人民卫生出版社第7版《基础化学》教学指导第八章

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1、第八章氧化迷原反矯鸟电机电俊首页基本要求巫点难点讲授学时内容提要1基木要求[TOP]:计算。1.2与化物传感器及其应用。2重点难点[TOP]I2.1重点3讲授学时I建议6学时寧握离子-电f法配平氧化还原反应式、电池组成式的书写;根据标准电极电位判断氧化还原反应方向;通过标准电动势计算氧化还原反应的平衡常数;电极电位的Nemst方程、影响因素及有关熟悉氧化值的概念和氧化还原反应的定义,熟练计算元素氧化值;熟悉原电池的结构及正负极反应的特征;熟悉标准电极电位概念;熟悉电池电动势与H由能变的关系。了解电极类型、电极电位产牛的原因;了解电位法测量溶液pH的原理及pH操作定义;了解电化学2」」标

2、准电极电位表的应用。2.1.2电极反应丄J电池反应,电池组成式的巧写。2.1.3通过标准电动势计算氧化述原反应的平衡常数。2.1.4电极电位的Nernsi方程、影响因素及有关计算。2.2难点221电极电位的产生2.2.2用设计原电池的方法计算平衡常数223Nernst方程的推导;4内容提要[TOP]第一节第二节第三节第四节第五节4.1第一节氧化还原反应4.1.1氧化值氧化值是某元素原子的表观荷电数,这种荷电数是假设把化学键屮的电子指定给电负性较大的原子而求得。确定元素氧化值的规则:1)单质中原子的氧化值为零。2)单原子离子中原子的氧化值等于离子的电荷。3)氧的氧化值在大多数化合物中为-

3、2,但在过氧化物中为-1。4)氢的氧化值在大多数化合物屮为+1,但在金属氢化物屮为-1。5)卤族元素:氟的氧化值在所有化合物屮均为-1,其它卤原子的氧化值在二元化合物中为-1,但在卤族的二元化合物中,列周期表靠前的卤原子的氧化数为在含氧化合物中按氧的氧化值为-2决定。6)电中性化合物屮所有原子的氧化值之和为零。4.1.2氧化还原反应元素的氧化值发生了变化的化学反应称为氧化还原反应。氧化还原反应可被拆分成两个半反应。半反应中元素的氧化值升高称为氧化,元素的氧化值降低称为还原。氧化还原反应中,氧化反应和述原反应同时存在,还原剂被氧化,氧化剂被还原,且得失电子数相等。半反应的通式为氧化型+2

4、=还原型或Ox+ne■-Red式中刀为得失电子数,氧化型(Ox)包括氧化剂及相关介质,还原型(Red)包括还原剂及相关介质。氧化型物质及对应的还原型物质称为氧化还原电对(Ox/Red)。4.1.3氧化还原反应方程式的配平离子-电子法(或半反应法)配平氧化还原反应方程式的方法是:1)写出氧化还原反应的离子方程式。2)将离子方程式拆成氧化和还原两个半反应。3)根据物料平衡和电荷平衡,分别配平半反应(注意不同介质中配平方法的差异)。4)根据氧化剂和还原剂得失电子数相等,找出两个半反应的最小公倍数,并把它们配平合并。5)可将配平的离子方程式写为分子方程式。4.2第二节原电池与电极电位[TOP]

5、421原电池将化学能转化成电能的装置称为原电池。原电池中电子输出极为负极;电子输入极为正极。正极发牛还原反应;负极发牛氧化反应,正极反应和负极反应构成电池反应,即氧化还原反应。常川的电极有金属-金属离子电极、气体电极、金属-金属难溶盐-阴离子电极、氧化还原电极四种类型。将两个电极组合起来构成一个原电池,原电池可川电池组成式表示。习惯上把正极写在右边,负极写在左边;用“丨”表示两相之间的界而;屮间用“II”表示盐桥。如Zn-Cu电池的电池组成式:(-)Zn(s)

6、Zn2(ci)IICu2*(c2)

7、Cu(s)(+)4.2.2电极电位的产生和电池电动势溶解M(s)--Mn+(aq)+ne析

8、出在极板上在溶液中留于极板上电极电位的产生可用双电层理论解释。当金属浸入其相应盐的溶液中,存在如下平衡:平衡时,若金属溶解的趋势大于金属离子析出的趋势,则金属极板表而上会带有过剩的负电荷,等量的止电荷将分布在溶液中。rh于止负电荷的静电吸引,使溶液中的止电荷较多地集中在金属极板附近的溶液中,形成了双电层结构,从而产生了电位差。电极电位川符号仙农示。电极电位的大小与金属的本性、温度和金属离子的浓度(或活度)有关。原电池止极与负极的电极电位差称为原电池的电动势,符号圧E=(p、-(P-o电极电位和电动势的单位都是伏特(V)。4.2.3标准电极电位标准氢电极(SHE):Pt(s)

9、HXlOO

10、kPa)『(沪1),并规定在298.15K,氢气分压lOOkPa,氢离子浓度1mol-L_1(严格地是活度1)时,0雏=0.OOOOVo在标准状态下,将待测电极与SHE纽成原电池(SHE为负极),测得原电池的电动势等于待测电极的标准电极电位。根据电极电位的高低可判断氧化还原能力的相对强弱:(1)电极电位愈低,电对中还原型物质失电子的能力愈强,是鮫强的述原剂;电极电位愈高,电对中氧化型物质得电子的能力愈强,是较强的氧化剂。(2)较强氧化剂所对应的

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