丙酮酸和还原性氢进入线粒体

（2008年广东生物竞赛试题）每1分子葡萄糖在需氧呼吸第一阶段将分解产生2分子丙酮酸和2分子NADH。已知在线粒体中，每1分子NADH经电子传递将生成3分子ATP。但上述过程产生的NADH最终经线粒体中的电子传递只产生4分子ATP。损失ATP的原因是（ C ）。

A．该过程产生的NADH与线粒体中的NADH不是相同的物质

B．线粒体中的NADH不是全部都参与电子传递

C．细胞溶胶中的NADH跨线粒体膜运输消耗能量

D．细胞溶胶中的NADH不能与O2结合产生H2O

问题：NADH到底是怎样进入线粒体的，同时也带来一个问题，丙酮酸是怎样进入线粒体的。

分析：

1．NADH进入线粒体的途径

NADH是还原型辅酶，是一种特殊的核苷酸。NADH不能直接进入，所以它必须将氢转移给能穿过线粒体膜的受氢体，通过受氢体的转运而把氢从胞质带入线粒体内，这种作用称为穿梭作用。

目前了解比较多的是苹果酸穿梭作用和3-磷酸甘油穿梭作用。这两种作用使胞质中的NADH氧化为NAD+，使其浓度恢复到反应前的水平。氧化脱下的氢以穿梭分子的一部分被带到线粒体内，并在呼吸链中氧化生成水且伴有氧化磷酸反应产生能量物质ATP。

（1）苹果酸穿梭作用

当胞液中NADH浓度升高时，由苹果酸脱氢酶催化，使草酰乙酸还原成苹果酸。苹果酸在线粒体内膜转位酶的催化下穿过线粒体内膜，进入线粒体，在线粒体内，通过苹果酸脱氢酶作用，脱氢生成草酰乙酸，生成NADH+H+。生成的NADH+H+通过呼吸电子链传递进行氧化磷酸化，生成2.5分子ATP。

草酰乙酸不能直接透过线粒体内膜返回胞液，其在天冬氨酸转氨酶作用下从谷氨酸接受氨基生成天冬氨酸，谷氨酸转出氨基后生成α-酮戊二酸，α-酮戊二酸与天冬氨酸能在膜上转位酶的作用下，穿过线粒体内膜进入胞液，在胞液中的天冬氨酸与α-酮戊二酸在天冬氨酸转氨酶的作用下，又重新合成草酰乙酸和谷氨酸，草酰乙酸又可重新参与苹果酸穿梭作用。

（2）3-磷酸甘油穿梭作用

穿梭机制主要在脑及骨骼肌中，当胞液中NADH浓度升高时，胞液中的磷酸二羟丙酮首先被NADH还原成3－磷酸甘油，反应由甘油磷酸脱氢酶催化，生成的3-磷酸甘油可再经位于线粒体内膜近外侧部的甘油磷酸脱氢酶催化氧化生成磷酸二羟丙酮。线粒体与胞液中的甘油磷酸脱氢酶为同工酶，两者不同在于线粒体内的酶是以FAD为辅基的脱氢酶，而不是NADH+，FAD所接受的质子、电子可直接经泛醌、复合体Ⅲ、Ⅳ传递到氧，这样线粒体外的还原当量就被转运到线粒体氧化了，但通过这种穿梭机制果只能生成1.5分子ATP而不是2.5分子ATP。

2．丙酮酸进入线粒体的途径

线粒体的外膜含40%的脂类和60%的蛋白质，具有孔蛋白构成的亲水通道，丙酮酸是在丙酮酸转运酶的帮助下进入线粒体，不需要消耗能量，相当于通过自由扩散通过外膜。丙酮酸通过内膜是协同运输，协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度，而维持这种电化学势的是钠钾泵或质子泵，据资料，丙酮酸通过线粒体内膜是利用质子泵浓度梯度协同运输。

氧化还原性强弱顺序

淡黄色：S、Na2O2、TNT、PCl5、AgBr、浓HNO3（混有NO2）、浓HCl（混有Fe3+）、硝基苯（溶有NO2）灰黄色：Mg3N2 棕黄色：FeCL3溶液、碘水（深黄--褐） 棕色：固体FeCl3、固体CuCl2、NO2（红棕）、Fe2O3（红棕） 常见微溶物： Ag2SO4、CaSO4、Ca(OH)2、MgCO3 Ag+ 与Cl－、Br－、I－、SO42－ Ca2+ 与CO32－、SO32－ Ba2+ 与CO32－、SO32－、SO42－ H+存在，其中不能大量含有OH－、弱酸根离子（如CO32－、SO32－、S2－、F－、ClO－、CH3COO－、C6H5O－、PO43－、AlO2－、SiO32－等）以及弱酸的酸式根离子（如HCO3－、HSO3－、HS－、HPO42－、H2PO4－等） OH－存在，其中不能大量含有H+、弱碱的阳离子（如NH4+、Mg2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+ 等）以及弱酸的酸式根离子。 Fe3+与S2－、SO32－、HSO3－、I－、HS-、CO32－、HCO3－、AlO2－ SO32－(H+)与S2－ MnO4－(H+)、Cr2O72-、ClO-与Cl－、I－、S2－、Fe2+、HS－、SO32－、HSO3－ NO3－(H+)与Fe2+、S2－、HS－、SO32－、HSO3－、Br－、I－ Al3+与CO32－、HCO3－、S2－、HS－、AlO2－ NH4+与AlO2－ 还原；K、Ca、Na、Mg、Al，Zn、Fe、Sn、Pb、（H），Cu、Fe3+、Hg、Ag、Pt、Au 氧化: F2>O2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>SO2>S 还原: Fe-MnO2>O2 常见物质的氧化性还原性强弱顺序 一、顺序的由来及依据 学过氧化还原反应的强弱律之后，我们可以根据下列反应 ①2FeCl2+Cl2＝2FeCl3②2FeCl3+2HI＝I2+2FeCl2+2HCl ③I2+K2S＝S+2KI

