week6 3-1氧化还原反应3-2一原电池 二电极电势3.2-三标准电极电势剖析ppt课件.ppt

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1、3.2原电池与电极电势(P116)一、原电池的组成与表示方法1、基本概念氧化：物质失去电子的过程。还原：物质得到电子的过程。氧化还原反应的实质是包含有电子得失或偏移的反应。还原剂：通常把失去电子而使另一物质发生还原作用的物质称为还原剂，还原剂本身被氧化；氧化剂：得到电子而使另一物质发生氧化作用的物质称为氧化剂，氧化剂本身被还原。Cu-Zn原电池装置2、原电池定义：借助氧化还原反应而产生电流的装置。原电池组成:是由两个半电池组成。每个半电池组成：作为还原剂的还原型物质和作为氧化剂的氧化型物质。电对：氧化型物质和相应的还原型物质构成氧化还原电对。Zn2+/Zn

2、,Cu2+/Cu电对常用符号“氧化型/还原型”表示,电极：每个半电池也叫一个电极。负极：给出电子的电极，如Zn，正极：得到电子的电极，如Cu。惰性电极：不参加氧化还原反应，只起导体作用的电极。如铂、石墨C等，比如电对H+/H2要用铂惰性电极H+

3、H2(g)

4、PtPt

5、H2(g)

6、H+电极反应：在电极上发生的氧化反应或还原反应（也叫半电池反应，简称半反应）。氧化反应：在负极发生的电极反应Zn-2eZn2+还原反应：在正极发生的电极反应Cu2++2eCu电池反应：是两个电极反应的加和。Zn+Cu2+Zn2++Cu组成电对的几种形式：(1)金属——金属离子Zn2+

7、/Zn(2)气体——相应离子Cl2/Cl-,H+/H2,O2/OH-(3)金属——金属难溶盐：AgCl/Ag,Hg2Cl2/Hg(4)同一元素不同价态的离子：MnO4-/Mn2+,Cr2O72-/Cr3+原电池符号以Cu-Zn原电池装置为例书写原电池符号的规则：①负极“-”在左边，正极“+”在右边，盐桥在中间，用“‖”表示。(-)Zn

8、ZnSO4(C1)‖CuSO4(C2)

9、Cu(+)②半电池中，两相界面用“

10、”分开，同相不同物种用“,”分开，溶液、气体要分别注明浓度和分压。例：将下列反应设计成原电池并以原电池符号表示。解：)(aq2Cl2e)g(Cl极正2--+)(

11、aqFee)(aqFe极负32+-+-（-）Pt

12、Fe2+(1.0molL-1),Fe3+(0.1molL-1)

13、

14、Cl-(2.0molL-1)

15、Cl2

16、Pt（+）二、电极电势1、双电层理论金属的电极电势：金属与其盐溶液接界面间产生的平衡电势差。Zn在ZnSO4溶液中Cu在CuSO4溶液中二、电极电势E的定义产生在金属和它的盐溶液之间的电势称为金属的电极电势。用E表示，单位为V电极电势与溶液的浓度和金属的活泼性与等因素有关。三、电动势EMF电极电势不同的电极组成的原电池可以产生电流。电动势EMF=E+-E-负极正极(四）标准电极电势如何获得电极电势值？（看书P119~1

17、20）标准氢电极和甘汞电极标准氢电极。看书图4-3()gH2eaq)(H22+-+/HH电对：2+()V000.0/HH2=+E表示为：H+H2(g)Pt3.标准电极电势表（P358)附录7对标准电极电势的几点说明：（1）同一电极的氧化半反应和还原半反应的标准电极电势相同（标准电极电势表中，都以还原形式写出）。Mn++ne↔M（2）同一物质的不同价态，可组成不同的电对，对应着不同的标准电极电势数值。EθFe3+/Fe2+=0.771V,EθFe2+/Fe=-0.447V（3）电极反应中有关系数改变时，标准电极电势的值不变，因为标准电极电势反映了电对在标准状态下得失电子的能

18、力或倾向，是电极的强度性质。Cl2+2e↔2Cl-1/2Cl2+e↔Cl-(4)标准电极电势的值越大，电对的氧化型物质氧化能力越强，还原型物质的还原能力越弱；标准电极电势的值越小，电对的还原型物质还原能力越强，氧化型物质的氧化能力越弱。(5)电极反应中有H+、OH-时，电对在酸性或碱性介质中有两种不同的标准电极电势值，见书上P359。2.甘汞电极)L2.8mol(Cl(s)ClHg(l)HgPt122表示方法：----++)aq(Cl22Hg(l)2e(s)ClHg:电极反应22：1--=Lmol0.1)Cl(标准甘汞电极：cV268.0/Hg)Cl(Hg22=E)

19、KCl(L2.8mol)Cl(1饱和溶液饱和甘汞电极：--=cE(Hg2Cl2/Hg)=0.2412V能斯特方程对于电极反应，如何求该电极的电极电势E？E与Eθ相等吗？相互关联吗？,298.15K=T时e-+nb还原型a氧化型对于电极反应E=Eθ+(0.059/n)lg[Ca(氧化态)/Cb(还原态)]能斯特方程O4HMn5e8HMnO224+-+-+++例：=()/MnMnO24+-E4)}Mn({)}H()}{MnO({lg5V0592.0)/MnMnO(2824++-+-+cccE对E=Eθ+(0.059/n)lg[