第7章第2节原电池及电动势资料.ppt

氧化还原反应概念间的相互关系： 反应物 氧化剂 还原剂 发生还原反应(被还原) 还原产物 生成物 (具有氧化性) 得电子(氧化数降低) (具有还原性) 发生氧化反应(被氧化) 失电子(氧化数升高) 氧化产物 (具有还原性) (具有氧化性) 复习 Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 Cu2+ + 2e- ? Cu 还原反应(得电子) Zn - 2e- ? Zn2+ 氧化反应(失电子) 半反应 以Cu-Zn原电池和电解HCl溶液的电解池为例。 原电池：正极 Cu2++2e?Cu 习惯上：电极上发生氧化反应的极称为阳极， 电极上发生还原反应的极称为阴极。 负极 Zn ?Zn2++2e 电解池：阳极2Cl- ?Cl2+2e 氧化反应 得电子，被还原， 发生还原反应。 失电子，被氧化， 发生氧化反应。 阴极2H++2e ?H2 还原反应 氧化还原反应与电化学中两极的关系 电池充电(电解池) 电池放电(原电池) 电化学研究的内容： 化学能 电能 实现方式：电池中电子、离子的迁移及电极的氧化还原反应。 化学电源——将化学能直接转换成电能的装置。 化学电源已成为现代社会生活的必需品， 而化学电源都与氧化还原反应有关。 本节将着重探讨以氧化还原反应为基础的电化学问题 简 介 半电池中的氧化还原电对 在每个半电池中, 都含有同一元素 不同价态的二种物质: 其中: Zn、Cu 称为还原态物质 (低价态, 还原剂); Zn2+、Cu2+ 称为氧化态物质 (高价态, 氧化剂). 同一元素的氧化态物质和还原态物质, 组成了氧化还原电对, 简称电对, 用“氧化态/还原态”表示 . 例如: 锌半电池中含有Zn、Zn2+ ; 铜半电池中含有Cu、Cu2+。 例如: 锌半电池的电对可表示为: Zn2＋/ Zn; 铜半电池的电对可表示为: Cu2＋/Cu 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 将Zn棒插入硫酸铜溶液中，则在Zn棒上将有Cu析出，具体反应是 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 写成离子反应方程式则为 Zn+Cu2+(aq) = Zn2+(aq)+Cu 该反应的 可见该氧化还原反应不仅可以自发进行，而且推动力还很大。反应进行1mol最多可向环境做非体积功(电功)212.31KJ 实验还证明反应速率也很快。 其中不形成有序的电子流，随着反应的进行，溶液温度升高，即化学能转换为热能。 在溶液中发生的普通氧化还原反应不能产生定向移动的电流，但可以通过适当的设计，使电流定向移动，这种借助于自发的氧化还原反应产生电流的装置称为原电池，此时化学能转换为电能。 * 伏特计=电流表 * 原电池是由两个半电池（电极）组成的，那么我们前面讲的氧化还原反应也是由两个半反应组成 氧化半反应和还原半反应分别在两个半电池上发生 自发进行的电池反应，可以分为两个部分，一个表示氧化剂的还原，另一个表示还原剂的氧化，其中任一部分都称为原电池的半反应式。 半反应中同一元素两个不同氧化值的物种组成电对。 高价态物质称氧化态；低价态物质称还原态。氧化型/还原型 * 若组成电极物质中无金属时，应插入惰性电极。惰性电极导体通常是不活泼的金属 惰性电极： 如Pt ，石墨能导电而不参入电极反应的电极 * 半电池符号 * 原电池是把化学能转化成电能的装置，做功能力的大小可用原电池的电动势表示。 物体由于被举高而具有的能叫做重力势能(gravitational potential energy)。对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定。物体的质量越大、相对的位置越高、做的功越多，从而使物体具有的重力势能变大，它的表达式为：Ep=mgh。 瀑布飞泻是水的重力势能转化为动能一样原电池是化学能转化为电能的装置 原电池做功能力的大小可用原电池中两个电极之间的电