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氧化还原反应
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氧化还原反应的定义：凡是有电子转移（或共用电子对偏移）的一类反应，称为氧化还原反应。氣化还原反应的特征是反应前后元素的化合价有变化。失去电子（化合价升髙）的过程称为氧化，得到电子（化合价降低）的过程称为还原。

失去电子的物质称为还原剂，得到电子的物质称为氧化剂。在氧化还原反应中，氧化剂被还原，还原剂被氧化。

中文名：氧化还原反应

外文名：oxidation-reduction reaction

提出者：IUPAC

应用学科：化学

定义：元素的氧化数有变化的一类反应

反应实质：电子的得失或偏移

简介

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1、反应类型：

氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。

还原反应：物质所含元素化合价降低的反应。

氧化还原反应：有元素化合价升高和降低的反应。

2、反应物：

氧化剂：在反应中得到电子的物质

还原剂：在反应中失去电子的物质

3、产物：

氧化产物：失电子被氧化后得到的产物

还原产物：得电子被还原后得到的产物

4、物质性质：

氧化性：氧化剂所表现出得电子的性质

还原性：还原剂所表现出失电子的性质

理论发展

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18世纪末，化学家在总结许多物质与氧的反应后，发现这类反应具有一些相似特征，提出了氧化还原反应的概念：与氧化合的反应，称为氧化反应；从含氧化合物中夺取氧的反应，称为还原反应。随着化学的发展，人们发现许多反应与经典定义上的氧化还原反应有类似特征，19世纪发展化合价的概念后，化合价升高的一类反应并入氧化反应，化合价降低的一类反应并入还原反应。20世纪初，成键的电子理论被建立，于是又将失电子的半反应称为氧化反应，得电子的半反应称为还原反应。

1948年，在价键理论和电负性的基础上，氧化数的概念被提出，1970年IUPAC对氧化数作出严格定义，氧化还原反应也得到了正式的定义：化学反应前后，元素的氧化数有变化的一类反应称作氧化还原反应。

特征和规律

特征

氧化还原反应的特征：化合价的变化。

规律

氧化还原反应中，存在以下一般规律：

1、强弱律：氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。

2、价态律：元素处于最高价态，只具有氧化性；元素处于最低价态，只具有还原性；处于中间价态，既具氧化性，又具有还原性。

3、转化律：同种元素不同价态间发生归中反应时，元素的氧化数只接近而不交叉，最多达到同种价态。

4、优先律：对于同一氧化剂，当存在多种还原剂时，通常先和还原性最强的还原剂反应。

5、守恒律：氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。

氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

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1、置换反应

置换反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物，该过程一定伴随着电子得失，故一定是氧化还原反应。如我们熟悉的

Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu，

铁失2个电子生成亚铁离子，同时，铜离子得两个电子生成铜单质。

2、复分解反应

与置换反应性质完全相反地，复分解反应是两种化合物互相交换成分，并不存在电子转移，故一定不是氧化还原反应。如

HCl + NaOH == NaCl + H2O.

3、化合反应和分解反应

而化合反应和分解反应既可能是氧化还原反应，如：

C + O2=点燃= CO2；

2H2O2=(MnO2)= 2H2O + O2↑；

又可能是非氧化还原反应，如：

CaO + H2O == Ca(OH)2；

2NaHCO3=△= Na2CO3+ H2O + CO2↑

应用

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1.植物的光合作用和呼吸作用

在氧化还原反应当中，植物的光合作用以及呼吸作用可以算是比较复杂的一类。化学方程式为：6H2O+6CO2=C6H12O6+6O2。光合作用可以说是一个非常大的绿色工厂，它的过程主要是通过叶绿体的作用，绿色植物能够充分利用光能将水以及二氧化碳转化成有机物质，用以储存能量，同时还可以释放出一定的氧气。光合作用除了能够制造有机物，还起到了转化并且储存太阳能，平衡大气中氧与二氧化碳的含量，使其达到一定稳定度的作用。

2. 医学与氧化还原反应 　

医学界在针对疾病和老化的系列研究中，发现了自由基——抗氧化物质的理论。人体内的自由基有许多种，较活泼、不成对电子的自由基性质不稳定，具有抢夺其他物质的电子，使自己原本不成对的电子变得较稳定的特性。而被抢走电子的物质也可能变得不稳定，可再去抢夺其他物质的电子，于是就产生了连锁反应，造成这些被抢夺的物质遭到破坏。人体的老化和疾病，极可能就是从这个时候开始的，尤其是今年位居十大死亡原因之首的癌症，其罪魁祸首便是自由基。 　　

3.工业与氧化还原反应 　　

（1）金属冶炼 　　氧化还原反应将我们日常生活与生产过程中必需的所有金属从矿石中提炼出来，这里举几个例子让大家更好地理解。金属冶炼的主要实例包括：制造活泼的有色金属：电解法（k-Al 之间）或者置换法。化学方程式为：2Al2O3= 4Al+3O2↑。高温条件下制造黑色金属和其他有色金属：热还原法（Zn-Cu 之间）。化学方程式：Fe2O3+2Al = 2Fe+Al2O3。制备贵重金属：湿法冶金。 　　

（2）纺织工业 　　纺织工业中的漂白、消毒等都是氧化还原反应。

方程式举例

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根据作为氧化剂的元素和作为还原剂的元素的来源，氧化还原反应可以分成两种类型：分子间氧化还原反应、分子内氧化还原反应。

分子间

在这类氧化还原反应中，氧化数的升高与降低发生在两种不同的物质中。

例如：Fe+2HCl===FeCl2+H2

分子内

在这类氧化还原反应中，氧化数的升高与降低发生于同一物质中，通常称作自氧化还原反应。

例如：2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑

自氧化还原反应中，若同种元素部分氧化数升高，部分氧化数降低，则这种反应称为歧化反应。

例如：Cl2 +H2O === HCl+HClO

歧化反应的逆反应称为逆歧化反应，又称作归中反应。

相关视频

1、氧化还原反应

2、氧化还原反应微课

外部連結

• 化学氧化还原方程式大全