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1、第一節(jié)氧化還原反應(yīng)的基本概念第二節(jié)原電池第三節(jié)電極電勢第四節(jié)電極電勢的應(yīng)用第五節(jié)元素標(biāo)準電極電勢圖和電勢圖第七章氧化還原反應(yīng)和電極電勢-pH四、氧化還原反應(yīng)方程式的配平三、氧化還原電對第一節(jié) 氧化還原反應(yīng)的基本概念二、氧化劑和還原劑一、氧化值一、氧化值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(shè)把每個化學(xué)鍵中的電子指定給電負性較大的原子而求得。確定氧化值的規(guī)則如下：(1)在單質(zhì)中，元素的氧化值為零。(2)O的氧化值一般為-2；在過氧化物中為-1；在超氧化物中為-1/2；在OF2中為+2。(3)H的氧化值一般為+1；在金屬氫化物中為-1。(4)在
2、單原子離子中，元素的氧化值等于離子的電荷數(shù)；在多原子離子中，各元素的氧化值代數(shù)和等于離子的電荷數(shù)。(5)在中性分子中，所有元素的氧化值代數(shù)和等于零。例題在K2Cr2O7中，Cr的氧化值為+6。例7-1計算K2Cr2O7中Cr的氧化值。解：在K2Cr2O7中，O的氧化值為-2，K的氧化值為+1。設(shè)Cr的氧化值為x，則有：元素的氧化值發(fā)生變化的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。在氧化還原反應(yīng)中，元素的氧化值升高的過程稱為氧化；元素的氧化值降低的過程稱為還原。氧化過程和還原過程總是同時發(fā)生的。在氧化還原反應(yīng)中，組成元素的氧化值升高的物質(zhì)稱為還原劑，它的反應(yīng)產(chǎn)物稱為氧化產(chǎn)
3、物。組成元素的氧化值降低的物質(zhì)稱為氧化劑，它的反應(yīng)產(chǎn)物稱為還原產(chǎn)物。二、氧化劑和還原劑判斷一種物質(zhì)是做氧化劑還是做還原劑，通常可以依據(jù)以下原則：(1)當(dāng)元素的氧化值為最高值時，它的氧化值不能再增大，只能做氧化劑。(2)當(dāng)元素的氧化值為最低值時，它的氧化值不能再減小，只能做還原劑。(3)當(dāng)元素的氧化值為中間值時，它既可以做氧化劑，也可以做還原劑。在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑與它的還原產(chǎn)物及還原劑與它的氧化產(chǎn)物分別組成一個氧化還原電對，簡稱為電對。在氧化還原電對中，組成元素的氧化值較高的物質(zhì)稱為氧化型物質(zhì)；組成元素的氧化值較低的物質(zhì)稱為還原型物質(zhì)。書寫電對時，
4、氧化型物質(zhì)寫在左側(cè)，還原型物質(zhì)寫在右側(cè)，中間用斜線“／”隔開。在氧化還原電對中，氧化型物質(zhì)得電子，在反應(yīng)中做氧化劑；還原型物質(zhì)失電子，在反應(yīng)中做還原劑。三、氧化還原電對在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑中組成元素氧化值降低的總數(shù)等于還原劑中組成元素氧化值升高的總數(shù)。配平步驟如下：（1）寫出反應(yīng)物和產(chǎn)物的化學(xué)式；（2）標(biāo)出氧化值發(fā)生變化的元素的氧化值，計算出氧化值升高和降低的數(shù)值；（3）利用最小公倍數(shù)確定氧化劑和還原劑的化學(xué)計量數(shù)。（4）配平氧化值沒有變化的元素原子，并將箭號改成等號。四、氧化還原反應(yīng)方程式的配平（一）氧化值法例題例7-2用氧化值法配平下列氧化還原
5、反應(yīng)：解：標(biāo)出氧化值發(fā)生變化的組成元素的氧化值，計算氧化值升高和降低的數(shù)值。2×[+3－(+6)]=－62×[0－(－1)]=+2利用最小公倍數(shù)確定氧化劑和還原劑的化學(xué)計量數(shù):配平其他氧化值沒有變化的元素的原子：先將兩個半反應(yīng)配平，再將兩個半反應(yīng)合并為氧化還原反應(yīng)的方法稱為離子-電子法。離子-電子法的配平步驟如下：(1)寫出氧化還原反應(yīng)的離子方程式；(2)將氧化還原反應(yīng)分為兩個半反應(yīng)；（二）離子－電子法(3)分別配平兩個半反應(yīng)；(4)將兩個半反應(yīng)分別乘以相應(yīng)系數(shù)，使其得、失電子數(shù)相等，再將兩個半反應(yīng)合并為一個配平的氧化還原反應(yīng)的離子方程式。最后，在配平
6、的離子方程式中添加不參與反應(yīng)的陽離子和陰離子，寫出相應(yīng)的化學(xué)式。例題例7-3用離子-電子法配平下列氧化還原反應(yīng)：解：先寫成離子方程式：將離子方程式分成兩個半反應(yīng)：分別配平兩個半反應(yīng)：根據(jù)得、失電子數(shù)相等的原則，將兩個半反應(yīng)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(yīng)方程式：第二節(jié)原電池一、原電池的組成二、原電池的表示方法三、原電池的電動勢與反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能變的關(guān)系一、原電池的組成利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。從理論上講，任何自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。原電池由兩個半電池組成。半電池又稱電極，每一個電極
7、都是由電極導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液組成。分別在兩個半電池中發(fā)生的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)，稱為半電池反應(yīng)或電極反應(yīng)。原電池的兩極所發(fā)生的總的氧化還原反應(yīng)稱為電池反應(yīng)。在原電池中，流出電子的電極稱為負極，負極發(fā)生氧化反應(yīng)；流入電子的電極稱為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)。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，而陽離子和陰離子可以自由移動。鹽橋的作用是構(gòu)成原電池的通路和維持溶液的電中性。二、原電池的表示方法為簡便起見，原電池裝置常用原電池符號表示。書寫原電池符號的規(guī)則如下：(1)在半電池中用“
8、
9、”表示電極導(dǎo)體與電解質(zhì)溶液之間的界面。(2)原電池的負極寫在左側(cè),正極寫在右側(cè)，并用“＋”、“
