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1、第十一章第十一章 电化学基础电化学基础（氧化还原反应）（氧化还原反应）11-1 11-1 氧化还原反应氧化还原反应一、一、 氧化值（氧化数、氧化态）的概念氧化值（氧化数、氧化态）的概念氧化值是元素一个原子的氧化值是元素一个原子的表观荷电数表观荷电数，这种荷电数，这种荷电数是将成键电子指定给电负性较大的原子而求得。是将成键电子指定给电负性较大的原子而求得。规定：规定：（1）单质中，元素的氧化值为零，）单质中，元素的氧化值为零，H2 、 Cl2 、Fe（2）正常氧化物中，氧的氧化值为）正常氧化物中，氧的氧化值为-2，（3）过氧化物中）过氧化物中(H2O2 和和Na2O2)氧的氧化值为氧的氧化值为-
2、1。（4）KO2中氧中氧 的氧化值为的氧化值为-0.5。 （5）KO3中氧的氧中氧的氧 化值为化值为-1/3， OF2中中O为为+2。（6）在氧的氟化物（在氧的氟化物（OF2，O2F2）中，氧的氧化）中，氧的氧化值分别为值分别为+2和和+1。 （7）H 一般为一般为+1，如，如PH3； 但但在在NaH中为中为- 1。 例：例：SiO2： Si的氧化数为的氧化数为+4；Cr2O72-：Cr的氧化数为的氧化数为+6；Fe3O4： Fe的氧化数为的氧化数为 ；S2O32-： S的氧化数为的氧化数为+2；S4O62-: S的氧化数为的氧化数为2.5； 例：例：SiO2： Si的氧化数为的氧化数为+4；
3、Cr2O72-：Cr的氧化数为的氧化数为+6；Fe3O4： Fe的氧化数为的氧化数为 ；S2O32-： S的氧化数为的氧化数为+2；S4O62-: S的氧化数为的氧化数为2.5；二、几组概念二、几组概念氧化还原反应？氧化还原反应？反应前后元素氧化值发生变化的反应。反应前后元素氧化值发生变化的反应。 Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+氧化剂和还原剂？氧化剂和还原剂？在氧化还原反应中，反应物中在氧化还原反应中，反应物中氧化数降低氧化数降低的物的物质称为质称为氧化剂氧化剂，氧化数升高氧化数升高的物质称为的物质称为还原剂还原剂。被氧化和被还原？被氧化和被还原？氧化还原反应中，还原剂氧化还原反应
4、中，还原剂氧化数升高的过程氧化数升高的过程称为氧称为氧化，氧化剂氧化数降低的过程称为还原。化，氧化剂氧化数降低的过程称为还原。氧化反应和还原反应？氧化反应和还原反应？把氧化还原反应分拆成两个把氧化还原反应分拆成两个半反应半反应，分别称为氧化分别称为氧化反应及还原反应。反应及还原反应。半反应？半反应？ Cu2+ + 2e = Cu 还原反应（得电子，氧化值降低）还原反应（得电子，氧化值降低）Zn -2e = Zn2+ 氧化反应（失电子，氧化值升高）氧化反应（失电子，氧化值升高）氧化态与还原态？氧化态与还原态？ 同一元素可以具有不同的氧化值，高氧化值的叫同一元素可以具有不同的氧化值，高氧化值的叫氧
5、氧化态化态（简记为（简记为Ox），），低氧化值的叫低氧化值的叫还原态还原态（简记（简记为为Red）。）。 三、三、 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平1、氧化态法、氧化态法：原则：还原剂氧化态升高数和氧化剂氧化态降原则：还原剂氧化态升高数和氧化剂氧化态降 低数相等低数相等(得失电子数目相等）得失电子数目相等）（1）写出化学）写出化学反应方程式反应方程式（2）确定有关元素氧化态升高及降低的）确定有关元素氧化态升高及降低的数值数值 （3）确定氧化态升高及降低的数值的最小公倍）确定氧化态升高及降低的数值的最小公倍 数。数。找出氧化剂、还原剂的系数找出氧化剂、还原剂的系数。（4）核对，可
6、用）核对，可用H+, OH, H2O配平。配平。三、三、 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平1、氧化态法、氧化态法：原则：还原剂氧化态升高数和氧化剂氧化态降原则：还原剂氧化态升高数和氧化剂氧化态降 低数相等低数相等(得失电子数目相等）得失电子数目相等）（1）写出化学）写出化学反应方程式反应方程式（2）确定有关元素氧化态升高及降低的）确定有关元素氧化态升高及降低的数值数值 （3）确定氧化态升高及降低的数值的最小公倍）确定氧化态升高及降低的数值的最小公倍 数。数。找出氧化剂、还原剂的系数找出氧化剂、还原剂的系数。（4）核对，可用）核对，可用H+, OH, H2O配平。配平。例：例：
