论文部分内容阅读
摘要：氧化还原反应是高中化学学习的重点，本文结合课本与参考文献探究了氧化还原反应的概念与规律。同时联系生活，找寻氧化还原反应在生活中的应用与体现。希望通过本文给予我们高中生些许启示，共同进步。
关键词：氧化还原反应；概念；规律；应用
1.氧化还原的基本概念
氧化还原反应是在反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。在反应過程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。此类反应都遵守电荷守恒定律。在氧化还原反应里，氧化与还原必然以等量同时进行。两者可以比喻为阴阳之间相互依靠、转化、消长且互相对立的关系。其反应实质是：
（1）强弱律：反应中满足氧化性：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）转化率：同种元素不同价态间发生归中反应时，元素的化合价只接近而不交叉，最多只能达到同种价态。
（4）优先律：在同一氧化还原反应中，氧化剂遇到多种还原剂时，先和还原剂最强的反应。
（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。
2.氧化还原的规律
氧化还原反应中会发生电子转移，也就是元素的化合价会发生变化，可以得知：复分解反应都不是氧化还原反应。置换反应一定是氧化还原反应，分解反应不一定是氧化还原反应，有单质参加的化合反应大部分是氧化还原反应（有例外，例如石墨在一定条件下变成金刚石，还包括其他同素异形体之间的转换。）有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。对于不属于上述四种基本反应类型的化学反应，有属于氧化还原反应的（例如碳还原氧化铜），也有不属于氧化还原反应的（例如氧气在一定条件下反应变成臭氧）。归中反应，歧化反应可以看作是特殊的氧化还原反应。
3.氧化还原反应在生活中的体现及应用
3.1植物与氧化还原反应
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。光合作用可以說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。光合作用在生物进化的过程中可以说起到了极其重要的作用。在我们生活的地球上，接近100%的生命活动所需的能量都是通过绿色植物的光合作用而储存起来的。此外，让我们再来看一看植物的呼吸作用。其化学方程式为：C6H12O6+6O2→6H2O+6CO2+能量。可以解释成植物在自身体内消耗了氧以及碳水化合物，在释放能量的同时，还产生了二氧化碳和水，以此来帮助推动植物体内各项机能更好地运作。
3.3工业与氧化还原反应
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：
（1）制造活泼的有色金属：电解法（k-A1之间）或者置换法。化学方程式为：2Al2O3=4Al+3O2↑。
（2）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。
（3）制备贵重金属：湿法冶金。
3.2日常生活中的氧化还原反应
空气中氧气的存在使得我们生活在一个氧化性的环境中。食物的腐败、钢铁腐蚀、铜质水管长铜绿、铝质器皿擦亮后变暗都是被氧化的结果。
（1）苹果氧化
在生活中我们不难发现，把切开的苹果放置一段时间后，苹果被切开的剖面就会变红，就会产生褐色的斑块。这说明了什么问题？因为苹果内含有丰富的维生素C，它被氧化了以后便会产生这种现象。我们知道，苹果当中含有Fe2+以及酚类物质，氧气和酚氧化酶分别将两者氧化，从而使得苹果的颜色变深。
（2）杀菌与漂白
氯或臭氧常用来净化饮用水，消灭水中所含的病原体，次氯酸溶液则可以作为医院病房或器具的一种有效杀菌剂。在这些例子中，其关键性的化学反应就是由这类强氧化剂对病原体致命部分的强烈氧化作用。
这些含氧或氯的化学物因具有强烈氧化作用，也可以用作木浆、纸张或棉花的漂白剂。例如，高乐氏这种家庭漂白剂，其主要的作用成分就是次氯酸。事实上，大部分漂白剂的作用是将有色的物质氧化，使其转变为无色的物质。
（3）炸药
炸药的爆炸作用，其实也正是一种特别剧烈的氧化还原反应。炸药可能是一种强还原剂与强氧化剂的混合物，也可能是一种单一的化学物质，其分子同时具有强还原性与强氧化性两个不同部分。当炸药一旦引发，在强还原剂与强氧化剂之间迅速发生反应。瞬间释放出巨大的能量，而产生了所谓的爆炸现象。
4.总结
