课堂教学多媒体教案：第十一章 氧化还原反应.ppt

1 §11-1 基本概念 参加反应的物质之间有电子转移或偏移的一类反应称氧化还原反应。 一、原子价（化合价）和氧化数 1.原子价 ⑴ 元素原子能够化合或置换一价原子（H）或一价基团（OH）的数目。 例： NH3、HCI、H2O、PCI5。 N：-3；CI：-1；O：-2；P：+5 确定氧化数的规则 ⑴ 单质中元素的氧化数为零。如：H2，O2，S8。 ⑵ 氢的氧化数一般为+1，在活泼金属氢化物中为-1。如：NaH,CaH2 。 ⑶ 氧的氧化数一般为-2，在过氧化物中为-1。如H2O2 、Na2O2 ；在超氧化物中为-1/2，如KO2 ； 在氧的氟化物中为+1或+2，如：OF2 、O2F2。 ⑷ 离子型化合物中，元素的氧化数等于该离子所带的电荷数。如：NaCI。 3.原子价与氧化数的区别 离子化合物中二者数值一般相等，NaCI、KNO3。 共价化合物中二者差别较大 CH4 C2H4 C2H2 C的原子价 4 4 4 二、氧化还原反应的特征 Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ Cu氧化数：+2→0,得电子，被还原,氧化数降低,还原过程。Cu2+做氧化剂。 Zn氧化数：0→+2,氧化数升高,失电子，被氧化,氧化过程。Zn做还原剂。 整个氧化还原反应可看成由2个半反应构成 还原半反应：Cu2++2е-→Cu 氧化半反应：Zn→Zn2++2е- 氧化反应和还原反应总是同时发生，相辅相成。 自氧化还原反应：氧化数的升和降都发生在同一个化合物中的氧化还原反应。 2KCIO3=2KCI+3O2↑ 歧化反应：同一物质中，处于同一氧化态的同一元素（三同），其氧化数发生相反变化的自氧化还原反应。 CI2+H2O=HCIO+HCI 4KCIO3=3KCIO4+KCI 三、氧化还原电对 在氧化还原半反应中（Cu2++2е-→Cu），同一元素的不同氧化态物质可构成氧化还原电对。电对中高氧化态物质称氧化型，低氧化态物质称还原型。 电对通式：氧化型/还原型 Cu2+/Cu ;Zn2+/Zn ;H+/H2 ; O2/OH- 说明: ⑴电对不需配平 ⑵氧化型或还原型物质必须是能稳定存在的。 一个氧化还原电对 对应一个半反应 H+/H2 2H++2е- →H2 Zn2+/Zn Zn2++2е- →Zn 一个氧化还原反应是由两个或两个以上的氧化还原电对共同作用的结果。 Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ 一个电对中，氧化型的氧化能力越强，则其共轭还原型的还原能力越弱；如还原型的还原能力越强，则其共轭氧化型的氧化能力越弱。 如 MnO4-/Mn2+ 和SO42-/SO32- 在酸性介质中 MnO4-+8H+ +5е- →Mn2++4H2O SO42-+2H+ +2е- →SO32-+H2O 2MnO4-+6H+ +5SO32-= 2Mn2++5SO42- +3H2O §11-2 氧化还原反应方程式的配平 一、氧化数法 配平原则：氧化数的升降值相等 反应前后各元素的原子总数相等。 配平步骤： ⑴ 写出基本反应式 ⑵ 找出元素原子氧化数的升降值 ⑶ 调整系数使氧化数变量相等 ⑷ 用观察法配平氧化数未改变的元素原子数目 §11-3 电极电势 一、原电池和电极电势 二、电动势E与△G的关系 三、影响电极电势的因素 四、电极电势的应用 一、原电池和电极电势 1.原电池 Cu2++Zn=Cu+Zn2+ 整个装置接通后，可观察到下列实验现象 (1)伏特表指针发生偏转 ─ 导线上有电流 电子由Zn片经导线到Cu片 (2)取出盐桥,表针回零;放回,表针重又偏转。 ─ 盐桥沟通整套装置成通路 (3)Zn片溶解，Cu片上有Cu沉积 ─ Zn比Cu易失电子，Cu2+比Zn2+易得电子 电极反应 负极（Zn)：Zn=Zn2+ + 2е- , 氧化反应 正极（Cu): Cu2++2е- = Cu ，还原反应 电池反应： Cu2++Zn=Zn2++Cu 盐桥的作用：整个反应发生后，Zn半电池溶液中，由于Zn2+增加，正电荷过剩；Cu半电池中，Cu2+减小，SO42-相对增加，负电荷过剩。 盐桥的主要成分是KCI饱和溶液，其作用就是消除两个半电池中由于电极反应发生