化学必修一氧化还原反应思维导图

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化学必修一氧化还原反应思维导图

• 氧化还原反应
  • 氧化还原反应的定义：指化学反应中发生电子转移的过程，其中氧化是指失去电子，还原是指获得电子。
    • 示例：火焰中的燃烧过程是一种典型的氧化还原反应，燃料物质被氧气氧化产生二氧化碳和水，同时氧气被还原成水蒸气。
    • 示例：金属腐蚀也是一种氧化还原反应，金属失去电子形成阳离子，被腐蚀物质还原。
  • 氧化还原反应的特征
    • 示例：反应物中含有可以获得或失去电子的物质，如金属和非金属元素。
    • 示例：反应中生成氧化物或还原物质，如金属氧化物或非金属的还原产物。
    • 示例：反应过程中电子转移导致物质电荷变化。
  • 化学方程式描述氧化还原反应：反应物与生成物之间通过化学方程式的电荷平衡表达氧化还原反应。
    • 示例：2Na + Cl2 → 2NaCl，钠金属被氯气氧化生成氯化钠。
    • 示例：Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag，铜被硝酸银氧化生成亚硝酸铜和银。
• 氧化剂和还原剂
  • 氧化剂的定义：在氧化还原反应中接受电子的物质，通过氧化其他物质来获得电子。
    • 示例：氧气是最常见的氧化剂，在许多氧化反应中起到氧化其他物质的作用。
    • 示例：高价金属离子如Fe3+、Cr6+等也是常见的氧化剂。
  • 还原剂的定义：在氧化还原反应中失去电子的物质，通过还原其他物质来失去电子。
    • 示例：金属在酸中腐蚀时，金属就充当了还原剂，将金属的电子转移到其他物质上。
    • 示例：少数活泼金属如钠、铝等也是常见的还原剂。
• 氧化数与实际氧化程度
  • 氧化数的定义：指化学元素在化合物中的电荷状态，用来表示元素的氧化程度。
    • 示例：在NaCl中，氯的氧化数为-1，钠的氧化数为+1。
    • 示例：在H2O中，氧的氧化数为-2，氢的氧化数为+1。
  • 实际氧化程度与氧化数的关系：实际氧化程度与氧化数有时不完全相同，一般需要根据实际情况进行判断。
    • 示例：MnSO4中，锰的氧化数为+2，但实际上它的氧化程度是+7。
    • 示例：H2O2中，氧的氧化数为-1，但实际上它的氧化程度是-0.5。
• 氧化还原反应的应用
  • 电池
    • 示例：锌电池是一种常见的电池，其中锌被氧化成锌离子，同时电子流向负极，在外部做功。
    • 示例：燃料电池是利用氢气和氧气的氧化还原反应产生电能的装置。
  • 冶金工业
    • 示例：焙烧与还原是从金属氧化物中获得金属的重要过程，利用氧化还原反应实现。
    • 示例：铁的冶炼过程中，利用还原剂将铁矿石中的氧气还原成金属铁。
• 其他相关概念
  • 氧化还原反应中电子流动的过程称为电子传递。
  • 在化学反应中，发生氧化还原反应的物质称为受氧化剂或还原剂。
  • 化学反应中电子传递的过程可以通过外部电源来进行控制，这就是电化学反应。
  • 氧化还原反应的附带现象有发光、发热等，这些现象对一些行业有很大的应用价值。