氧化性还原性强弱的判断方法

氧化性，还原性强弱的判断方法 （一）根据氧化还原反应的方向判断 氧化剂（氧化性）+还原剂（还原性）===还原产物+氧化产物 氧化剂--得电子--化合价降低--被还原--发生还原反应--还原产物 还原剂--失电子--化合价升高--被氧化--发生氧化反应--氧化产物 氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物 氧化性：氧化剂>还原剂还原性：还原剂>氧化剂 （二）根据元素活动性顺序比较 （1）金属活动顺序：K>Ca>Na>Mg>Al>Mn>Zn>Cr>Fe>Ni>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au 从左到右，金属还原性逐渐减弱，对应阳离子氧化性逐渐增强 （2）非金属活动性顺序（常见元素）：F---Cl---Br---I---S 从左到右，原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性增强 氧化性：F2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>SO2>S 还原性：S2->SO32->I->Fe2+>Br->Cl->OH->含氧酸根>F- （三）根据反应条件判断，当不同氧化剂分别于同一还原剂反应时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的难易来判断。反应越容易，该氧化剂氧化性就强。 （四）根据氧化产物的价态高低来判断 当含有变价元素的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性强弱。 （五）根据元素周期表判断 （1）同主族元素（从上到下） 非金属原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强。 金属原子还原性逐渐增强，对应阳离子氧化性逐渐减弱 （2）同周期主族元素（从左到右） 单质还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强 阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱。 （六）根据元素最高价氧化物的水化物酸碱性强弱比较 酸性越强，对应元素氧化性越强 碱性越强，对应元素还原性越强 （七）根据原电池的电极反应判断 两种不同的金属构成的原电池的两极。负极金属是电子流出的极，正极金属是电子流入的极。 其还原性：负极金属>正极金属；电解池则相反 （八）根据物质的浓度大小判断 具有氧化性（或还原性）的物质浓度越大，其氧化性（或还原性）越强，反之则越弱。 （九）根据元素化合价价态高低判断

高中化学常见物质氧化性与还原性大小顺序归纳总结

高中化学常见物质氧化性、还原性大小顺序归纳总结 1.强弱规律 ⑴氧化性、还原性的判断 ①氧化性是指得电子的能力，还原性是指失电子的能力。 ②氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易程度，与得失电子的多少无关。 ③从元素的价态考虑：最高价态只有氧化性；最低价态只有还原性；中间价态既有氧化性 又有还原性。 (2).判断氧化性、还原性强弱常用的方法 ①根据金属的活泼性判断 a.金属的金属性越强，单质的还原性越强，其对应的离子的氧化性越弱。 b.单质的还原性：按金属活动性顺序依次减弱。 c.离子的氧化性：按金属活动性顺序依次增强（铁为Fe2+）。如：Ag+＞Hg2+＞Fe3+ ＞Cu2+＞H+＞Fe2+。 ②根据非金属的活泼性判断 非金属性越强，单质的氧化性越强，其对应离子的还原性越弱。如：氧化性F2＞Cl2＞Br2＞I2＞S； 还原性S2—＞I—＞Br—＞Cl—＞F—。 ③根据氧化还原反应进行的方向以及反应条件或剧烈程度来判断 a.氧化性：氧化剂＞氧化产物。 b.还原性：还原剂＞还原产物。 c.不同氧化剂（还原剂）与同一还原剂（氧化剂）反应时，反应条件越易，氧化性（还原 性）越强。 如：根据浓盐酸分别与KMnO4、MnO2、O2反应的条件分别为常温、加热、催化剂并加热，由反应条件可以判断氧化剂的氧化性顺序为KMnO4 ＞MnO2 ＞O2。 d.不同氧化剂（还原剂）与同一还原剂（氧化剂）反应时，反应现象越剧烈，氧化性（还 原性）越强。 如：钠和钾分别与水反应时，钾更剧烈，所以还原性：K ＞Na ④根据原电池或电解池的电极反应判断 a.两种不同的金属构成原电池的两极，负极金属是电子流出的极，正极金属是电子流入的 极，其还原性：负极＞正极。 b.用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴 离子的还原性较强。 ⑤某些物质的氧化性或还原性与外界条件有关 a.温度：如浓硫酸具有强的氧化性，热的浓硫酸比冷的浓硫酸的氧化性更强。 b.浓度：如硝酸的浓度越高，氧化性越强。 c.酸碱性：如KMnO4的氧化性随酸性的增强而增强。 2.相等规律： 在任何氧化还原反应中，氧化剂得到电子的总数与还原剂失去电子的总数相等。此规律应用于解氧化还原反应的计算题、氧化还原反应方程式的配平。

