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1、电能化学能电解电池第5章电化学基础7/21/2021一、氧化值（或氧化数）Fe+Cu2+Fe2++Cu第1节氧化还原反应OHH每个O-H键含有一对成键电子，由于氧的电负性大，可看作H原子失去1个电子，其“形式电荷”为+1；而氧原子由于得到2个电子，“形式电荷”为-2。氧化值：把反映电子偏移情况的“形式电荷”数称为“氧化值”。(1)在单质中元素的氧化值等于零，因为原子间成键电子并不偏离一个原子而靠近另一个原子。(2)在二元离子化合物中，各元素的氧化值和离子的电荷数相一致。(3)在共价化合物中，成键电子对总是向电负性大的元素靠近，所以电
2、负性最大的F元素氧化值总是-1，电负性次大的O元素一般为-2（在过氧化物中为-l，在氟化物OF2、O2F2中分别为十2和十1），最常见的H元素一般为+1（在盐型氢化物中为-1）。然后按照化合物中各元素氧化值的代数和等于零(即整个分子必定电中性)的原则来确定其他元素的氧化值。注：氧化值不一定为整数，如Na2S4O6中S的氧化值是2.5。2.氧化还原反应定义：元素的氧化值发生了变化的化学反应。Cu(s)+1/2O2(g)→CuO(s)CuO(s)+H2(g)→Cu(s)+H2O(l)Sn2++Fe3+→Sn4++Fe2+存在着两个半反应
3、：氧化值升高的反应——氧化反应氧化值降低的反应——还原反应相应的氧化值升高的物种(元素）——还原剂氧化值降低的物种(元素）——氧化剂如：反应Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)氧化半反应：Cu(s)=Cu2+(aq)+2e-还原剂还原半反应：2Ag+(aq)+2e-=2Ag(s)氧化剂第2节原电池一、原电池利用氧化还原反应产生电流的装置,即使化学能转变为电能的装置叫做原电池。如：Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(s)还原半反应：Cu2++2e-＝Cu氧化剂氧化半反应：Zn-2e-＝Zn2+
4、还原剂Cu-Zn电池若干概念(1)正、负极，阴、阳极。如：电池反应Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(s)在负极上发生Zn的氧化反应：Zn(s)=Zn2+(aq)+2e-即阳极在正极上发生Cu2+的还原反应：Cu2+(aq)+2e-=Cu(s)即阴极(2)从铜锌原电池的电极反应看，每一电极上参加反应的物质和生成的物质，都是由同一元素不同价态的物质组成，通常把其中低价态物质叫还原态物质（可作还原剂），高价态物质叫氧化态物质（可作氧化剂）。负极反应：Zn(s)Zn2+(aq)+2e-还原态氧化态正极反应：Cu2+(aq
5、)+2e-Cu(s)氧化态还原态(3)氧化还原电对氧化反应：还原态-ne氧化态还原反应：氧化态＋ne还原态这种同一元素的氧化态与还原态彼此依靠，相互转化的关系，是一个共轭关系。这种关系称为氧化还原电对，简称电对。一般表达式：氧化态＋ne还原态习惯将电对表达为：氧化态/还原态或Ox/Red比如:Fe3+/Fe2+,O2/OH-,Hg2Cl2/Hg,MnO4-/Mn2+等。(4)任一自发的氧化还原反应都可以组成一个原电池。1、左边为负极，起氧化作用；右边为正极，起还原作用。2、按实际顺序用化学式从左到右依次排列出各电池物质，气体要标明压
6、力，溶液要标明浓度。3、用“
7、”表示相与相之间的界面，用逗号表示可混溶的液相之间的接界，用“
8、
9、”表示盐桥。4、气体电极和氧化还原电极要写出导电的惰性电极，通常是铂电极。二、原电池的表示方法例如：Cu-Zn原电池可表示为(-)Zn(s)｜ZnSO4(c1)
10、
11、CuSO4(c2)｜Cu(s)(+)三、电极的种类电极类型电对示例电极符号电极反应示例金属-金属离子电极Zn2+/ZnZn
12、Zn2+(c)Zn2++2e-=Zn气体电极Cl2/Cl-Pt,Cl2(p)
13、Cl-(c)Cl2+2e-=2Cl-离子型电极Fe3+/Fe2+Pt
14、Fe2
15、+(c1),Fe3+(c2)Fe3++e-=Fe2+金属-金属难溶盐电极Hg2Cl2/HgHg
16、Hg2Cl2(s)
17、Cl-(c)Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-氢气电极甘汞电极例：将下列反应组装成原电池2Al+3NiCl22AlCl3+3Ni解负极：Al(s)→Al3++3e-正极：Ni2++2e-→Ni(s)（-）Al(s)
18、Al3+（c1）‖Ni2+（c2）
19、Ni(s)（+）电池反应：2Al(s)+3Ni2+→2Al3++3Ni(s)Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq)解：(-)Zn(s)→Zn2
20、++2e-(+)2H++2e-→H2(p)Zn(s)
21、ZnSO4
22、
23、H2SO4
24、H2(p),Pt电池反应：Zn(s)+2H+→Zn2++H2(p)电池的书写AgCl(s)→Ag++Cl-解：(-)Ag(s)→Ag++e-(+)AgCl
