氧化还原反应及电化学.doc

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1、第九章氧化还原反应（教案撰写：刘连伟）一、教学内容：第九章氧化还原反应二、教学目的：1.掌握氧化还原反应的基本概念和氧化还原反应式的配平方法；2.掌握电极电势的概念和影响电极电势的因素；3.掌握电极电势在有关方面的应用；4.掌握元素电势图及其应用。三、教学重点：掌握氧化还原反应的基本概念和氧化还原反应式的配平方法；理解电极电势的概念、影响电极电势的因素；用标准电极电势判断氧化剂和还原剂的强弱、氧化还原反应的方向和计算平衡常数。学会通过能斯特方程式的计算来讨论离子浓度变化对电极电势、氧化还原反应的影响。四、学习难点：用离子–

2、电子法配平氧化还原反应方程式；电极电势的概念的理解和能斯特方程式掌握；通过计算判断非标准状态时氧化还原反应的方向。五、教学方法：讲述法+动画模拟+课堂讨论+课堂练习教学进程：新课导入：化学反应按有无电子得失或偏移可以分为两大类：一类是在反应过程中，反应物之间没有发生电子的转移或偏移，称为非氧化还原反应；另一类是在反应过程中，反应物之间发生了电子的转移，其最显著的特征是参加反应的元素氧化数发生了改变，这一类反应就是本章要讨论的氧化还原反应。第九章氧化还原反应氧化还原反应最显著的特征是参加反应的元素氧化数发生了改变，那么，什么

3、是氧化数呢？第一节氧化数一、氧化数的概念氧化数：某元素原子的表观电荷数。计算表观电荷数时，假设把每个键中的电子指定给电负性相对较大的原子。例如：在HCl中，由于氯的电负性大，成键电子指定给氯，，备注：所以氯的氧化数为-1，氢为+l，这种形式上的表观电荷数就是原子在化合物中的氧化数。提问：是否化合物中各元素的氧化数都用这种方法确定？确定氧化数的一般规则是：1.任何形态的单质中元素的氧化数等于零；2.多原子分子中，所有元素的氧化数之和等于零；3.单原子离子的氧化数等于它所带的电荷数，多原子离子中所有元素的氧化数之和等于该离子所

4、带的电荷数；4.氢在化合物中的氧化数一般为+1，但在活泼金属氢化物如NaH、CaH2中，氢的氧化数为-1；5.氧在化合物中的氧化数一般为-2，但在过氧化物如H2O2、Na2O2、K2O2和BaO2中氧的氧化数为-1，在超氧化物如KO2中氧的氧化数为-，在氟氧化物，如OF2中，氧的氧化数为+2；6.氟在化合物中的氧化数总是-1。的氧化数为-1，在超氧化物如KO2中氧的氧化数为-，在氟氧化物，如OF2中，氧的氧化数为+2；6.氟在化合物中的氧化数总是-1。例如，根据以上规则计算Fe3O4中Fe的氧化数，设Fe的氧化数为x，则可

5、由下式求得：3x＋4×(-2)＝0，x＝x＝+。又如在MnO中，设Mn的氧化数为y，则y＋4×(-2)＝-2，y＝+6。可见元素的氧化数可以是整数，也可以是分数。课堂练习：l确定下列化合物中各元素的氧化数KMnO4、K2CrO7、Na2S2O3注意：判断氧化数时不要与化合价混淆。二、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应：反应前后有氧化数发生改变的反应1、氧化和还原在氧化还原反应中元素氧化数升高的过程称为氧化，元素氧化数降低的过程称为还原，例如在氧化还原反应中，元素的氧化数之所以发生改变，其实质是反应中某些元素原子之间有电子的

6、得失(或电子对的偏移)，氧化是失去电子的过程，还原是得到电子的过程。氧化还原反应中，一些元素失去电子，氧化数升高，则必定一些元素得到电子，氧化数降低。也就是说，一个氧化还原反应必然同时包括氧化和还原过程。2、氧化剂和还原剂氧化剂:氧化还原反应中得到电子，氧化数降低的物质。还原剂:失去电子，氧化数升高的物质。氧化剂和还原剂中并不是所有元素的氧化数在反应中都会发生变化，在大多数情况下，仅是其中某种或几种元素的氧化数变化。常见的氧化剂：活泼的非金属单质以及含较高氧化数元素的化合物或离子，如O2、F2、KMnO4、K2Cr2O7等

7、。常用的还原剂：活泼的金属单质及含较低氧化数元素的化合物或离子，如Na、Mg、Zn、H2S、H2C2O4等。某些中间氧化数的物质，随反应条件的不同既可以是氧化剂，又可以是还原剂。例如H2O2既可以是氧化剂，又可以是还原剂。有一类氧化还原反应，氧化数的升高和降低都发生在同一化合物中。例如氯酸钾分解生成氧气的反应反应物KClO3中Cl的氧化数为+5，O的氧化数是-2，反应后它们的氧化数分别变为-1和0，氧化数发生变化的元素Cl和O在同一化合物中，这类特殊的氧化还原反应称为自氧化还原反应。自氧化还原反应中，如果得失电子发生在同一

8、元素上，则称其为歧化反应。例如：3、氧化还原电对任何一个氧化还原反应都可以看成是两个半反应之和：一是氧化剂(氧化型)在反应过程中氧化数降低转换为氧化数较低的还原型的半反应，另一是还原剂（还原型）在反应过程中氧化数升高转换为氧化数较高的氧化型的半反应。一对氧化型和还原型构成的共轭体系称为氧化还原电对，可用