B.丙酮酸合成工艺研究进展

丙酮酸合成工艺的研究进展 王飞娟，张爽，王燕（陕西国际商贸学院，陕西咸阳712046) 摘要：丙酮酸是药物合成与有机合成的重要中间体。本文本要阐述其化学合成法和生物技术法合成的现状、研究进展及其发展前景，并将各种方法进行对比，目的为以后的生产、研究提供参考。 关键词：丙酮酸；化学合成；生物技术；酶催化法；生物工程；微生物发酵法； 丙酮酸[1]，又称ａ-氧代丙酸，结构为CH3COCOOH，是所有生物细胞糖代谢及体内多种物质相互转化的重要中间体，因分子中包含活化酮和羧基基团，所以作为一种基本化工原料广泛应用于化学、制药、食品、农业及环保等各个领域中[2]。丙酮酸可通过化学合成和生物技术多种方法制备。 1 化学合成法 1.1酒石酸脱水脱羧法此法工艺简单易行：将酒石酸与硫酸氢钾混合物在220℃下蒸馏，馏出物再经真空精馏即得丙酮酸。此法的特点是加入导热油之后，在一个均匀体系中进行反应，降低了反应温度，减少氧化程度，可操作性大幅度提高，适合继续反应生成丙酮酸系列产品。其缺点是丙酮酸产率较底，得1g丙酮酸需消耗5g硫酸氢钾。仅原料成本就达8万元每吨，因成本过高而无法为大多数厂家所接受。 1.2乳酸氧化法以乳酸为原料，氧化脱氢一步法生产丙酮酸[3]。但乳酸直接制取丙酮酸非常困难,根据工艺不同必须选用合适的催化剂。可以选择的催化剂有磷酸铁、钼酸碲盐、银、钒等[4]。此法酒石酸的氧化脱羧法相比，具有能耗低、污染小、产率高等优点，适合工业化生产。其缺点是成本也较高，约6万元每吨。 2 生物技术法 生物技术法生产丙酮酸，由于成本较低、产品质量较高、对环境污染小而得到发展，主要有酶催化法和微生物发酵法。 2.1 酶催化法用酶或微生物细胞作催化剂,使葡萄糖或三羧酸循环的某些中间代谢产物,在一定条件下,转化为丙酮酸的技术,称为酶催化法。其主要过程是先进行小规模的微生物培养,菌体收集,直接转化或用载体包埋成固定化酶,然后转化生成丙酮酸[5]。酶催化法设备投资小,能耗低,转化率高,但底物来源较窄、成本比较高约5万元每吨，因此其进一步推广受到限制。 2.2 基因工程技术利用基因重组技术构建高表达乙醇酸氧化酶、过氧化氢酶等的基因工程菌，用于生产丙酮酸的技术。这些酶能催化乳酸与氧反应生成丙酮酸。其技术是先将乙醇酸氧化酶基因和过氧化氢酶基因分别与DNA载体重组，构成重组子，并分别转入宿主细胞，分别获得两种酶高表达的基因工程酵母，按0.713mol/LL-乳酸钠溶液每100ml加湿重转化体5g,同时加一定量渗透剂,在5个大气压下,以70psig氧压通入氧气,5℃搅拌转化4小时，丙酮酸产率大97.7%[6]。本技术底物转化率高，但技术难度大。 2.3微生物发酵法微生物代谢过程中,利用葡萄糖积累丙酮酸的过程称为微生物发酵法。微生物发酵法生产丙酮酸研究已有50年历史，但因丙酮酸高产菌株选育十分困难，虽有一些微生物能够积累丙酮酸，但其产量无法达到工业化要求[7]。该法生产丙酮酸真正取得突破，是在1988年时,日本东丽工业株式会社的研究人员宫田令子和米原辙选育出一系列丙酮酸产量超过50g/L的球拟酵母菌株,使微生物发酵法生产丙酮酸的工业化成为可能。1992年,日本开始采用微生物发酵法生产丙酮酸[8]。产量为400吨每年,成本约为2-3万元每吨。 与化学合成法和酶转化法相比,微生物发酵法因原料来源广,能耗低,污染少,成本低而更具有优越性[9]。但微生物发酵法缺点是转化率比较低,这是因为丙酮酸是糖酵解途径的关键中间产物,在细胞中,丙酮酸作为一种重要的中间代谢产物连接了EMP和TCA中心代谢途径，又与多条分支代谢途径相关联，可转化为多种发酵产物而无法在体内积累。因此需要切断或弱化其进一步代谢,才能使其在细胞中大量积累。即加快葡萄糖向丙酮酸的转化率，减弱向TCA 循环的通量，切断或减弱其分支代谢途径，促进分泌，减弱丙酮酸的再利用，最终实现丙酮酸的大量积累。为达此目的，就必须对微生物发酵法生产丙酮酸的影响因素进行研究。 微生物发酵法生产丙酮酸的影响因素有：菌种选育，营养条件，维生素水平，供氧模式，葡萄糖的质量浓度等等,其最关键的是菌种选育和营养条件[10]。 为了提高微生物发酵法生产丙酮酸的竞争力，对微生物发酵生产丙酮酸的工业化在发酵部分还需要：①进一步改善丙酮酸生产菌的产酸能力和遗传稳定性，提高糖酸转化率，缩短发酵时间；②提高生产菌对高浓度丙酮酸的耐受性，以期进一步提高丙酮酸浓度，便于下游处理；③目前原料成本中葡萄糖的费用占了很大的比例，因此，要提高生产菌株对廉价底物(如糖蜜、淀粉糖)等的利用能力。 今后的研究工作应集中在：①在保证细胞正常代谢的前提下，尽可能减少丙酮酸的降解或转化，这是获得丙酮酸高产量和高产率的必要条件；②加快从葡萄糖到丙酮酸的代谢速度，以确保获得丙酮酸的高生产强度。

化学氧化性与还原性

第2课时 氧化剂和还原剂 一 氧化还原反应的表示方法 氧化还原反应中伴有电子转移(得失或偏移)，试分析下述各氧化还原反应中电子转移情况如何？ (1)Fe ＋2HCl===FeCl 2＋H 2↑ (2)Fe 2O 3＋3CO=====△ 2Fe ＋3CO 2 答案 (1) (2) [归纳总结] 氧化还原反应的表示方法 (1)双线桥法：表示的是反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的结果。双线桥法分析氧化还原反应的步骤： ①标出反应前后有化合价变化的元素的化合价； ②在反应物到生成物之间画一个线桥，箭头出发和指向的是有化合价变化的同一种元素； ③分析化合价的变化，找出反应中得失电子的总数(有价态变化的元素的一个原子转移的电子数×发生价态变化的原子个数)； ④将转移的电子数标在线桥上，并注明得失。如：

(2)单线桥法：表示的是反应前后不同元素原子的电子转移情况。单线桥法分析氧化还原反应的步骤： ①标出反应前后有化合价变化的元素的化合价； ②用线桥将反应物中失电子的元素和得电子的元素连接起来，箭尾指向失电子的元素，箭头指向得电子的元素。注意：线桥只在反应物中，不跨越“===”与生成物相连。 ③在线桥上注明电子转移的数目。注意：只写数目，不标得失。 如： 二氧化剂和还原剂 1．有关概念 (1)氧化剂是得到电子(或电子对偏向)的物质；还原剂是失去电子(或电子对偏离)的物质。 (2)氧化反应是元素化合价升高的反应；还原反应是元素化合价降低的反应。 (3)氧化性是氧化剂得到电子的能力或性质；还原性是还原剂失去电子的能力或性质。 (4)氧化产物是还原剂被氧化后所对应的产物；还原产物是氧化剂被还原后所对应的产物。 （5）氧化剂++氧化产物 氧化性：氧化剂大于氧化产物氧化剂大于还原剂 还原性：还原剂大于还原产物还原剂大于氧化剂 例：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2O 氧化性；KMnO4大于Cl2 还原性；HCl大于MnCl2 2．概念之间的关系 氧化还原反应中，氧化剂得到电子，所含元素的化合价降低，氧化剂发生还原反应，对应产物为还原产物；还原剂失去电子，所含元素的化合价升高，还原剂发生氧化反应，对应产物为氧化产物。3．中学阶段常用作氧化剂的物质有O2、Cl2、浓硫酸、硝酸、高锰酸钾、H2O2、FeCl3等。常用作还原剂的物质有活泼的金属单质如Al、Fe、Zn、Na等，以及C、H2、CO等。

