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1、长江大学工程技术学院教案/讲稿第一讲第六章氧化还原平衡与氧化还原滴定法教学目的：1.掌握氧化还原反应的基本概念，能配平氧化还原方程式。2.理解电极电势的概念教学重点：氧化还原反应的基本概念学习难点：原电池的符号教学方法：讲解、练习教学内容一、氧化还原反应的基本概念1.氧化值氧化值(或氧化数)：IUPAC1970年严格定义:氧化值是某元素一个原子的荷电数(即原子所带的净电荷数).确定氧化值的规则:单质中元素的氧化值为零;例如:H2中H的氧化值为0.氢的氧化值一般为+1,在金属氢化物中为-1;例如:Na
2、H中H的氧化值为-1.氧的氧化值一般为-2;在过氧化物中为-1;在氧的氟化物中为+1或+2例:H2O2中O的氧化值为-1;OF2中O的氧化值为+2.离子型化合物中元素的氧化值等于该离子所带的电荷数;例:NaCl中Na+的氧化值为+1;Cl-的氧化值为-1.共价型化合物中,两原子的形式电荷数即为它们的氧化值.例:HCl中H的氧化值为+1;Cl的氧化值为-1.中性分子中各原子的氧化值的代数和为零,复杂离子的电荷数等于各元素氧化值的代数和例:求NH4+中N的氧化值.解:据规则-,H的氧化值为+1.设N的氧
3、化值为x,据规则,x+(+1)×4=+1解得:x=-3例:求Fe3O4中Fe的氧化值解:据规则,O的氧化值为-2.设Fe的氧化值为x,同样据规则:3x+(-2)×4=0解得:x=8/3第页81长江大学工程技术学院教案/讲稿注:在共价化合物中,确定元素氧化值时不要与共价数相混淆.例如:CH4、CH3Cl等化合物中,C的共价数为4,但C的氧化值分别为-4、-2.化学中以Mn(Ⅶ)、S(Ⅵ)表示元素的氧化值,以与实际不存在的Mn7+、S6+区别.2.氧化与还原19世纪：由化合价变化确定20世纪：由氧化数变
4、化确定（本质是电子发生转移或偏移）氧化还原反应分类：自身氧化还原反应：2KClO3=2KCl+3O2(同一物质不同元素)。歧化反应：水溶液2Cu+=Cu+Cu2+（同一物质同一元素）。反歧化反应：2Fe3++Fe=3Fe2+氧化还原反应的实质:氧化还原电对:由同一种元素的氧化态物质和其对应的还原态物质所构成的整体.一般以Ox/Re表示.氧化剂/它的还原产物还原剂/它的氧化产物例如：反应2Fe3++2I-=Fe2++I2存在Fe3+/Fe2+I2/I－两个电对书写时：氧化型物质（即氧化数较高）在左，还
5、原型物质在右，中间用“/”隔开半反应：每个电对中，氧化型物质与还原型物质之间的共轭关系：氧化型+ne－=还原型，每个半反应对应一个电对。例如：Fe3+/Fe2+Fe3++e－→Fe2+MnO4－/Mn2+MnO4－+5e++8H+→Mn2++4H2O注:氧化还原电对是相对的,由参加反应的两电对氧化还原能力的相对强弱而定.例:反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2电对Fe3+/Fe2+在此反应中为氧化剂电对.氧化还原反应是由氧化剂电对与还原剂电对共同作用的结果,其实质是电子的转移二、氧化还原反应方程
6、式的配平1.离子-电子法配平原则:氧化剂、还原剂得失电子数必须相等(电荷守恒);反应前后各元素原子总数相等(质量守恒).例:配平KMnO4+K2SO3→MnSO4+K2SO4(酸性介质中).解:①写出未配平的离子方程式;MnO4-+SO32-→Mn2++SO42-第页81长江大学工程技术学院教案/讲稿②拆分为氧化、还原两个半反应,并使左右两边相同元素的原子数目相等根据溶液的酸碱性加上H+,OH-,H2O;③加减电子数,使左右两边电荷数相等.乘以适当系数后相加,整理.MnO4-+8H+=Mn2++4H
7、2O×2SO32-+H2O=SO42-+2H+×52MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O例:配平反应FeS2+HNO3→Fe2(SO4)3+NO2解:改写成离子方程式:FeS2+NO3-→Fe3++SO42-+NO22FeS2+30HNO3=Fe2(SO4)3+30NO2+14H2O+H2SO4注：配平过程中半反应左右两边添加H+,OH-,H2O的一般规律:对于酸性介质:多n个O,+2n个H+,另一边+n个H2O对于碱性介质:多n个O,+n个H2O,另一边+2n个OH
8、-.对于中性介质:左边多n个O,+n个H2O,右边+2n个OH-;右边多n个O,+2n个H+,左边n个H2O.2.氧化值法配平原则（遵循质量守衡和电荷守衡）:反应中元素氧化值升、降总数必须相等;反应前后各元素原子总数相等.例:配平H2O2+Fe2++H+→H2O+Fe3+解:写出未配平方程式,确定氧化值升、降的数值.目测法配平氧化值没变的元素原子数目.H2O2+2Fe2++H+=H2O+2Fe3+三、电极电势1.原电池(1)原电池:一种能使氧化还原反应中电子的转移直接
