第二講  氧化還原反應(yīng) 原電池 電解池

【命題趨向】
一、考試大綱對(duì)本專題內(nèi)容的基本要求
1．理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征
2．從多個(gè)角度理解氧化劑和還原劑等概念
3．會(huì)比較與判斷氧化性或還原性強(qiáng)弱
4．知道常見(jiàn)的氧化劑和還原劑
5．能判斷氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目
6．能配平化學(xué)方程式
7．能運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
8．理解原電池原理。熟記金屬活動(dòng)性順序。了解化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕及一般防腐蝕方法。
9．通過(guò)電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的探究活動(dòng)，了解電解池工作原理，能正確書寫電解池的陰、陽(yáng)極的電極反應(yīng)式及電解反應(yīng)方程式。
10．知道電解在氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、電冶金等方面的應(yīng)用。認(rèn)識(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的實(shí)際意義。
二、今后高考的命題趨勢(shì)
普通的氧化還原反應(yīng)在一處進(jìn)行，不形成電流，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能或光能。原電池中發(fā)生的反應(yīng)具有兩個(gè)特點(diǎn)：①是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，②該反應(yīng)在兩處進(jìn)行，分別叫正極和負(fù)極，其結(jié)果是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。電解池中發(fā)生的反應(yīng)也具有兩個(gè)特點(diǎn)：①是被迫發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，②該反應(yīng)在兩處進(jìn)行，分別叫陰極和陽(yáng)極，其結(jié)果是電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。我們把研究電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)，叫做電化學(xué)。
氧化還原反應(yīng)和電化學(xué)，作為高中化學(xué)中的基本概念和基礎(chǔ)理論，在高考中占有非常重要的地位。前者主要的考查點(diǎn)有：氧化劑、還原劑等概念的理解，氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷，依據(jù)電子守恒進(jìn)行配平和計(jì)算等。后者的基本要求是：（1）了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理；（2）理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施；（3）應(yīng)用電解知識(shí)理解電鍍銅、電解精煉銅、氯堿工業(yè)等化工生產(chǎn)原理。氧化劑、還原劑等概念的理解，氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷，依據(jù)電子守恒進(jìn)行配平和計(jì)算等。氧化還原反應(yīng)的計(jì)算是高考的重點(diǎn)也是高考的難點(diǎn)。命題趨向： (1)由氧化還原反應(yīng)方程式判斷氧化性、還原性強(qiáng)弱。(2)由氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷氧化還原反應(yīng)方程式的正誤。(3)由氧化還原反應(yīng)方程式判斷氧化還原反應(yīng)方程式的正誤。
【考點(diǎn)透視】
一、氧化還原反應(yīng)
1、優(yōu)先氧化原理
一種氧化劑與多種還原劑發(fā)生反應(yīng)時(shí)，氧化劑優(yōu)先氧化還原性最強(qiáng)的還原劑，待其完全被氧化后，多余的氧化劑再依次氧化次強(qiáng)的還原劑。常見(jiàn)的有：
（1）向FeBr2溶液中通入Cl2，因還原性Fe2+ >Br—，Cl2先氧化Fe2+，待Fe2+完全被氧化后再氧化Br—。若Cl2少量，只氧化Fe2+，離子方程式為：Cl2 +2Fe2+==2Fe3+ +2Cl— ；若Cl2過(guò)量，F(xiàn)e2+、Br—全被氧化，離子方程式為：3Cl2 +2Fe2+ +4Br—==2Fe3+ +6Cl—+2Br2。
（2）向FeI2溶液中加入溴水，因還原性I—>Fe2+，Br2先氧化I—，待I—完全被氧化后再氧化Fe2+。若Br2少量，只氧化I—，離子方程式為：Br2 +2I—=2Br—+ I2 ；若Br2過(guò)量，I—、Fe2+全被氧化，離子方程式為：3Br2 +2Fe2+ +4I—== 2Fe3+ +6Br—+2I2。
（3）向FeCl3溶液中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，因還原性Fe>Cu，F(xiàn)e3+先氧化Fe。
（4） 向含有Br—、I—、SO32—的混合液中通入CI2，因還原性SO32—>I—>Br—，CI2先氧化SO32—。
2、優(yōu)先還原原理
一種還原劑與多種氧化劑發(fā)生反應(yīng)時(shí)，還原劑優(yōu)先還原氧化性最強(qiáng)的氧化劑，待其完全被還原后，多余的還原劑再依次還原次強(qiáng)的氧化劑。常見(jiàn)的有：
（1）向含有Ag+、Fe3+、Cu2+的混合液中加入鐵粉，因氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+，F(xiàn)e先還原Ag+。
（2）鎂條在O2、N2或CO2、O2混合氣中燃燒，因氧化性O(shè)2>N2、O2>CO2，Mg先還原O2。
（3）鐵粉與稀硝酸反應(yīng)，因氧化性HNO3>Fe3+，若鐵粉足量，先發(fā)生：Fe+4H++NO3—==Fe3++NO↑+2H2O，后發(fā)生：Fe+2Fe3+ ==3Fe2+。
3、由強(qiáng)制弱原理
強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑——→氧化產(chǎn)物（弱氧化性）+還原產(chǎn)物（弱還原性）
氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑>還原產(chǎn)物
4、氧化還原反應(yīng)的基本概念及其關(guān)系

例如：

5、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算
做這種類型的題時(shí)，要抓住氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征；得失電子守恒，即得失電子總數(shù)相等或化合價(jià)升降總數(shù)相等。方法：
①找出氧化劑和還原劑以及各自的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。
②找準(zhǔn)一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)。
③由題中物質(zhì)，根據(jù)電子守恒列等式：
n(氧化劑或還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值=n(還原劑或氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)