丙酮酸合成工艺的研究进展

科技专论 丙酮酸合成工艺的研究进展 陕西国际商贸学院（陕西咸阳） 王飞娟 张爽 王燕 【摘 要】丙酮酸是药物合成与有机合成的重要中间体。本文本要阐述其化学合成法和生物技术法合成的现状、研究进展及其发展前景，并将各种方法进行对比，目的为以后的生产、研究提供参考。 【关键词】丙酮酸；化学合成；生物技术；酶催化法；生物工程；微生物发酵法 丙酮酸[1]，又称ａ-氧代丙酸，结构为CH 3 COCOOH，是所有生物细胞糖代谢及体内多种物质相互转化的重要中间体，因分子中包含活化酮和羧基基团，所以作为一种基本化工原料广泛应用于化学、制药、食品、农业及环保等各个领域中[2]。丙酮酸可通过化学合成和生物技术多种方法制备。 1、化学合成法 1.1 酒石酸脱水脱羧法 此法工艺简单易行：将酒石酸与硫酸氢钾混合物在220℃下蒸馏，馏出物再经真空精馏即得丙酮酸。此法的特点是加入导热油之后，在一个均匀体系中进行反应，降低了反应温度，减少氧化程度，可操作性大幅度提高，适合继续反应生成丙酮酸系列产品。其缺点是丙酮酸产率较底，得1g丙酮酸需消耗5g硫酸氢钾。仅原料成本就达8万元每吨，因成本过高而无法为大多数厂家所接受。 1.2 乳酸氧化法 以乳酸为原料，氧化脱氢一步法生产丙酮酸[3]。但乳酸直接制取丙酮酸非常困难,根据工艺不同必须选用合适的催化剂。可以选择的催化剂有磷酸铁、钼酸碲盐、银、钒等[4]。此法酒石酸的氧化脱羧法相比，具有能耗低、污染小、产率高等优点，适合工业化生产。其缺点是成本也较高，约6万元每吨。 2、生物技术法 生物技术法生产丙酮酸，由于成本较低、产品质量较高、对环境污染小而得到发展，主要有酶催化法和微生物发酵法。 2.1 酶催化法 用酶或微生物细胞作催化剂,使葡萄糖或三羧酸循环的某些中间代谢产物,在一定条件下,转化为丙酮酸的技术,称为酶催化法。其主要过程是先进行小规模的微生物培养,菌体收集,直接转化或用载体包埋成固定化酶,然后转化生成丙酮酸[5]。酶催化法设备投资小,能耗低,转化率高,但底物来源较窄、成本比较高约5万元每吨，因此其进一步推广受到限制。 2.2 基因工程技术 利用基因重组技术构建高表达乙醇酸氧化酶、过氧化氢酶等的基因工程菌，用于生产丙酮酸的技术。这些酶能催化乳酸与氧反应生成丙酮酸。其技术是先将乙醇酸氧化酶基因和过氧化氢酶基因分别与DNA载体重组，构成重组子，并分别转入宿主细胞，分别获得两种酶高表达的基因工程酵母，按0.713mol/LL-乳酸钠溶液每100ml加湿重转化体5g,同时加一定量渗透剂,在5个大气压下,以70psig氧压通入氧气,5℃搅拌转化4小时，丙酮酸产率大97.7%[6]。本技术底物转化率高，但技术难度大。 2.3 微生物发酵法 微生物代谢过程中,利用葡萄糖积累丙酮酸的过程称为微生物发酵法。微生物发酵法生产丙酮酸研究已有50年历史，但因丙酮酸高产菌株选育十分困难，虽有一些微生物能够积累丙酮酸，但其产量无法达到工业化要求[7]。该法生产丙酮酸真正取得突破，是在1988年时,日本东丽工业株式会社的研究人员宫田令子和米原辙选育出一系列丙酮酸产量超过50g/L的球拟酵母菌株,使微生物发酵法生产丙酮酸的工业化成为可能。1992年,日本开始采用微生物发酵法生产丙酮酸[8]。产量为400吨每年,成本约为2-3万元每吨。 与化学合成法和酶转化法相比,微生物发酵法因原料来源广,能耗低,污染少,成本低而更具有优越性[9]。但微生物发酵法缺点是转化率比较低,这是因为丙酮酸是糖酵解途径的关键中间产物,在细胞中,丙酮酸作为一种重要的中间代谢产物连接了EMP和TCA中心代谢途径，又与多条分支代谢途径相关联，可转化为多种发酵产物而无法在体内积累。因此需要切断或弱化其进一步代谢,才能使其在细胞中大量积累。即加快葡萄糖向丙酮酸的转化率，减弱向TCA循环的通量，切断或减弱其分支代谢途径，促进分泌，减弱丙酮酸的再利用，最终实现丙酮酸的大量积累。为达此目的，就必须对微生物发酵法生产丙酮酸的影响因素进行研究。 微生物发酵法生产丙酮酸的影响因素有：菌种选育，营养条件，维生素水平，供氧模式，葡萄糖的质量浓度等等,其最关键的是菌种选育和营养条件[10]。 为了提高微生物发酵法生产丙酮酸的竞争力，对微生物发酵生产丙酮酸的工业化在发酵部分还需要：①进一步改善丙酮酸生产菌的产酸能力和遗传稳定性，提高糖酸转化率，缩短发酵时间；②提高生产菌对高浓度丙酮酸的耐受性，以期进一步提高丙酮酸浓度，便于下游处理；③目前原料成本中葡萄糖的费用占了很大的比例，因此，要提高生产菌株对廉价底物(如糖蜜、淀粉糖)等的利用能力。 今后的研究工作应集中在：①在保证细胞正常代谢的前提下，尽可能减少丙酮酸的降解或转化，这是获得丙酮酸高产量和高产率的必要条件；②加快从葡萄糖到丙酮酸的代谢速度，以确保获得丙酮酸的高生产强度。 随着人民生活水平的不断提高，丙酮酸的应用范围日渐扩大，需求不断增长，但丙酮酸系列产品大多需要进口且价位较高。其生产工艺的改革并实现工业化势在必行。传统工艺生产的产品质量差、成本高且对环境污染大。而生物技术法的工艺更为绿色，更为对环境友好，生物技术法新工艺取代传统工艺指日可待，前景广阔，值得进一步研究。 参考文献 [1] 胡兵，龙化云，黄光斗．丙酮酸的合成研究进展[J]．化工时刊，2003,17:18-20 [2] 刘立明，李寅，陈坚．光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸[J]．精细与专用化学品，2003,23:15-18 [3] 顾劲松，许平，李铁林，等．乳酸氧化酶转化乳酸产丙酮酸[J]．应用与环境生物学报，2001(6): 617-620 [4] 杨辉琼，易翔，郭贤烙．乳酸氧气氧化法制备丙酮酸[J]．化工世界，2002,6:307-309 [5] 穆晓清．酶促生物转化丙酮酸生产的研究[J]．工业微生物，2004,34(4),38-41 [6] Davad L A，Robert D，Vincent G W．US5,538,875[J]．1996 [7] 牟弈，诸葛健．发酵法生产丙酮酸[J]．中国酿造，2000(5): 1-3 [8] 占桂荣，高年发．不利用丙酮酸的丙酮酸生产菌的选育[J]．生物加工过程，2006,4(4): 32-36 [9] 李寅，陈坚，伦世仪．维生素在丙酮酸过量合成中的重要作用[J]．微生物学报，2000,40(5): 528-534 [10] 袁辉，华子春．丙酮酸野生酵母菌的筛选及其生理生化特性研究[J]．微生物学杂志，2001,21: 12-14 192 《科技与企业》杂志 2012年1月（下）

