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氧化还原反应包括氧化反应和还原反应这两个半反应,它们同时发生,从而构成了一个完整的氧化还原反应。氧化反应与还原反应,是两个完全相反又必定同时发生的过程,因此氧化还原反应中的相关概念都是“成对”出现的。现以 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu这个简单的氧化还原反应为例,比较说明氧化还原反应中相关的“六组”概念。
1、从反应的宏观表现来看,得出第一组概念——化合价的升与降:有元素化合价升高必有元素的化合价降低,且化合价的升降总数必相等。上例中:Fe元素的化合价升高了2,Cu元素的化合价降低了2。
补充说明以下几个问题:①发生化合价升降的元素可以是一种或多种;②可以是不同物质中的不同元素(如上例),或不同物质中的同种元素(如2H2S+SO2=== 3S+2H2O),③也可以是同种物质中的不同元素(如2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑),或同种物质中的同种元素(Cl2+H2O===HCl+HClO)。④反应中是否有元素的化合价发生改变,是判断一个反应是否属于氧化还原反应的标志。
2、从反应的本质来看,得出第二组概念——电子的得与失:某元素的原子若失去电子则化合价升高,得到电子则化合价降低,且得失电子总数必相等。上例中:每个Fe原子失去两个电子,铁元素的化合价从0价升高到+2价,每个Cu原子得到2个电子,铜元素的化合价从+2价降低到0价。
3、从反应物角度来看,得出第三组概念——氧化剂与还原剂:含有得电子元素(化合价降低)的反应物是氧化剂,含有失电子元素(化合价升高)的反应物是还原剂。上例中,CuSO4是氧化剂,Fe是还原剂。
需要注意的是:若得、失电子的元素在同一种反应物中,则它既是氧化剂又是还原剂。
小结:由于是“六组”概念,所以学习时,只需理解其中的“一半”,另“一半”与前者相反就行了。可以归纳成四个字:“失高氧还”(谐音“失羔羊还”——丢失的羔羊又回来了!),意为:失去电子,化合价升高,发生氧化反应(被氧化),是还原剂。
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