第七讲电化学ppt课件.ppt

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1、氧化还原反应与电化学1.氧化还原及氧化数的基本概念；氧化还原方程式的配平；2.电极的种类及表示方法；电极反应方程式的书写；3.原电池及电解池的表示方法；原电池及电解池中电极符号；电池反应的书写方法；4.电解过程法拉第定律，电流效率及有关计算；竞赛要求掌握的主要内容5.电极电势及标准电极电势的概念及影响因素；6.氧化剂、还原剂强弱的判断；氧化还原反应方向的判断；7.电解与电镀过程的基本概念，电解过程析出物质的顺序；8.一些常见化学电源9.金属电化学腐蚀的原理及基本防腐方法。竞赛要掌握的主要内容氧化还原反应——氧化与还原任何一个氧化还原反应都可看作是两个半反应之

2、和。例如，铜的氧化反应可以看成是下面两个半反应的结果：氧化还原电对氧化还原反应——氧化还原电对我们把一个还原型物种(电子给体)和一个氧化型物种(电子受体)称为氧化还原电对：在书写半反应时，要把电对的氧化型物种写在左边，还原型物种写在右边。氧化还原反应——氧化还原电对对于Fe2＋，当它作为还原剂和氧化剂物种时，书写半反应时分别出现在不同一侧：一、原电池和电极1.原电池在硫酸铜溶液中放入一片锌，将发生下列氧化还原反应：这个反应同时有热量放出，这是化学能转变为热能的结果。这一反应也可在图1所示的装置中进行。图1铜锌原电池原电池和电极——原电池这种装置能将化学能转变

3、成为电能，称为原电池。原电池和电极——原电池在两电极上进行的反应分别是：正极和负极：根据电位高低来判断，电位高的为正极，低的为负极，电流方向由正极向负极，电子由负极向正极移动。阴极和阳极：根据电极反应判断，发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。原电池和电极——原电池电解池与原电池的比较原电池和电极——原电池的表示方法2.原电池的表示方法原电池由两个半电池组成，在上述铜锌原电池中，烧杯Ⅰ中的锌和锌盐溶液组成一个半电池，烧杯Ⅱ中的铜和铜盐溶液组成另一个半电池，两个半电池用盐桥连接。为了方便，在电化学中通常表示为：负极在左，正极在右；原电池和电极——原电池的

4、表示方法b.单垂线表示界面；c.双垂线表示盐桥；e.标注所有影响电极电势（电动势）的因素，如物质状态，电解质浓度等。d.标注温度和压力；原电池的表示的一般方法为：例题：已知电池符号如下：电池符号：(－)(Pt),H2(p)H+(1mol·dm-3)Cl–(cmol·dm-3)Cl2(p),Pt(+)写出该电池的半反应方程式和总反应方程式氧化半反应：H2－2e=2H+还原半反应：Cl2+2e=2Cl–总反应：H2+Cl2=2H++2Cl–3.电极及电极种类原电池总是由两个半电池组成，半电池又可称为电极。常见电极可分为三大类：原电池和电极——电极及电极种

5、类第一类又称金属电极：原电池和电极——电极及电极种类第二类又称难溶盐电极：原电池和电极——电极及电极种类第三类又称氧化-还原电极：原电池和电极——电极及电极种类书写电极反应和电池反应时，应注意物量和电量的同时平衡。例如原电池：(-)(Pt)I2(s)│I-(a1)║Fe3+(a2),Fe2+(a3)│(Pt)(+)Fe3+(a2)+2I-(a1)→I2(s)+Fe2+(a3)电池反应：而应是2Fe3+(a2)+2I-(a1)→I2(s)+2Fe2+(a3)原电池和电极——电极及电极种类是不正确的，二、电极电势及应用1.电极电势在铜锌原电池中，为什么电子总是由

6、向Zn传递给Cu2＋，而不是从Cu传递给Zn2＋呢?图2双电层电极电势及应用——电极电势当溶解速度和沉积速度相等时，达到了动态平衡形成双电层：由于双电层的作用在金属和盐溶液之间产生的电位差，叫做金属的电极电势。2.标准电极电势通常选择标准氢电极作为基准。规定它的电极电势为零。用标准态下的各种电极与标准氢电极组成原电池，即：测定这些原电池的电动势即可求得给定电极的电极电势。电极电势及应用——标准电极电势标准氢电极‖给定电极图3标准氢电极电极电势及应用——标准电极电势参加电极反应的各物质均处于标准态时电极的电极电势称为标准电极电势(-)Zn│Zn2+(1mol·

7、kg-1)║H+(1mol·kg-1)│H2(p)(Pt)(+)例如用标准锌电极与标准氢电极组成原电池：可测得电池电动势为0.7618V。原电池的电动势用E表示，其数值等于正极的电极电势减去负极的电极电势，E＝φ+－φ－电极电势及应用——标准电极电势因为锌电极和氢电极都处于标准态，所以:电极电势及应用——标准电极电势3.影响标准电极电势的因素电极电势及应用——影响标准电极电势的因素(1)金属本身的性质(2)氧化态及还原态物种的浓度电极电势及应用——影响标准电极电势的因素例如：Cu2＋＋2e→Cu考虑电极反应[氧化态]＋ne→[还原态]则电极电位此即电极电势的

8、Nernst方程。考虑原电池Zn∣Zn2+(cZn2