氧化性还原性强弱比较习题

氧化还原反应（氧化性还原性强弱比较） A．基础训练 1.在3Cl2 +8NH3 =6NH4Cl +N2反应中，还原性最强的物质是( ) A、Cl2 B、NH3 C、NH4Cl D、N2 2.在反应KI +5KIO3 +3H2S =3I2 +3K2SO4 +3H2O 中，被氧化的碘元素和被还原的碘元素的质量比是 A、1：5 B、5：1 C、6：1 D、1：6 3.下列变化中，需加入氧化剂才能进行的是( ) A、Br－→Br2 B、Cr2O72－→Cr3＋ C、S2－→HS－ D、NO3－→NO 4.已知：2BrO3－+Cl2=Br2 +2ClO3－；5Cl2 +I2 +6H2O =2HIO3 +10HCl；ClO3－+5Cl－+6H+ =3Cl2+3H2O判断下列物质氧化能力强弱顺序为( ) A、ClO3－＞BrO3－＞IO3－＞Cl2 B、BrO3－＞Cl2＞ClO3－＞IO3－ C、BrO3－＞ClO3－＞Cl2＞IO3－ D、Cl2＞BrO3－＞ClO3－＞IO3－ 5.已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力为W2＞Z2＞X2＞Y2，下列氧化还原反应能发生的是 A、2NaW + Z2= 2NaZ + W2 B、2NaX + Z2 = 2NaZ + X2 C、2NaY + W2 = 2NaW + Y2 D、2NaZ + X2= 2NaX + Z2 6.用KClO3制氧气和用KMnO4制氧气，若制得相同质量的氧气，上述反应中转移的电子数之比为( ) A、1：1 B、1：2 C、2：1 D、2：3 7.在xR2＋+y H＋+O2 =m R3＋+n H2O 的离子反应中，m 的值为( ) A、2x B、4 C、y/2 D、2n 8.元素从化合物中被置换成单质时，该元素( ) A、一定被氧化 B、一定被还原 C、可能被氧化，也可能被还原 D、既不被氧化，也不被还原 B．提高训练9.下列反应需要加入氧化剂才能实现的( ) A、SO3→SO42－ B、HCl →Cl2 C、HCO3－→CO2↑ D、Cl2→C l O－ 10.根据硫元素的化合价判断，下列既有氧化性、又有还原性的物质是( ) A、SO2 B、H2S C、H2SO4 D、SO3 11.在3S+6KOH =2K2S +K2SO3 +3H2O 的反应中，被氧化的硫与被还原的硫的质量比( ) A、1∶3 B、3∶4 C、2∶1 D、1∶2 12.已知在某温度时发生如下3个反应：①C+CO2 =2CO；②C+H2O =CO +H2； ③CO +H2O =CO2 +H2，由此可判断在该温度下，C、CO、H2的还原性强弱顺序是( ) A、CO ＞C＞H2 B、CO＞H2＞C C、C＞H2＞CO D、C＞CO＞H2 13.下列反应中，水作氧化剂，且该反应属于置换反应的是( ) A、2Na + 2H2O = 2NaOH +H2↑ B、2F2 +2H2O = 4HF + O2 C、H2O+Cl2 =HCl =HClO D、2H2O2H2↑ +O2↑ 14.由相同条件下的三个反应：2A +B2 =2B +A2；2C +A2 =2A +C2；2B +D2 =2D +B2；可判断( ) A、氧化性：A2＞B2＞C2＞D2 B、还原性：C－＞A－＞B－＞D－ C、2A－+D2 =2D－+A2可进行 D、2C－+B2 =2B－+C2不能进行 15.对于反应14CuSO4 +5FeS2 +12H2O =7Cu2S +5FeSO4 +12H2SO4来说，下列结论正确的是( ) A、FeS2既是氧化剂，又是还原剂 B、只有CuSO4作氧化剂 C、被氧化的硫和被还原的硫质量比是3：7 D、被氧化的硫和被还原的硫质量比是1：1 16.现有下列三个反应：①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+CL2=2FeCl3 ③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2O 若FeCl2溶液中含有I－杂质，氧化除去I－杂质可加入试剂( ) A、Cl2 B、盐酸 C、KMnO4 D、FeCl3

