氧化还原及电化学初步.ppt

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1、氧化还原及电化学初步一、原电池1、定义：利用氧化还原反应获得电流的装置叫原电池。2、组成：半电池、电极、盐桥3、电池图解4、理论上来说，任何氧化还原反应都能组成原电池。二、原电池电动势1、定义：用电位计所测得的正极与负极间的电势差，就是原电池的电动势。2、符号：E3、测定：在标准状态下（一定温度，溶液浓度均为1molL-1）测定原电池的电动势，称为标准电动势。4、影响电池电动势的主要因素有两个：一是体系中物质的浓度；二是体系所处的温度。三、电极电势1、电极电势把金属M放入它的盐溶液中，在金属及其盐溶液之间产生的电势差叫做金属的电极电势。用表示。单位为V（伏特）2、影响电极

2、电势的因素（1）内因：取决于电极的本性（2）外因：温度、溶液的浓度、介质等。3、氧化还原电对含有氧化数不同的同一元素的2种物质叫做一个氧化还原电对，可写作Zn2+/Zn,Cu2+/Cu等。（半电池）其中，该元素氧化数较高的物质称为：氧化型该元素氧化数较低的物质称为：还原型但是，到目前为止，电极电势的绝对值还不能确定。通常，我们选择某一电极的电极电势作为标准，规定其电极电势为某一数值。将其它电极电势与此标准电极电势作比较，从而确定出各电对的电极电势。4、标准电极电势（1）参照系：标准氢电极铂片表面镀铂黑；c(H+)=1mol/L的酸中；不断通101.3kpaH2流，使铂黑电

3、极上吸附的H2达饱和。定义为标准氢电极的电极电势：图：标准氢电极（2）标准电极电势测定方法：将待测电极与标准氢电极组成原电池，测定电池的电动势。若电极电对中的离子浓度为1mol/L，此时原电池的电动势的即为该电极的标准电极电势。记作盐溶液为1mol/L时，其金属的电极电势与标准氢电极的差值叫做该金属的标准电极电势。5、一般电化学体系分为二电极体系和三电极体系，用的较多的是三电极体系。相应的三个电极为工作电极、参比电极和辅助电极。化学电源一般分为正、负极；工作电极(workingelectrode，简称WE):又称研究电极，是指所研究的反应在该电极上发生。通常根据研究的性质

4、来预先确定电极材料，但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳(以:)、铂、金、银、铅和导电玻璃等。辅助电极(counterelectrode，简称CE):又称对电极参比电极(referenceelectrode，简称RE):是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极。饱和甘汞电极(SCE)、Ag/AgCl电极、标准氢电极(SHE或NHE)等。6、标准电极电势表（298.15K）使用原则（1）反应环境中有无H+或OH-（2）未给明条件，但电对只在某一条件存在（3）同一物质在不同电对中作用可不同（4）值的大小与氧化性、还原性的关系（5）与得失电子数无关（6）可通过实验测定或理论计算

5、获得7、原电池的标准电动势E=正-负8、电极反应的Nernst方程由于标准电极电势是在标准状态下测得的。如果条件改变，则电对的电极电势也将随之发生改变。(T=298.15K)五、电极电势在氧化还原反应中的应用（判断反应进行的方向和程度）1、用判断氧化剂、还原剂的相对强弱确定氧化剂和还原剂的相对强弱是判断反应进行方向的前提。电极电势的大小也反应了电对中氧化型物质得电子能力和还原型物质失电子能力的强弱。电极电势越大，电对中的相应的氧化型物质得电子能力越强；同样的，电极电势越小，电对中的相应的还原型物质失电子能力越强。2、判断氧化还原反应进行的方向氧化还原反应是争夺电子的反应，

6、反应总是在得电子能力强的氧化剂和失去电子能力强的还原剂之间发生。强氧化剂1+强还原剂2=弱氧化剂2+弱还原剂1经验规则：E>0.2V，反应正向进行；E<-0.2V，反应逆向进行；-0.2V