北京大学化学学院卞江普通化学课件-(6)

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1、“没有科学不包含幻想，没有艺术不包含现实”普通化学第五章氧化还原，电化学初步阳极氧化钛金属画阳极氧化TiO2纳米管2北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian弗拉基米尔纳博科夫电：从古至今公元前600年，古希腊人发现用琥珀摩擦毛皮会使琥珀VladimirNabokov具有“神奇的吸引力”，能1899-1977吸起草屑和灰尘。俄罗斯散文体大师34北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian富兰克林的风筝实验加法尼和“动

2、物电”（1780）加法尼LuigiGalvani,1737-1798据传说，1752年6月，BenjaminFranklin（1706-意大利外科医生51790）证实了闪电是电的一种形式。6北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian1伏特和化学电池组（1800）伏特和拿破仑（1801）1800年，伏特用银片和锌片组成电池组，金属片之间用盐水浸湿的布（或纸板）隔开。这是伏特（隆巴第伯爵）世界上第一个化学电池。AlessandroGuiseppeAn

3、tonioAnastasioVolta,1745-1827意大利物理学家78北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian戴维：一位伟大的发现者笑气(laughinggas)实验“戴维爵士最伟大的发现是发现了迈克尔·法拉第。”戴维的贡献：发现Na,K,Mg,Ca,Sr,Ba和B安全矿灯、农业化学戴维爵士笑气、金属腐蚀防治、化学鞣革英国化学家HumphryDavy910(1778-1829)北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)J

4、iangBian北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian法拉第：电化学的奠基人法拉第的圣诞节讲座法拉第的贡献：发明变压器、电动机和发电机电磁感应、磁力线法拉第定律（电功转换）法拉第少儿科普读物英国化学家,物理学家MichaelFaraday1826年，Faraday做第一次圣诞节讲座。11(1791-1867)12北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian2上述氧化还原反应可以分为两个半反应一、氧化还原的基

5、本概念Zn–2eZn2+基本概念Cu2++2eCu氧化还原电对：Zn2+/Zn,Cu2+/Cu（氧化型/还原型）氧化还原反应方程式氧化型+ne还原型（构成共轭关系）Zn+Cu2+Zn2++Cu氧化剂（oxidant）：得电子为氧化剂还原剂（reductant）：失电子为还原剂1314北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian氧化数与化合价H+1(H2O)O-2(H2O)价（valency）是化学中的经典概念之一，指元素在化H-1(Na

6、H)O-1(H2O2)过氧化氢合物中的化合状态。O-1/2(KO2)超氧化钾1848年，美国化学家格拉斯顿提出氧化数的概念，用O-1/3(KO)臭氧化钾3于描述氧化还原反应中电子的转移数（得失电子数）。Na2S4O6（连四硫酸钠）其中S的表观氧化数为2.5关于氧化数的通用定义如下：单质中原子氧化数=0；中性分子中，各原子氧化数的代数和=0；复杂离子中，各原子氧化数代数和=净电荷。1516S4O62-，其中的S处于不同的化学环境之中。北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian北京大学化学与分子工程学院普通化学/第

7、五章(2015)JiangBian二、原电池，电极电势Zn-Cu原电池（加法尼电池）原电池与电池符号负极正极原电池（primarycell）又称伏打电池（Voltaiccell）或者加原电池：法尼电池（Galvaniccell)，它是通过外接电路和溶液之间的盐桥将两个电极连接起来。参见下图。正极=阴极负极=阳极1718北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian北京大学化学与分子工程学院普通化学/第五章(2015)JiangBian3电池反应：再如：Zn+Cu2+Zn2++Cu6Fe2++Cr2O72-+14H+

8、6Fe3++2Cr3++7H2O正极（阴极，还原反应）：Cu2++2eCu负极（阳极，氧化反应）：Zn–2eZn2+电池半反应：或Z