丙酮酸_酯_的合成方法评述

丙酮酸(酯)的合成方法评述 姜胜斌,喻宗沅,袁　华(湖北省化学研究所,湖北武汉430074) 摘　要:介绍了制备丙酮酸(酯)的几种方法,并对其优缺点进行了评述。 关键词:丙酮酸;丙酮酸盐;氧化;催化剂 中图分类号:TQ225162 文献标识码:A 文章编号:1004-0404(1999)05-0001-03 1　前言 丙酮酸是一种十分重要的有机化工中间体,在农 药方面可作杀菌剂、除草剂;在医药方面可作镇静 剂[1]、抗病毒剂以及用于合成治疗高血压的药物[2],在 化妆品方面可作增白剂[3]、抗氧剂[4],丙酮酸乙酯还可 用作食品添加剂,此外,将丙酮酸乙酯作为一种高效 的活性成分加入到空气清新剂中,可有效地清除空气 中的氨及甲硫醇[5],在生化研究中,丙酮酸可用作检定 伯醇和仲醇的试剂,检定脂肪胺的显色剂,并可用来 测定转氨酶。 丙酮酸是糖类代谢和酶化的碳水化合物降解的中 间产物,通过羰基酶的作用丙酮酸转化为乙醛和二氧 化碳,肌肉中的丙酮酸(由糖原衍生而来),在运动时 还原为乳酸而在休息时又重新氧化,并部分重新转化 为糖原。肝脏能够将丙酮酸转化为丙氨酸[6]。近年来丙 酮酸盐作为营养剂被广泛使用而使得需求剧增。自 1881年E rlenm eyer首次提出由酒石酸二酯脱水、脱 羰合成丙酮酸酯的方法以来,又有多种合成方法问世, 现按原料路线将除发酵法以外的几种主要的合成方法 概述如下。 2　合成工艺 211　酒石酸(盐)法 21111　酒石酸法[7] 将酒石酸与焦硫酸钾或硫酸氢钾充分拌匀后,投 入搪玻璃反应锅里,用油浴加热至180℃左右,固体开 始熔融,并有大量气泡上升,开动搅拌器,打散泡沫, 防止溢出,再升温至220℃,即有丙酮酸蒸出,再将馏 出物减压蒸馏,收集75～80℃ 3825Pa馏分,即得到 产品丙酮酸,产率可达到50%～55%。这是常规的较 为传统的生产方法,其反应式为: CHOHCOOH CHOHCOOH 焦硫酸钾 或硫酸氢钾CH3C COOH 目前,我国的主要生产厂家均采用此法,它的最 大缺点是成本过高,产品售价达到15万元 t。 21112　酒石酸盐法 美国专利[8]曾有过这方面的报道:将酒石酸盐(单 钾盐)与H2SO4混合,在240℃左右作用40m in,经 分离提纯后可得85%的丙酮酸,该路线自1979年 Feldm an提出来之后,至今尚未工业化,其可行性有待 进一步论证。 212　丙酮法 该法以丙酮作为原料,将丙酮和Se、Sn或T e的 氧化物(如:SeO2)在室温下混合、搅拌3h可得到 70%丙酮酸[9]。该法原料易得,而且原料价格较低(丙 酮3400元 t),但由于反应副产物较多,产品不易提 纯,因而大大限制了该方法的推广。 213　羟基丙酮法[10] K iyou ra和T adam itsu[11]连续数次在专利中提出 这一路线:将羟基丙酮(HOCH2OM e)在5%的Pd2 PbCO3 C存在下与空气在45℃的水溶液中进行反应, 通过增加N aOH的用量调节pH值在815～913之间, 保持95m in,此后,pH值可降到718。用此法可得到 丙酮酸的钠盐,收率70%,但由于羟基丙酮不易得到, 限制了这种路线的发展。 214　丙酮醛法 丙酮醛的生产方法[12,13]比较成熟,一般利用1,22 丙二醇在A g催化剂存在下氧化脱氢制得。有关这方 面的文献资料很多,如果我们对丙酮醛作进一步处理 就可得到丙酮酸[14],将C l2通过M eCOCHO的水溶液 中,在22～24℃下反应10h得到浓度为8215%的丙 酮酸,选择性8715%,但由于成本过高,这种方法尚 未工业化。 215　乳酸(盐)法 21511　以P t C、Pd C作为催化剂[15] 若直接采用P t C或Pd C作催化剂氧化乳酸 1 1999年第5期湖北化工

氧化性还原性强弱的判断方法

氧化性还原性强弱的判 断方法 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

氧化性，还原性强弱的判断方法 （一）根据氧化还原反应的方向判断? 氧化剂（氧化性）+还原剂（还原性）===还原产物+氧化产物? 氧化剂--得电子--化合价降低--被还原--发生还原反应--还原产物? 还原剂--失电子--化合价升高--被氧化--发生氧化反应--氧化产物? 氧化性：氧化剂>氧化产物? 还原性：还原剂>还原产物? 氧化性：氧化剂>还原剂还原性：还原剂>氧化剂 （二）根据元素活动性顺序比较? （1）金属活动顺序： K>Ca>Na>Mg>Al>Mn>Zn>Cr>Fe>Ni>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au? 从左到右，金属还原性逐渐减弱，对应阳离子氧化性逐渐增强 （2）非金属活动性顺序（常见元素）?：F---Cl---Br---I---S? 从左到右，原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性增强? 氧化性：F 2>Cl 2 >Br 2 >Fe3+>I 2 >SO 2 >S 还原性：S2->SO 3 2->I->Fe2+>Br->Cl->OH->含氧 酸根>F- （三）根据反应条件判断，当不同氧化剂分别于同一还原剂反应时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的难易来判断。反应越容易，该氧化剂氧化性就强。? （四）根据氧化产物的价态高低来判断? 当含有变价元素的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性强弱。 （五）根据元素周期表判断? （1）同主族元素（从上到下）? 非金属原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强。?

物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法

物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法 李瑞臣七台河市高级中学2006年3月 物质的氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易程度有关，而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强，其氧化性就越强；而失电子能力越强，其还原性就越强。那么如何根据一些相关的信息判断物质氧化性和还原性相对强弱？可以从以下几个方面入手： 1．根据物质的活动性顺序进行判断： ①根据金属活动性顺序进行判断： K、Ca、Na、……、Zn、Fe、……、Cu、Hg、Ag 在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，其还原性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子的氧化性就越强。（注意：上面说的阳离子中Fe有+2、+3两种价态，其中+2价按正常位置排列，但+3铁的氧化性在Cu2+、Hg2+之间，即：氧化性Cu2+ < Fe3+ < Hg2+） ②根据非金属活动性顺序判断： 氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。对单质而言，非金属单质的氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱，非金属单质的氧化性越弱，对于阴离子的还原性越强；金属单质的还原性越强，对于阳离子的氧化性越弱，金属单质的还原性越弱，对于阳离子的氧化性越强。 2．根据化学方程式进行判断： 氧化性：氧化剂>氧化产物；

