无机化学第4章 氧化还原反应课件.ppt

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1、第4章氧化还原与电化学Oxidation—reduction本章基本要求：1、掌握氧化还原反应的基本概念及反应式的配平2、理解原电池的基本概念，电极电势的意义3、掌握Nerst方程的简单应用（1）判断氧化还原反应的自发进行的方向（2）标准平衡常数与标准电极电势的定量关系（3）了解常见的氧化剂和还原剂作业：P123：7，11（4），P124：3（2，4），4（2、3）814.1基本概念一、定义：2H2+O2=2H2O，CuO+H2=Cu2++H2OZn+Cu2+=Cu+Zn2+氧化—失电子的过程，有失电子的物质—还原剂还原—

2、得电子的过程，得电子的物质——氧化剂氧化一还反应的本质——电子得失。特点：在同一反应中氧化剂得电子总数等于还原剂失电子的总数2自身氧化——还原反应：电子转移发生在同一物质内的两个元素之间。KClO3→KCl+O2↑KClO3是氧化剂，也是还原剂二、氧化还原反应的类型根据电子转移物质之间的关系分为三类一般氧化——还原反应：电子转移发生在两个或多个物质之间Zn+Cu2+=Cu+Zn2+歧化反应——电子得失发生在同一物质内同一元素的不同的原子之间2H2O2→H2O+O2Cu+(ag)→Cu2+(ag)+Cu(处于中间价态)能发生

3、歧化的物质稳定性比较差3三、氧化值（氧化数）氧化一还原反应的本质是电子得失，它的外在表现是：元素氧化值的变化氧化值是元素在物质中所带的形式电荷，这个形式电荷是将成键电子指定给电负性较大的原子求得。41）单质中元素的氧化数为0。如在N2,Cu,P4等物质中，N,Cu,P的氧化数均为0。确定氧化数的规则：3）除了过氧化物（Na2O2,H2O2）、超氧化物（KO2）和含氟氧键的化合物（OF2）外，在一般的化合物中氧的氧化数为-2。2）氢在一般化合物中的氧化数为+1，在二元金属氢化物中为-1。如在HBr,H2O2等物质中氢的氧化数

4、为+1。而在KH中为-1.5使用标准电极电势表注意：（1）标准电极电势是标准状态下电极反应的平衡电势，一个电极无论是在正极发生还原反应，还是在负极发生氧化反应，其标准电极电势的代数值不随电极反应的方向而改变。如标准铅电极：做正极时，电极反应为Pb2++2e-=Pb；0（Pb2+/Pb）=-0.1264V做负极时，电极反应为Pb2+-2e-=Pb，（Pb2+/Pb）=0.1264V6（2）标准电极电势是强度性质，其数值与电极反应的计量系数无关。如氯标准电极：电极反应可以写成：Cl2+2e=2Cl-，也可以写成：1/2C

5、l2+e=Cl-其标准电极电势均为：0Cl2/Cl-）=+1.35793V（3）同一电极在不同介质（酸碱）中，其电极反应和标准电极电势不同。如ClO3-/Cl-电极：在酸性溶液中电极反应为：ClO3-+6H++6e=Cl-+3H2O(ClO3-/Cl-）=1.451V在碱性溶液中电极反应为：ClO3-+3H2O+6e=Cl-+6OH-0（ClO3-/Cl-）=0.62V7例：(-)Pt

6、H2(100kPa),H+（1.0mol·L-1）

7、

8、Cu2+(1.0mol·L-1)

9、Cu（+）测得E=+0.3417vE=

10、0正极-0负极=0Cu2+/Cu）-0H+/H2）0(H+/H2）=0.0000V，0(Cu2+/Cu）=+0.3417V，即铜电极的标准电极电势为+0.3417V。8E=正极-负极=（H+/H2）-（Zn2+/Zn）0.7600V=0.0000V-（Zn2+/Zn）(Zn2+/Zn）=-0.7600V，锌电极的标准电极电势为-0.7600V。（-）Zn

11、Zn2+（1.0mol·L-1）

12、

13、H+（1.0mol·L-1）

14、H2（100kPa）

15、Pt（+）测得E=0.7600v9在做理论

16、计算时，会出现：E<0?如下电池E0=-0.34V?（-）Cu

17、Cu2+(1.0mol.L-1)

18、

19、H+(1.0mol.L-1)

20、H2(100kPa),Pt（+）此时“+、-”电极判断可根据电流表指针偏转方向判断（3）“+、-”电极判断正确书写原电池符号需要调整正、负极方向10（4）原电池由2个电极组成将任意2个电极组成原电池，电极电势高的为“+”极0+，电极电势值低的为“-”0-，可求出E0原电池的电动势E0：（-）Zn

21、Zn2+（1.0mol·L-1）

22、

23、Cu2+(1.0mol.L-1)

24、Cu(+)0(Zn2+/

25、Zn）=-0.76V0(Cu2+/Cu）=0.34VE0=0正极-0负极=0(Cu2+/Cu)-0(Zn2+/Zn)=0.34V-(-0.76V)=1.10V114、标准电极电势的应用（1）大小表示物质在水溶液中氧-还能力的相对强弱大，电对中氧化型的氧化（得电子）能力强，是氧化剂，还原