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1、1,第八章氧化还原反应,2,本章基本要求： 1、理解氧化还原反应的基本概念及反应式的配平 2、了解原电池的基本概念，了解电极电势的意义 3、掌握Nerst方程的简单应用 4. 掌握电极电势的应用,3,氧化还原反应的应用,1 燃气燃烧供给热能！ 2 冶炼金属 3 化学电源（各种电池） 4. 生物能的获得 金属腐蚀 ,4,1、氧化还原反应,2Na+Cl22NaCl,0,0,+1,-1,失去2e,得到2e,氧化还原反应的特征是反应前后反应物之间发生了电子的转移。,化合价升高，失去电子，发生氧化反应，是还原剂；化合价降低，得到电子，发生还原反应，是氧化剂,高，失，氧，还；低，得，还，氧,5,H:Cl:
2、,凡是有电子转移（电子得失或共用电子对偏移）的化学反应称为氧化还原反应。,H2+Cl22HCl,.,.,由于Cl的电负性大于H，共用电子对发生偏移，靠近Cl原子，偏离H原子。共用电子对偏离的物质化合价升高，被氧化，是还原剂；共用电子对靠近的物质化合价降低，被还原，是氧化剂。,6,2、氧化数,氧化数： 元素在物质中所带的形式电荷。 计算 是将成键电子指定给电负性较大的原子,7,氧化数的确定规则：,1、单质中元素的氧化数为0 2、氢在化合物中的氧化数一般为+1，但在活泼金属的氢化物 中为-1 3、氟化合物中氟的氧化数为-1 4、氧在化合物中的氧化数一般为-2，在过氧化物中氧化数为-1； 在超氧化物
3、中氧化数为1/2；氧的氟化物中，氧化数为+1和+2 5、化合物中所有元素的氧化数代数和为0 6、离子或离子团中，所有元素的氧化数代数和等于离子所带 电荷数,8,标出硫元素的氧化数 S2O32- S2O72-,标出铬的氧化数 Cr2O3 CrO42- Cr2O72-,2 +6,+3 +6 +6,9,化合价：共价化合物的共价数，即某一个原子能结合几个 其他元素的能力，只能是整数,例如：Fe3O4: Fe存在两种价态，+2和+3，其氧化数为8/3,氧化数：按一定的规则指定的物质分子中元素形式的电荷数， 可以是正数、分数或零，也可以是分数。,10,2H2+O2=2H2O CuO+H2=Cu+H2O Z
4、n+Cu2+=Cu+Zn2+,氧化还原反应： 凡是反应前后元素的氧化数发生变化的反应。元素氧化数的变化时因为原子间电子的转移（得失或偏移）引起的。,氧化失电子的过程 还原得电子的过程 氧化还反应的本质电子得失,11,氧化剂 + 还原剂 还原产物 + 氧化产物,失电子、氧化数升高，被氧化,得电子、氧化数降低，被还原,氧化还原反应,特点： 在同一反应中，有失电子的物质还原剂，同时有得电子的物质氧化剂，且氧化剂得电子总数等于还原剂失电子的总数,12,自身氧化还原反应：电子转移发生在同一物质内的不同元素之间。 KClO3KCl+O2 KClO3是氧化剂，也是还原剂,歧化反应电子得失发生在同一物质内同一
5、元素的不同的原子之间 2H2O2H2O+O2 Cl2+H2OHCl+HClO (处于中间价态) 能发生歧化的物质稳定性比较差,3 氧化还原反应的类型,根据电子转移物质之间的关系分为三类 一般氧化还原反应：电子转移发生在两个或多个物质之间 Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,13,电对表示法： 高氧化态物质在上，低氧化态在下面 高氧化态对应物质称氧化型，做氧化剂， 低氧化态对应物质称还原型，做还原剂。 根据氧化还原反应电对可判断反应的产物,4 氧化还原电对,同一元素具有不同氧化数的一对物质,14,氧化还原半反应 任何一个电对物质之间的关系，可用氧化还原半反应表示。,注意：物质的氧化还原性质不是固定不