还原性：还原剂>还原产物。 例如：已知2FeCl2+Cl2=2FeCl3；2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；则Fe3+、Cl2、Cu2+ 中氧化性由强到弱的顺序正确的是：Cl2＞Fe3+＞Cu2+ 3．根据氧化还原反应进行的难易程度（或剧烈程度）的不同进行判断：氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越简单)，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。 例如：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ 前者比后者容易发生，可判断还原性：Na>Mg 再如：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 前者比后者反应剧烈，可判断氧化性：浓HNO3> 稀HNO3 4．根据使其它物质被氧化或被还原价态的不同进行判断 例如：Cu+Cl2CuCl2，2Cu+S Cu2S， 根据Cl2、S分别与Cu反应，使Cu被氧化的程度不同（Cu2+, Cu+），可判断出单质的氧化性：Cl2>S 5．根据元素的价态判断： 物质中元素具有最高价，则该元素只有氧化性；物质中元素具有最低价时，该元素只有还原性；物质中元素具有中间价时，该元素既有氧化性又有还原性。一般，对于同一种元素，价态越高，其氧化性就越强；价态越低，其还原性就越强（正价的卤素相反）。 例如：氧化性：Fe3+>Fe2+，H2SO4（浓）>H2SO3，（特例：HClO > HClO3 > HClO4） 还原性：Fe>Fe2+，S2->S>SO2 6．根据反应条件判断： 一般溶液的酸性越强或温度越高或浓度越大，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱。 如：①温度：氧化性热的浓H2SO4>冷的浓H2SO4 ②浓度：氧化性浓HNO3>稀HNO3；浓H2SO4>稀H2SO4 还原性浓盐酸>稀盐酸。 ③酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液的酸性的增强而增强。一般来讲KMnO4、KCr2O7、KClO3氧化HCl中的Cl-，不能氧化NaCl中的Cl_。NO3-在酸 性条件下有强氧化性，氧化SO 32-、S2- 、Fe2+、I_ 。SO 3 2-、S2-在H+不共存。 当不同的氧化剂(或还原剂)作用于同一还原剂(或氧化剂)时，氧化产物(或还原产物)价态相同，可根据反应条件的难易进行判断，条件越简单，氧化性(或还原性)越强。 ①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ②2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

氧化性、还原性强弱比较练习题

氧化性、还原性强弱比较练习题 1．（2014?浦东新区一模）反应Cu2++Zn→Cu+Zn2+可在溶液中进行完全，由该反应可判断Cu2+的氧化性强于（） A．Zn B．Cu C．Zn2+ D．Fe3+ 2.（2011?松江区模拟）在复杂体系中，确认化学反应先后顺序有利于解决化学问题．已知溶液中阳离子氧化性顺序为：Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+＞Na+，下列离子反应方程式错误的是（） A．2Ag++Fe→2Ag+Fe2+ B．2Fe3++Cu→Cu2++2Fe2+ C．2Fe3++3Zn→3Zn2++2Fe D．Cu2++2Na→Cu+2Na+ 3．下列对递变规律的描述正确的是（） A．氧化性：Na+＜K+＜Rb+＜Cs+ B．卤素氢化物的稳定性随核电荷数的递增依次增强 C．在卤素的氢化物中，HI的还原性最强 D．碱金属元素随核电荷数的递增，熔沸点依次升高 4．以下进行性质比较的实验，不合理的是（） A．比较Cu、Fe2+的还原性：铁加入硫酸铜溶液中 B．比较氯、溴单质的氧化性：溴化钠溶液中通入氯气 C．比较镁、铝金属性：氯化镁、氯化铝溶液中分别加入过量的NaOH溶液 D．比较碳、硫非金属性：测定同条件同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH 5．已知反应：①2BrO3-+Cl2=Br2+2ClO3-②ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O下列物质氧化能力强弱顺序正确的是（） A．ClO3-＞BrO3-＞Cl2 B．BrO3-＞Cl2＞C1O3- C．BrO3-＞ClO3-＞Cl2 D．Cl2＞BrO3-＞C1O3- 6．依据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl，HClO+HCl=Cl2+H2O，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，Fe+Cu2+=Fe2++Cu 判断下列氧化剂的氧化性强弱顺序正确的是（） A．Fe3+＞HClO＞Cl2＞Fe2+＞Cu2+ B．HClO＞Cl2＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+ C．Cl2＞HClO＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+ D．Fe3+＞Cu2+＞Cl2＞HClO＞Fe2+ 7．已知：①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2=2FeCl3，则下列微粒还原能力由大到小的顺序正确的是（） A．Fe2+＞Cl-＞I- B．I-＞Fe2+＞Cl- C．I-＞Cl-＞Fe2+ D．Cl-＞I-＞Fe2+ 8．Cl2、Br2、I2都具有氧化性，其氧化性Cl2＞Br2＞I2，Cl2能把溴从溴化物中置换出来，其余依此类推．向NaBr、NaI的混合液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得

氧化性和还原性强弱的判断

氧化性和还原性强弱的判断 一、氧化性和还原性概念的判断方法 物质给出（失去）电子的性质称为还原性，还原剂是电子的给予体。物质接受（得到）电子的性质称为氧化性，氧化剂是电子的接受体。那么怎样才能判断物质能否给出或接受电子呢？由于给出或接受电子会引起化合价的变化，所以从物质中元素所处化合价高低就可以进行判断。规律是：元素处于最高价，不可能给出（失去）电子，只具有氧化性；元素处于最低价，不可能接受（得到）电子，只具有还原性；元素处于中间价态，既可能给出（失去）电子，又可能接受（得到）电子，故既有氧化性又有还原性，但反应时主要呈现一种性质。物质中若含有多种元素，其性质则是这些元素性质的综合体现。 例1. 下列变化需要加还原剂才能实现的是（ ） A M n O Mn B Cl Cl C H S SO D Fe Fe (422) 22 2-+-+→→→→ 分析：本题要求加还原剂才能实现，即物质本身作氧化剂，也就是说元素化合价从高价变为低价，不难发 现A 、D 选项是正确的。 二、氧化性和还原性强弱的判断依据 1. 根据元素在周期表中的位置确定 元素在周期表中越是位于左下方，其单质的还原性越强，其阳离子的氧化性越弱；元素在周期表中越是位于右上方，其单质的氧化性越强，其阴离子的还原性越弱。 2. 根据单质活动顺序确定 （1）金属活动性顺序（常见元素） 金属原子还原性（由强到弱）：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 对应阳离子氧化性（由弱到强）：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn ++++++++223222 Pb H Cu Fe Hg Ag 2232++++++() （2）非金属活动顺序（常见元素） 非金属原子氧化性：F>Cl>Br>I>S 对应阴离子还原性：F Cl Br Fe I S ---+--<<<<<()22 3. 根据氧化还原方程式确定 通常情况下，氧化还原反应（电解除外）总是向着氧化性和还原性减弱的方向进行的——即“强强生弱弱”： 失电子，化合价升高，被氧化 强氧化剂+强还原剂→弱还原剂+弱氧化剂 （还原 产物）（氧化产物） 得电子，化合价降低，被还原 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 这一规律正如较强的酸可以制取较弱的酸，较强的碱可以制取较弱的碱那样，较强的氧化剂可以制取较弱的氧化剂，较强的还原剂可以制取较弱的还原剂。