知识来源于生活，本文着重讲述了氧化还原反应在生活中的应用与体现，让读者对氧化还原反应有了更深刻的了解。这也让我们懂得在化学学习过程中我们要学会联系生活，以获得学习的方法与规律，使我们的学习更加有意义。
关键词：氧化还原反应；概念；规律；应用
1.氧化还原的基本概念
氧化还原反应是在反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。在反应過程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。此类反应都遵守电荷守恒定律。在氧化还原反应里，氧化与还原必然以等量同时进行。两者可以比喻为阴阳之间相互依靠、转化、消长且互相对立的关系。其反应实质是：
（1）强弱律：反应中满足氧化性：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）转化率：同种元素不同价态间发生归中反应时，元素的化合价只接近而不交叉，最多只能达到同种价态。
（4）优先律：在同一氧化还原反应中，氧化剂遇到多种还原剂时，先和还原剂最强的反应。
（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。
2.氧化还原的规律
氧化还原反应中会发生电子转移，也就是元素的化合价会发生变化，可以得知：复分解反应都不是氧化还原反应。置换反应一定是氧化还原反应，分解反应不一定是氧化还原反应，有单质参加的化合反应大部分是氧化还原反应（有例外，例如石墨在一定条件下变成金刚石，还包括其他同素异形体之间的转换。）有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。对于不属于上述四种基本反应类型的化学反应，有属于氧化还原反应的（例如碳还原氧化铜），也有不属于氧化还原反应的（例如氧气在一定条件下反应变成臭氧）。归中反应，歧化反应可以看作是特殊的氧化还原反应。
3.氧化还原反应在生活中的体现及应用
3.1植物与氧化还原反应
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。光合作用可以說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。光合作用在生物进化的过程中可以说起到了极其重要的作用。在我们生活的地球上，接近100%的生命活动所需的能量都是通过绿色植物的光合作用而储存起来的。此外，让我们再来看一看植物的呼吸作用。其化学方程式为：C6H12O6+6O2→6H2O+6CO2+能量。可以解释成植物在自身体内消耗了氧以及碳水化合物，在释放能量的同时，还产生了二氧化碳和水，以此来帮助推动植物体内各项机能更好地运作。
3.3工业与氧化还原反应
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：
（1）制造活泼的有色金属：电解法（k-A1之间）或者置换法。化学方程式为：2Al2O3=4Al+3O2↑。
（2）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。
（3）制备贵重金属：湿法冶金。
3.2日常生活中的氧化还原反应
空气中氧气的存在使得我们生活在一个氧化性的环境中。食物的腐败、钢铁腐蚀、铜质水管长铜绿、铝质器皿擦亮后变暗都是被氧化的结果。
（1）苹果氧化
在生活中我们不难发现，把切开的苹果放置一段时间后，苹果被切开的剖面就会变红，就会产生褐色的斑块。这说明了什么问题？因为苹果内含有丰富的维生素C，它被氧化了以后便会产生这种现象。我们知道，苹果当中含有Fe2+以及酚类物质，氧气和酚氧化酶分别将两者氧化，从而使得苹果的颜色变深。
（2）杀菌与漂白
氯或臭氧常用来净化饮用水，消灭水中所含的病原体，次氯酸溶液则可以作为医院病房或器具的一种有效杀菌剂。在这些例子中，其关键性的化学反应就是由这类强氧化剂对病原体致命部分的强烈氧化作用。
这些含氧或氯的化学物因具有强烈氧化作用，也可以用作木浆、纸张或棉花的漂白剂。例如，高乐氏这种家庭漂白剂，其主要的作用成分就是次氯酸。事实上，大部分漂白剂的作用是将有色的物质氧化，使其转变为无色的物质。
（3）炸药
炸药的爆炸作用，其实也正是一种特别剧烈的氧化还原反应。炸药可能是一种强还原剂与强氧化剂的混合物，也可能是一种单一的化学物质，其分子同时具有强还原性与强氧化性两个不同部分。当炸药一旦引发，在强还原剂与强氧化剂之间迅速发生反应。瞬间释放出巨大的能量，而产生了所谓的爆炸现象。
4.总结
知识来源于生活，本文着重讲述了氧化还原反应在生活中的应用与体现，让读者对氧化还原反应有了更深刻的了解。这也让我们懂得在化学学习过程中我们要学会联系生活，以获得学习的方法与规律，使我们的学习更加有意义。