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1、第八章氧化還原反應和電極電位主講教師：席曉嵐教授第八章氧化還原反應和電極電位第一節(jié)氧化還原反應第二節(jié)原電池第三節(jié)電極電位第四節(jié)電極電位的Nernst方程式及影響電極電位的因素第五節(jié)電極電位及電動勢的應用第六節(jié)電位法測定溶液的pH第七節(jié)氧化還原滴定法第一節(jié) 氧化還原反應一、氧化值二、氧化還原反應三、氧化還原反應式的配平一、氧化值1、氧化值的定義氧化值定義為某元素一個原子的荷電數(shù)，這種荷電數(shù)由假設把每個化學鍵中的電子指定給電負性較大的原子而求得。某元素在化合時，該元素一個原子失去多少電子或有多少電子向其它原子
2、偏移，則該原子的氧化值即為正多少；反之，一個原子得到多少電子或其它原子有多少電子向它偏移，則該原子的氧化值即為負多少。2、氧化值規(guī)則(1)在單質(zhì)中，元素的氧化值為零。H2O2F2FeZnAg(2)在化合物中，一般規(guī)定：H+（氫化物NaH、KH：H-）過氧化物H2O2、Na2O2：O-超氧化物KO2:OF2：O+2O2-(3)離子化合物：元素的氧化值=離子的電荷數(shù)CaCl2：Ca2+Cl-Na2S：Na+S2-共價化合物：元素的氧化值=原子的形式電荷數(shù)形式電荷數(shù)：把屬于兩原子的共用電子對指定給電負性較大的一
3、個原子后，在兩原子中留下的電荷數(shù)。HCl：H+Cl-(4)在中性分子中，各原子氧化值之和等于零；復雜離子中各原子氧化值之和等于離子的電荷數(shù)。例：求MnO4-中Mn的氧化值求KMnO4中Mn的氧化值（5）在某些化合物中，元素的氧化值可以是分數(shù)。例：H2S4O6連四硫酸3、氧化值與化合價的區(qū)別化合價是元素相結(jié)合時的原子個數(shù)比，它只能是整數(shù)，不能是分數(shù)；而氧化值是一種按一定規(guī)則指定的形式電荷的數(shù)值，它可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。元素的氧化值在反應前后發(fā)生了變化的反應稱為氧化還原反應。在氧化還原反應中：原子失去電子
4、，氧化值升高氧化反應（還原劑）原子得到電子，氧化值降低還原反應（氧化劑）二、氧化還原反應例在反應中，F(xiàn)e元素的氧化值由+3降低到+2，由氧化態(tài)轉(zhuǎn)化為還原態(tài)，發(fā)生還原反應，充當氧化劑；Sn元素的氧化值由+2升高到+4，由還原態(tài)轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)，發(fā)生氧化反應，充當還原劑。同種元素的不同氧化值狀態(tài)，相對而言，氧化值高的稱為氧化態(tài)，氧化值低的稱為還原態(tài)。在氧化還原反應中，物質(zhì)的氧化態(tài)和還原態(tài)相互依存、相互轉(zhuǎn)化，也是一種共軛關系。堿+H+酸Ox：氧化態(tài)Red：還原態(tài)物質(zhì)的氧化態(tài)和還原態(tài)組成一對氧化還原電對，表示為：Ox
5、/Red例如：Fe3+/Fe2+Sn4+/Sn2+當溶液中的介質(zhì)參與半反應時，須將介質(zhì)寫進相應的氧化型或還原型：氧化還原電對表示為：MnO4-,H+/Mn2+氧化還原電對表示為：MnO4-/MnO2,OH-在氧化還原電對中，氧化態(tài)的氧化能力越強，其對應的還原態(tài)的還原能力就越弱；氧化態(tài)的氧化能力越弱，其對應的還原態(tài)的還原能力就越強。氧化還原反應的實質(zhì)是在兩對氧化還原電對之間發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應。因此，任何一個氧化還原反應都可拆分為兩個氧化還原半反應：氧化反應和還原反應。例如氧化還原反應氧化反應還原反應離子電子
6、法氧化值法配平原則：在反應中，氧化劑和還原劑得失電子數(shù)相等氧化值法的配平步驟如下：(1)寫出主要反應物和生成物的簡化離子方程式：三、氧化還原反應方程式的配平配平方法將氧化還原反應分寫成兩個半反應：一個氧化反應，一個還原反應：氧化反應還原反應(3)分別配平兩個半反應：氧化反應還原反應介質(zhì)種類反應物中多一個O原子少一個O原子酸性介質(zhì)堿性介質(zhì)中性介質(zhì)(4)確定兩個半反應得、失電子數(shù)的最小公倍數(shù)，將兩個半反應分別乘以相應系數(shù)，使其得、失電子數(shù)相等，再將兩個半反應合并為一個配平的氧化還原反應的離子方程式。+)(5)
7、在配平的離子方程式中補上不參與反應的陽離子和陰離子，寫出相應的化學式，就可以得到配平的氧化還原反應方程式。例7-2用離子-電子法配平下列氧化還原反應：解：先寫成離子反應式：將離子反應式分成兩個半反應：分別配平兩個半反應：根據(jù)得、失電子數(shù)相等的原則，將兩個半反應合并，寫出配平的離子方程式：最后寫出配平的氧化還原反應方程式：第二節(jié)原電池一、原電池的概念二、電極的分類及組成三、原電池的組成式四、原電池的設計五、原電池的電動勢一、原電池的概念Zn實驗：在硫酸銅溶液中插入鋅片現(xiàn)象：（1）鋅片逐漸溶解變成Zn2+進入
8、溶液，Cu2+則還原成紅色的金屬銅從溶液中析出。（2）溶液溫度逐漸升高。CuSO4為了使反應的化學能轉(zhuǎn)化成電能，須將上述氧化還原反應分為兩個半反應：氧化反應還原反應利用氧化還原反應將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。原電池中的鹽橋是一支倒置的Ｕ型管，管中填滿了用飽和KCl(或NH4NO3)溶液和瓊脂調(diào)制成的膠凍，這樣KCl溶液不致流出，而陰、陽離子可以在其中自由移動。鹽橋的作用是構(gòu)成原電池的通路和維持溶液的電中性。原電池由兩部
