第二講  氧化還原反應 原電池 電解池

【命題趨向】
一、考試大綱對本專題內容的基本要求
1．理解氧化還原反應的本質和特征
2．從多個角度理解氧化劑和還原劑等概念
3．會比較與判斷氧化性或還原性強弱
4．知道常見的氧化劑和還原劑
5．能判斷氧化還原反應中的電子轉移方向和數目
6．能配平化學方程式
7．能運用氧化還原反應的規律進行有關計算
8．理解原電池原理。熟記金屬活動性順序。了解化學腐蝕與電化學腐蝕及一般防腐蝕方法。
9．通過電能轉變為化學能的探究活動，了解電解池工作原理，能正確書寫電解池的陰、陽極的電極反應式及電解反應方程式。
10．知道電解在氯堿工業、精煉銅、電鍍、電冶金等方面的應用。認識電能轉化為化學能的實際意義。
二、今后高考的命題趨勢
普通的氧化還原反應在一處進行，不形成電流，化學能轉變成熱能或光能。原電池中發生的反應具有兩個特點：①是自發的氧化還原反應，②該反應在兩處進行，分別叫正極和負極，其結果是化學能轉變成電能。電解池中發生的反應也具有兩個特點：①是被迫發生的氧化還原反應，②該反應在兩處進行，分別叫陰極和陽極，其結果是電能轉變成化學能。我們把研究電能與化學能相互轉化的化學，叫做電化學。
氧化還原反應和電化學，作為高中化學中的基本概念和基礎理論，在高考中占有非常重要的地位。前者主要的考查點有：氧化劑、還原劑等概念的理解，氧化性、還原性強弱的判斷，依據電子守恒進行配平和計算等。后者的基本要求是：（1）了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應和電池反應方程式。了解常見化學電源的種類及其工作原理；（2）理解金屬發生電化學腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施；（3）應用電解知識理解電鍍銅、電解精煉銅、氯堿工業等化工生產原理。氧化劑、還原劑等概念的理解，氧化性、還原性強弱的判斷，依據電子守恒進行配平和計算等。氧化還原反應的計算是高考的重點也是高考的難點。命題趨向： (1)由氧化還原反應方程式判斷氧化性、還原性強弱。(2)由氧化性、還原性強弱判斷氧化還原反應方程式的正誤。(3)由氧化還原反應方程式判斷氧化還原反應方程式的正誤。
【考點透視】
一、氧化還原反應
1、優先氧化原理
一種氧化劑與多種還原劑發生反應時，氧化劑優先氧化還原性最強的還原劑，待其完全被氧化后，多余的氧化劑再依次氧化次強的還原劑。常見的有：
（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過量，Fe2+、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溶液中同時加入鐵粉和銅粉，因還原性Fe>Cu，Fe3+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、優先還原原理
一種還原劑與多種氧化劑發生反應時，還原劑優先還原氧化性最強的氧化劑，待其完全被還原后，多余的還原劑再依次還原次強的氧化劑。常見的有：
（1）向含有Ag+、Fe3+、Cu2+的混合液中加入鐵粉，因氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+，Fe先還原Ag+。
（2）鎂條在O2、N2或CO2、O2混合氣中燃燒，因氧化性O2>N2、O2>CO2，Mg先還原O2。
（3）鐵粉與稀硝酸反應，因氧化性HNO3>Fe3+，若鐵粉足量，先發生：Fe+4H++NO3—==Fe3++NO↑+2H2O，后發生：Fe+2Fe3+ ==3Fe2+。
3、由強制弱原理
強氧化劑+強還原劑——→氧化產物（弱氧化性）+還原產物（弱還原性）
氧化性：氧化劑>氧化產物；還原性：還原劑>還原產物
4、氧化還原反應的基本概念及其關系

例如：

5、氧化還原反應的計算
做這種類型的題時，要抓住氧化還原反應的本質和特征；得失電子守恒，即得失電子總數相等或化合價升降總數相等。方法：
①找出氧化劑和還原劑以及各自的還原產物和氧化產物。
②找準一個原子或離子得失電子數。
③由題中物質，根據電子守恒列等式：
n(氧化劑或還原產物的物質的量)×變價原子個數×化合價變化值=n(還原劑或氧化產物的物質的量)×變價原子個數