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时间:2019-05-10
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1、第六章氧化还原第一节氧化还原反应第二节电池的电动势和电极电势第三节氧化还原平衡第四节影响电极电势的因素第五节元素电势图第一节氧化还原反应电负性:元素的原子在分子中吸引电子能力的相对大小元素电负性越大,吸引电子的能力越强,非金属性越强元素电负性越小,吸引电子的能力越弱,金属性越强元素电负性的周期性变化与金属性、非金属性的一致元素周期表中同一周期,自左向右,电负性逐渐增大同一族中,自上而下,电负性逐渐减小一、氧化数是该元素一个原子的荷电数,这种荷电数是将成键电子指定给电负性较大的原子而求得的氧化数(氧化值):氧化
2、反应:还原反应:与氧结合的反应失去氧的反应失去氢的反应与氢结合的反应化学有机计算氧化数的原则单质中元素的氧化数为零。F2、O2、C12在电中性的化合物中,所有元素的氧化数之和为零氧一般为-2,H2O2中-1,KO2中-1/2,OF2中+2氢一般为+l,NaH、CaH2中为-1单原子离子,元素的氧化数等于离子的电荷数如C1--l、Mg2++2多原子离子,所有元素的氧化数之和等于离子的电荷数如SO42-S+6、MnO4-Mn+7氧化数与化合价化合价:某元素一个原子与一定数目的其它元素的原子相结合的个数比化合价用化
3、合物中该原子的成键数来表示元素原子的性质化合价泛指:1.正负化合价2.氧化值3.化学键数等概念氧化数的概念成为定义氧化还原反应的主要依据氧化还原反应:元素氧化数发生变化的反应例题:计算KCr2O7中Cr的氧化值计算Fe3O4中Fe的氧化值计算Na2S4O6中S的氧化值氧化还原的一些基本概念氧化:元素氧化数升高的过程还原:元素氧化数降低的过程氧化还原反应特征:元素的氧化数发生了改变氧化还原反应的本质:反应物之间的电子得失或偏移氧化剂:获得电子的物质活泼的非金属、氧化值较高还原剂:失去电子的物质活泼的金属、氧化值
4、较低自身被还原自身被氧化高→失→氧低→得→还实例:氧化剂:Cl2还原剂:SO2氧化剂:SO2还原剂:H2S物质的氧化和还原性质是相对的二、氧化还原半反应任何氧化还原反应都可拆成两个半反应2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+2e-Fe3+和Fe2+、Sn2+和Sn4+分别组成两对氧化还原电对同一电对中:氧化值高氧化型物质氧化值低还原型物质氧化型和还原型同一物质的氧化型和还原型之间存在共轭关系,两者组成一对氧化还原电对氧化型和还原型通过电子转移可以互相转化氧化还原电对表示方法:Ox/RedZn2+/ZnCu
5、2+/Cu氧化剂、还原剂和氧化型、还原型氧化剂、还原剂是同一氧化还原反应中氧化数发生变化的两种物质氧化型、还原型是同一氧化还原电对中某元素不同氧化数的两种状态氧化-还原方程式的配平(自学)第二节原电池电动势和电极电势一、原电池和电极Zn+Cu2+=Zn2++CuCu2++2e-=CuZn-2e-=Zn2+氧化还原反应中化学能转变成热能原电池这就组成了一个由锌电极(Zn-Zn2+)和铜电极(Cu-Cu2+)组成的原电池,简称铜-锌电池,也叫Daniell电池。定义:原电池是利用氧化还原反应产生电流的装置。原电池
6、是将化学能转化为电能的装置讨论:负极:给出电子正极:得到电子负极:Zn-2e-=Zn2+正极:Cu2++2e-=Cu半电池反应:正极反应和负极反应电池反应:半电池反应相加所得即该原电池中发生的氧化还原反应半电池反应小结负极正极得失电子半反应电流方向电势高低释放得到氧化还原流入流出低高二、电极和电池符号原电池中的半电池表示方法金属(电极极板)与溶液之间的界面以及不同相之间的接界用“|”分开同一相中不同物质之间用“,”或者“|”分开气体和液体参与电极,应以不活泼的惰性导体(Pt等)作极板起导电作用纯气体、液体和固
7、体应标出其物理状态并紧靠极板溶液注明浓度,气体应标注分压(kPa)三、常用电极类型金属-金属离子电极金属-金属难溶盐-阴离子电极氧化还原电极气体-离子电极1.金属-金属离子电极由金属板插入到该金属的盐溶液中构成例:银电极氧化还原电对:Ag+/Ag电极组成式:Ag+(c)
8、Ag(s)电极反应:2.金属-金属难溶盐-阴离子电极将金属表面涂渍上其金属难溶盐的固体,然后浸入到与该电解质具有相同阴离子的溶液中构成的电极难溶电解质:难溶盐、氧化物及氢氧化物例:氯化银电极氧化还原电对:AgCl/Ag电极组成式:Cl-
9、Ag
10、Cl(s),Ag(s)电极反应式:3.氧化还原电极将惰性极板浸入含有同一元素的两种不同氧化值的离子的溶液中构成的电极例:将Pt铂片插入Fe3+及Fe2+的溶液氧化还原电对:电极组成式:电极反应式:Fe3+/Fe2+Fe3+(c1),Fe2+(c2)
11、Pt(s)4.气体-离子电极将气体物质通入含有相应离子的溶液中,并用惰性金属作导电极板构成的电极例:氢电极氧化还原电对:电极组成式:电极反应式:H+/H
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