7-氧化还原与电化学.pptVIP

第七章 氧化还原.电化学 教学要求： 1．氧化还原反应定义、氧化还原反应方程式的配平（离子—电子法）。 2．原电池的定义及原电池符号、电极电势的意义、标准氢电极、离子浓度、酸度对电极电位的影响（能斯特方程）、条件电极电势、电极电势的应用（方向、强度、程度） 3. 元素电位图及其用途 。 二、氧化值 1970年国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)确定：氧化值（或叫氧化数）是某一元素一个原子的荷电数（形式电荷），这个荷电数可由假设把每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。 三、氧化还原方程式的配平 1、配平方法： （离子—电子法）。 配平原则； （1）反应过程中氧化剂所夺得的电子数必须等于还原剂失去的电子数。 （2）反应前后各元素的原子总数相等。 例1：高锰酸钾在酸性介质中与亚硫钠作用生成硫酸锰和硫酸钠，试配平反应方程式（离子—电子法）。 第一步 写出反应物和产物的离子方程式： (问题1：何种物质可写成离子形式？) MnO4- + SO32- +H+→ Mn2+ + SO42- + H2O 第二步 拆成氧化和还原的两个半反应式： 即；还原剂被氧化：SO32- → SO42- 氧化剂被还原；MnO4-→ Mn2+ 第三步 补齐配平两个半反应式（原子个数、电荷数均须配平） （问题2：如何正确配平溶液中氧原子、氢原子？） A式； SO32- + H20 = SO42- + 2H+ + 2e B式： MnO4- + 8H+ = Mn2+ + 4H20 – 5e 例2：在碱性介质中过氧化氢氧化三氯化铬为铬酸盐。 解：1、写出反应物和产物的离子式： H2O2 + Cr3+ → CrO42- + H2O 2、拆成两个半反应式： A式 H2O2 → H2O B式 Cr3+ → CrO42- 配平 A式： H2O2 +2e → 2OH- B式： Cr3+ + 8 OH- -3e== CrO42- + 4H2O 3、 A ×3 ：H2O2 +2e = 2OH- B ×2 ：Cr3+ + 8OH- -3e = 2CrO42- + 4 H2O 4、 3H2O2 + 2 Cr3+ + 10 OH- = 2 CrO42- + 8 H2O 对非典型缺氧、多氧问题的处理： 例3：Al + NO3- + OH- ? Al(OH)4- + NH3 + H2O A: Al + 4OH- - 3e ? Al(OH)4- B: NO3- ? NH3 不仅左边确氧，右边还多氢。怎么办？ 有同学这样配： NO3- + 3H2O + 5e? NH3 + 6OH- 也有同学这样配： NO3- + 3H2O + 3 H+ + 8e ? NH3 + 6OH- 还有同学这样配 NO3- + 3H2O +5e ? N+ 6OH- 究竟该怎么配，请同学们回家考虑。 无机物与有机物之间发生的氧化还原反应： 有：[H]半反应法；[O]半反应法；氧化数法。 参考书：天津大学《无机化学》第三版 CuS + CN- + OH- ? [Cu(CN)4]3- +NCO- + S 一、拆成半反应式： CuS ? [Cu(CN)4]3- CuS ? [Cu(CN)4]3- + S CN- ? NCO- 二、配平半反应式： A：CuS + 4CN- + e = [Cu(CN)4]3- + S2- B：CuS + 4CN- －e = [Cu(CN)4]3- + S C：CN- + 2OH- －2e= NCO- + H2O 三、A×３+ B + C 4CuS + 17CN- + 2OH- = 4[Cu(CN)4]3- +NCO- + 3S2- + S + H2O 原电池和电极电位 一．原电池 1．定义 借助于氧化还原反应将化学能直接转变为电能的装置叫做原电池。 2．装置及符号表示法 原电池中有两个极： 流出电子的一个叫负极，流入电子的极叫正极。 在铜锌原电池中： 负极反应为（氧化）： Zn – 2e = Zn2+ 锌极 正极反应为（还原）：Cu2+ + 2e = Cu 铜极 整个原电池的反应为：