第9章 氧化还原与电极电势ppt课件.ppt

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1、第9章氧化还原与电极电势第1节氧化还原反应基本概念一、氧化还原反应氧化指物质与氧化合或失去氢的过程；还原指物质失去氧或与氢化合的过程。氧化还原反应的本质是电子的得失或偏移。化学反应前后有电子得失的反应称氧化还原反应；失去电子的过程称氧化，得到电子的过程称还原。失去电子被氧化，是还原剂；得到电子被还原，是氧化剂。二、氧化值1.氧化值规则氧化值：指某元素一个原子的荷电数，规定把一个化学键中的电子指定给电负性较大的原子。氧化值确定规则：（1）简单离子化合物：元素的氧化值等于离子的电荷数；（2）共价化合物：把两原子的共用电

2、子对指定给电负性较大的原子，两原子上形成的电荷数就是他们的氧化值；（3）化合物分子中，所有元素的氧化值代数和为0；（4）单质：元素的氧化值为0；（5）氢的氧化值为+1，氢化物为-1；氧的氧化值为-2，过氧化物中为-1，超氧化物中为-1/2(KO2)2.氧化还原反应和非氧化还原反应氧化还原反应：反应前后，元素的氧化值发生改变的反应称~；非氧化还原反应：反应前后，元素的氧化值无改变的反应称~。氧化：氧化值升高的过程称氧化；还原：氧化值降低的过程称还原；氧化剂：氧化值降低的物质称氧化剂；还原剂：氧化值升高的物质称还原剂。

3、3.氧化还原电对氧化还原电对：氧化型/还原型氧化还原电对：氧化还原反应中，反应前后氧化值发生变化的一对物质称为~。一个氧化还原反应中有两个氧化还原电对。三、氧化还原反应配平（1）氧化剂与还原剂得失电子数必须相等；（2）方程式两边各元素的原子数必须相等。1.离子-电子法（1）确定氧化剂和还原剂的两个相应氧化还原电对；（2）求电子得失数相等；（3）求反应前后各原子个数相等，写成分子方程式。例：试配平KMnO4与K2SO3在酸性环境中反应方程式。解：（1）确定氧化剂、还原剂，写出离子方程式；（2）确定两个氧化还原电对，写

4、出氧化和还原半反应；（3）配平两个半反应式，使两边的原子数和电荷数相等；（4）氧化剂和还原剂得失电子数相等，分别乘以系数后相加（5）补上其它离子，写成配平后的反应式。例：（1）写出反应物和生成物的分子式；（2）确定元素氧化值的变化值；（3）调整系数，使氧化值变化相等；（4）配平反应前后氧化数未发生变化的原子数。第2节电极电势一、原电池1.铜-锌原电池装置2.概念电极：构成电池的导体称为电极；负极：给出电子的电极称为负极（阴极），发生氧化反应；正极：得到电子的电极称正极（阳极），发生还原反应。负极反应：（氧化反应）正

5、极反应：（还原反应）半电池：Zn及Zn2+盐，Cu及Cu2+盐组成两个半电池。半电池反应：电极反应称为半电池反应；电池反应：两个半电池组成电池反应。3.接液电势（扩散电势）在原电池中，若将盐桥换成多孔性隔膜，将两溶液隔开。随着反应进行，Zn→Zn2+进入溶液，Zn2+相对增加，正离子过剩；Cu2+→Cu析出，溶液中Cu2+减少，SO42-相对增加，负离子过剩；Zn2+、SO42扩散过程中运动速度不同，在两溶液接触界面两侧就会带有不同的电荷，形成双电层，产生电势差。这种电势差称为接液电势或扩散电势，若30mV，它的

6、存在影响电池电动势计算。4.原电池概念盐桥：饱和KCl溶液盐桥的作用：接通电路和消除接液电势，使电极反应得以进行。K+向Cu2+盐溶液扩散，Cl向Zn2+盐溶液扩散，中和多余电荷，保持两个半电池的电荷平衡。K+、Cl的扩散速度几近相等。（1）原电池：通过氧化还原反应产生电流的装置称为原电池。把化学能转化为电能。（2）原电池表示法两个半电池构成原电池的两个极。电池反应：半电池反应：二、电极电势的产生1.电极电势金属与其盐溶液之间的电势称为金属的电极电势。反映了金属得失电子能力，金属越活泼、温度越高、溶液越稀，

7、则溶解成离子的倾向越大，金属离子在金属棒上沉积的倾向越小，平衡时电极电势越低。金属越不活泼，电极电势越高。主要与金属本性有关，还与温度、浓度有关。2.原电池电动势将两个电极相连，用盐桥消除接液电势，在电池的电流趋近于零（无电流通过）的情况下，两个电极的电极电势差称为该原电池的电动势，用E表示。3.电池电动势的意义用作电池反应自发性判段的依据、确定电极电势的相对值。三、标准电极电势电极电势绝对值无法测定。以标准氢电极作为标准，可测得其余电极的电极电势相对值。1.标准氢电极2.标准电极电势测定电极的标准状态：离子浓度

8、为1mol·L-1、气体压力101.3kPa标准电极电势：在标准状态下，某电极与标准氢(SHE)电极之间的电势差。，温度为298K。测定标准电极电势，规定标准氢电极在左侧，待测电极在右侧四、标准电极电势表及其应用把各种电极的标准电极电势按由负到正、由小到大的顺序排列在一起，即标准电极电势表。（见P201、P303）注意：（1）氢以上的电极电势为负值。负值