6、变的。,15,5、常见的氧化剂和还原剂,常见的氧化剂一般是活泼的非金属单质和一些具有较高氧化数的化合物。因其元素的氧化数有降低（得到电子）的趋势，容易被还原，故做氧化剂。 常见的还原剂一般是活泼的金属和低氧化数的化合物，因其元素的氧化数有升高（失去电子）的趋势，容易被氧化，故做还原剂。 处于中间氧化态的物质既可以做氧化剂，也可以做还原剂。,16,二、 氧化还原反应方程式的配平,1、氧化数法,原则： 1、元素原子的氧化数升高的总数等于元素原子的氧化数降低的总数； 2、反应方程式两边各种元素原子的总数相等。,17,步骤： （1）根据实验事实确定氧化还原产物，写出基反应方程式。 （2）确定被氧化元素
7、原子氧化数的升高值 和被还原元素原子 氧化数的 降低值。 （3）根据最小公倍数原则，使氧化数升高值和降低值相等，在相应的化学式前乘以适当的系数。 （4）用观察法配平其他元素的原子个数。 （5）检查并核对各元素的原子个数，将箭号改成等号。,18,S+HNO3 SO2+NO+H2O,KMnO4+HClMnCl2+KCl+Cl2+H2O,5题,19,2、离子电子法,原则： 1、还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子总数 2、反应方程式两边各素原子的总数相等，方程式两边离子电荷总数也相等,20,步骤： （1）用离子反应式写出主要反应物，产物。 （2）将总反应分为两个半反应，一个氧化反应一个还原 反应。
8、（3）首先对两个半反应进行原子数配平，再用电子进行 电荷数的配平。 （4）根据得失电子数相等的原则，将两个半反应乘以适 当的系数， （5）将上述两个半反应式相加，合并成一个配平的离子方程式。 注： 如果在配平时有 多氧和少氧的情况，根据介质的酸、 碱性，分别用H2O，OH-或H+, H2O等来补充。 （6）将离子方程式改写成化学反应方程式。,21,例如：酸性介质 MnO4 + H2C2O4 Mn2+ +CO2,2KMnO4 + 5H2C2O4 +6HCl= 2MnCl2 +10CO2+8H2O+2KCl,22,配平练习,1、酸性介质 MnO4-+Cl- Cl2 + Mn2+,2、近中性介质中，
9、 MnO4- + SO32- MnO2 + SO42-,3、碱性介质 Cr(OH)4- + H2O2 CrO42-,4、Br2+OH- BrO3- + Br -,6题,23,8.2.1 原电池,Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+,盐桥,铜极： Cu2+ + 2e = Cu 锌极： Zn = Zn2+ + 2e 合并：Zn+Cu2+=Zn2+Cu,原电池将化学能转化为电能 原电池化学电源,8.2 原电池和电极电势,发生了氧化还原反应,24,（1） 原电池的组成,原电池,负极,正极,电极反应氧化还原半电池反应 电极通常用电对表示,为了统一：电极反应通常写成还原式 （+） Cu2+ + 2e
10、 = Cu （-） Zn2+2e=Zn 总反应（原电池反应） （+）-（-） Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+,电子进入的极发生还原反应(氧化剂）,电子输出的极发生氧化反应(还原剂),25,（2）原电池的表示方法,26,(-) ZnZn2+( 0.020molL-1) | Ni 2+( 0.080molL-1 )Ni (+),写出下列反应的原电池符号,Zn(s) +Ni 2+ ( 0.080molL-1 ) = Zn2+( 0.020molL-1) +Ni,27,（3）电极的类型,金属- 金属离子电极：金属与其相应离子的溶液组成,气体-离子电极：气体与其饱和的离子溶液和惰性电极组成,氧化-还原电极：同一元素、不同氧化数对应的介质、惰性 电极组成，例如：MnO4 -/ Mn 2+ 对应的电极,金属-金属难溶盐电极：金属表面涂覆其难溶盐、难溶盐的 阴离子溶液，例如：Ag-AgCl电极,28,氢电极：H+（c）|H2（p）|Pt 氧电极：OH-（c）|O2（p）|Pt Fe2+-Fe3+电极： Fe2（c1）+，Fe3+（c2）|Pt 饱和甘汞电极： Cl-（饱和溶液）|Hg2Cl2（s）|Hg（）|Pt,29,氧化还原反应基本概念，方程式配平 原电池反应，原电池符号的表示,总结,
