶煉、燃燒等活動，但對其原理尚未認識。218世紀拉瓦錫提出了氧化理論，將燃燒解釋為與氧氣的反應。319世紀法拉第研究了電解現(xiàn)象，闡明了電解與氧化還原反應的關系。420世紀量子化學的發(fā)展，使得對氧化還原反應的機理有了更深入的理解。氧化還原反應在生活中的應用金屬腐蝕鐵制品生銹是鐵與氧氣和水發(fā)生氧化還原反應的結果。燃燒蠟燭燃燒是蠟燭中的碳氫化合物與氧氣發(fā)生氧化還原反應，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，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中得到電子，本身被還原的物質。還原劑還原劑是反應中失去電子，本身被氧化的物質。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)則進行判斷。2元素性質根據(jù)元素的性質和化合物的類型進行推斷。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的電子得失守恒原理進行配平。常見的氧化還原反應類型燃燒反應物質與氧化劑（通常是氧氣）反應，生成氧化物并放出熱量和光。置換反應一種單質與化合物反應，生成另一種單質和化合物。電解反應在直流電的作用下，電解質溶液或熔融態(tài)電解質發(fā)生氧化還原反應。歧化反應同種元素的原子在反應中既作氧化劑，又作還原劑。氧化還原反應的速率影響因素1濃度反應物濃度越高，反應速率越快。2溫度溫度越高，反應速率越快。3催化劑催化劑可以加快反應速率，但不改變反應的平衡位置。電化學在生活中的應用電池將化學能轉化為電能，為各種電子設備提供能量。電解利用電解原理生產(chǎn)金屬、合成新物質等。腐蝕防護通過電化學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反應電池內部發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，產(chǎn)生電流。電子流動電子從負極流向正極，形成電流。能量轉化化學能轉化為電能，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，使電流通過電解質溶液或熔融態(tài)電解質。電極反應在電極上發(fā)生氧化還原反應，分解電解質，生成新物質。電極電勢的概念及測定1定義電極電勢是指在標準狀態(tài)下，金屬電極與溶液中的金屬離子之間發(fā)生氧化還原反應的趨勢。2測定通過標準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1判斷通過比較電極電勢的大小，可以判斷氧化還原反應的自發(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函數(shù)，表示反應的自發(fā)性。2判斷吉布斯自由能變化小于零時，反應為自發(fā)反應；大于零時，反應為非自發(fā)反應。法拉第電解定律第一定律電解時，電極上析出的物質的質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溶液中，析出的物質的質量與該物質的電化學當量成正比。金屬的腐蝕與防護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，導致金屬表面發(fā)生破壞的過程。2防護利用涂層、電鍍、犧牲陽極保護等方法，減緩或阻止金屬腐蝕。氧化還原反應在制藥工業(yè)中的應用合成藥物氧化還原反應是合成許多藥物的關鍵步驟，比如抗生素、抗病毒藥物等。藥物制劑氧化還原反應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。能量轉化化學能直接轉化為電能，效率高，無污染?；瘜W實驗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。應用氧化還原滴定法可以測定物質的含量，廣泛應用于化工、環(huán)境監(jiān)測等領域。標準還原電位表的應用1預測利用標準還原電位表，可以預測氧化還原反應的自發(fā)性。2計算可以計算反應的平衡常數(shù)、電池電動勢等。氧化還原反應在能源領域的應用電池開發(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，將光能轉化為化學能，實現(xiàn)光電轉換。氧化還原反應與環(huán)境保護水污染治理利用氧化還原反應去除水體中的重金屬、有機污染物等。大氣污染治理利用氧化還原反應去除大氣中的二氧化硫、氮氧化物等污染物。氧化還減反應原理在生物領域的應用呼吸作用生物體利用氧化還原反應獲取能量，進行生命活動。光合作用植物利用光能，將二氧化碳和水轉化為有機物，同時釋放氧氣。酶催化酶催化氧化還原反應，參與生物體內的各種代謝過程。氧化還原反應與人體健康呼吸人體呼吸過程中，氧氣參與氧化還原反應，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，分解食物，釋放營養(yǎng)物質。免疫免疫系統(tǒng)利用氧化還原反應，對抗入侵的病原體，保護人體健康?？偨Y與展望氧化還原反應是化學領域的重要組成部分，其應用領域廣泛，前景廣闊。未來，隨著科學技術的發(fā)展，氧化還原反應將繼續(xù)發(fā)揮重要的作用，為人類社會做出更大的貢獻。備考建議理解概念深刻理解氧化還原反應的基本概念，包括氧化數(shù)、氧