第八章 氧化还原与电极电位-基础化学.ppt

■原电池——利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置(primarycell)CuZnZnSO4CuSO4Cl-K+e伏特计盐桥Cu2+Zn2+-+eeeCl-K+■电极反应:负极:Zn→Zn2++2e-正极:Cu2++2e-→Cu■电池反应:Zn+Cu2+＝Cu+Zn2+(Red)(Ox)(半电池反应)CuZnZnSO4CuSO4Cl-K+e伏特计盐桥Cu2+Zn2+-+eeeCl-K+*氧化还原反应与电极电位第八章Oxidation—ReductionElectrodePotential化学反应■氧化还原反应■非氧化还原反应电子转移电化学(chemicalreaction)（电极电位）研究电能和化学能相互转化及转化过程中有关规律的学科氧化还原与电极电位氧化还原反应原电池电极电位Nernst方程式?和Ｅ的应用溶液pH值测定氧化还原反应第一节Oxidation-reductionReaction氧化还原反应一、氧化值（oxidationnumber）氧化值是某元素一个原子的荷电数，这种荷电数是由假设把每个键中的电子指定给电负性较大的原子而求得。■定义■求算原则NHHHH+1,N-3例如：NH3求算元素氧化值的几条规则①在单质分子中，元素的氧化值为零。②在电中性化合物中，所有元素的氧化值之和为零。③单原子离子，元素的氧化值等于离子的电荷数；多原子离子，所有元素的氧化值之和等于离子的电荷数。④氧化值O一般为-2；卤素原子一般为-1；H一般为+1。P132[例8-1]：试计算Cr2O72-中Cr的氧化值和Fe3O4中Fe的氧化值[解]：设Cr的氧化值为x，已知O的氧化值为-2，则：2x+7×(-2)=-2x=+6设Fe的氧化值为x，已知O的氧化值为-2，则:3x+4×(-2)=0*由以上例子可见,元素的氧化值可以是整数、零,也可以是分数。x=+例：求H2S4O6连四硫酸中S的氧化值二、氧化还原反应和氧化还原电对CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)Zn+2HCl＝ZnCl2+H2■定义元素的氧化值发生了变化的化学反应■有关概念氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应、半反应、氧化还原电对氧的氧化值：0——-2；氧化值降低，发生了还原反应。碳的氧化值：-4——+4；氧化值升高，发生了氧化反应。锌失去电子，氧化值升高，被氧化，称为还原剂,又称电子的供体。HCl中的H+得到电子，氧化值降低，被还原,HCl称为氧化剂，又称电子的受体。CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)又如：Zn+2HCl＝ZnCl2+H2Zn+Cu2+＝Cu+Zn2+Zn-2e-→Zn2+Cu2++2e-→Cu氧化反应还原反应还原剂氧化剂被氧化被还原氧化半反应还原半反应Ox+ne-Red半反应Zn+Cu2+＝Cu+Zn2+Zn-2e-→Zn2+Cu2++2e-→Cu氧化半反应还原半反应还原剂氧化剂Ox：氧化态Red：还原态同种元素的不同氧化值状态，相对而言，氧化值高的称为氧化态，氧化值低的称为还原态。Ox+ne-Red半反应氧化还原电对Ox/Red（Zn2+/Zn;Cu2+/Cu)Zn+Cu2+＝Cu+Zn2+Zn-2e-→Zn2+Cu2++2e-→Cu氧化半反应还原半反应还原剂氧化剂还原半反应：Fe3++e-→Fe2+氧化半反应：Sn2+→Sn4++2e-氧化还原电对为：Fe3+/Fe2+；Sn4+/Sn2+如：2Fe3+＋Sn2+2Fe2+＋Sn4+可见：氧化还原反应中，电子有得必有失，且得失电子数目相等；氧化半