【化学】物质氧化性、还原性强弱比较规律总结

【化学】物质氧化性、还原性强弱比较规律总结 方法归纳： 物质氧化性、还原性强弱的比较，实质上是物质得失电子难易程度的比较。即物质越 易得到电子，则其氧化性越强，越难得到电子则其氧化性越弱；反之，物质越易失去电子， 则其还原性越强，越难失去电子，则其还原性越弱。 ★越易失电子的物质，失后就越难得电子；越易得电子的物质，得后就越难失去电子。 一. 利用化合价，比较物质氧化性、还原性的强弱 由同种元素形成的不同价态物质的氧化性和还原性的强弱 规律：元素的最高价态只具有氧化性，元素的最低价态只具有还原性，元素的中 间价态既具有氧化性又具有还原性，但主要呈现一种性质。 二、依据元素周期表 1.同周期，如：Na、Mg、Al、Si、P、Cl从左到右，还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强。 2.同主族，从上到下，还原性逐渐增强（如：Li、Na、K、Rb、Cs），氧化性逐渐减弱(如：F、Cl、Br、I、At)。

三、利用元素活泼性的不同，比较物质氧化性、还原性的强弱 1. 对金属而言，金属越活泼（金属性越强），其单质的还原性越强，其金属阳离子的氧化性越弱。 如：对金属活动性顺序表而言：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，其活泼性（金属性）依次减弱；单质的还原性 K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>（H2）>Cu> Hg>Ag>Pt>Au；离子的氧化性：K+＜Ca2+＜Na+＜Mg2+＜Al3+＜Zn2+＜Fe2+＜Sn2+＜Pb2+＜（H+）＜Cu2+＜Hg2+＜Ag+＜Pt2+＜Au+ 2.对非金属而言，非金属越活泼（非金属性越强），其非金属单质的氧化性越强，其阴离子的还原性越弱。 如：对一般的非金属活动性顺序而言：F、Cl、Br、I、S，其活泼性（其金属性）依次减弱；其单质的氧化性： F2?Cl2?Br2?I2?S；其阴离子的还原性：F-＜Cl-＜Br-＜I-＜S2-。 四、利用氧化还原反应比较物质氧化性、还原性的强弱 对一般的氧化还原反应，氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。 五、根据反应条件判断 是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度

氧化性和还原性强弱比较方法

氧化性和还原性强弱比较方法 1、以原子结构为依据： 例如，比较Na+、Mg2+、Al3+的氧化性强弱。Na+、Mg2+、Al3+三种微粒电子结构相同，但核电核数依此增大，微粒半径依此减小，故氧化性由强到弱的顺序为Al3+＞Mg2+＞Na+ 2、以元素在周期表中的位置为依据 ⑴同主族元素从上到下原子还原性增强（氧化性减弱），离子氧化性减弱（还原性增强） ⑵统周期元素，从左向右原子还原性减弱，氧化性增强。 3、根据氧化－还原程度的大小判断 ⑴不同氧化剂与同一还原剂反应，看还原剂被氧化的程度。使其呈高价态者氧化性强。 ⑵不同还原剂与同一氧化剂反应，看氧化剂被还原的程度。使其呈低价态者还原性强。 4、由强到弱——依据自发的氧化还原反应 对于氧化－还原反应一般有如下对应关系：氧化剂＋还原剂＝还原产物＋氧化产物。 则氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物。 如根据：K2CrO7+14HCl(浓)=2KCl+CrCl3+Cl2↑+7H2O 可以判断 在酸性条件下，氧化性：K2CrO7＞ Cl2，还原性：HCl＞ CrCl3 5、依据金属活动性顺序判断 按照金属活动性顺序，排在前面的金属元素其原子的还原性强，排在后面的金属元素其阳离子的氧化性强。 例如，还原性Na>Mg>AI, 氧化性Cu2+>H+>Zn2 6、根据非金属活动性顺序比较． 如，按F、 O 、CI、 Br 、I 、S的顺序从左向右原子氧化性减弱，而相应的阴离子的还原性却逐渐增强。 7、根据和同一物质反应的难易程度或者反应的剧烈程度 就如金属性强弱的判断、非金属性的强弱判断方法。譬如：二氧化锰、高锰酸钾、氧气都可以制备氯气，但条件不一样，很容易判断。 常温下KMnO4可将HCI氧化为CI2，而MnO2则需加热才能将HCI氧化为CI2，因此得知氧化性：KMnO4>MnO2 8、根据原电池、电解池的电极反应判断 ⑴两种不同的金属构成原电池的两极，还原性：负极金属＞正极金属（一般情况） ⑵在电解过程中，氧化性越强的金属阳离子优先在阴极放电，还原性强的非金属阴离子优先在阳极放电。 9．氧化性、还原性强弱与外界条件有关 (1) 浓度。一般而言，同种氧化剂浓度大者氧化性强。如氧化性：浓HNO3>稀HNO3 (2)温度。升高温度氧化剂氧化性增强，还原剂还原性也增强。反之，可根据温度条件判断氧化性和还原性强弱。 (3)溶液得酸碱度。一般在酸性环境下，氧化性较强，如酸性KMnO4或酸性K2CrO7，相反，很多物质的还原性在碱性条件下较强 10．根据微粒得失电子放出（或吸收）的能量判断 当几种原子获得相同的电子数形成稳定结构的阴离子时，放出的能量越大或形成的离子稳定性越强，则该原子的氧化性越强，反之越弱；同理，当失去电子也一样。 注意一：物质的强弱是相对的，有时浓度、温度以及介质发生了改变，其氧化性或还原性的强弱顺序会发生逆转的！ 注意二：常温或高温下能分解得到氧气的物质，氧化性往往很强，譬如：氯酸钾、次氯酸、双氧水、臭氧、硝酸钾、高锰酸钾。