7、HClO3 + P4 HCl + H3PO4 Cl5+ Cl 氧化态降低氧化态降低 6 P4 4PO43 氧化态升高氧化态升高20 10 HClO3 + 3P4 10HCl + 12H3PO4 10 HClO3 + 3P4 +18H2O 10HCl + 12H3PO4 方程式左边比右边少方程式左边比右边少36个个H原子，少原子，少18个个O原子，原子，应在左边加应在左边加18个个H2O。2、离子、离子-电子法或电子法或半反应法半反应法（1）写出相应的）写出相应的离子反应式。离子反应式。（2）将反应分成两部分将反应分成两部分，即还原剂的氧化反应和，即还原剂的氧化反应和 氧化剂的还原反应氧化剂的还
8、原反应。（3）配平半反应。）配平半反应。（4）确定二个半反应的系数是根据得失电子数相确定二个半反应的系数是根据得失电子数相 等的原则。等的原则。（5）根据反应条件）根据反应条件确定反应的酸碱介质确定反应的酸碱介质，分别加，分别加 入入H+, OH-, H2O, 使方程式配平。使方程式配平。例例: 配平酸性介质下配平酸性介质下KMnO4溶液与溶液与Na2SO3的反的反应应 解：解：MnO4 + SO32 + H+ Mn2+ + SO42半反应半反应 SO32 SO42 + 2e MnO4 + 5e Mn 2+配平半反应：配平半反应： SO32 + H2O SO42 + 2e + 2H+ MnO4
9、 + 5e + 8H+ Mn 2+ + 4 H2O 5+ 2得：得： 2MnO4 + 5SO32 + 16 H+ + 5 H2O 2Mn2+ + 8 H2O + 5SO42 + 10H+即：即： 2MnO4 + 5SO32 + 6 H+ = 2Mn2+ + 3 H2O + 5SO42 左边左边右边右边酸性介质酸性介质 多多O时，加时，加H+少少O时，加时，加H2O加相应的加相应的H2O加相应的加相应的H+碱性介质碱性介质 多多O时，加时，加H2O 少少O时，加时，加OH- 加相应的加相应的OH-加相应的加相应的H2O酸性介质中配平的半反应方程式里不应出现酸性介质中配平的半反应方程式里不应出现O
10、H,在碱性介质中配平的半反应不应出现在碱性介质中配平的半反应不应出现H+。一般先配平一般先配平 H、O以外的原子数，然后配平以外的原子数，然后配平H、O原子数，最后配平电子数。原子数，最后配平电子数。左边左边右边右边酸性介质酸性介质 多多O时，加时，加H+少少O时，加时，加H2O加相应的加相应的H2O加相应的加相应的H+碱性介质碱性介质 多多O时，加时，加H2O 少少O时，加时，加OH- 加相应的加相应的OH-加相应的加相应的H2O酸性介质中配平的半反应方程式里不应出现酸性介质中配平的半反应方程式里不应出现OH,在碱性介质中配平的半反应不应出现在碱性介质中配平的半反应不应出现H+。一般先配平一
11、般先配平 H、O以外的原子数，然后配平以外的原子数，然后配平H、O原子数，最后配平电子数。原子数，最后配平电子数。11-2 原电池与电极电势原电池与电极电势Zn(s)+CuSO4(aq) ZnSO4(aq)+Cu(s)rGm = -212.55kJmol-1 0，反应正向自发进行反应正向自发进行E 0，反应正向自发进行反应正向自发进行E 0，反应正向自发进行反应正向自发进行E 0，反应正向自发进行反应正向自发进行E （左），（左），B可发生歧化反应生成可发生歧化反应生成A和和C。 （右）（右） （左）（左）, 可以发生歧化反应可以发生歧化反应A B C (左) (右)3MnO42-(aq)+4
12、H+(aq) 2MnO4-(aq)+MnO2(s)+2H2O(l)(2) 计算未知电对的计算未知电对的E x (A/C）：两端电对的标准电极电势； 1， 2 ：相邻电对的标准电极电势； n1，n2： 相邻电对的电子转移数。A B C 1 2n1n2 x(A/C）nx思考题：思考题：分享一些名言，与您共勉！分享一些名言，与您共勉！n正视自己的长处，扬长避短，正视自己的长处，扬长避短，n正视自己的缺点，知错能改，正视自己的缺点，知错能改，n谦虚使人进步，骄傲使人落后。谦虚使人进步，骄傲使人落后。n自信是走向成功的第一步，自信是走向成功的第一步，n强中更有强中手，一山还比一山高，山外有强中更有强中手，一山还比一山高，山外有山，人外有人山，人外有人!永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自己选定的终点。生活不必处处带把别人送你的尺子，时时丈量自己。永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自己选定的终点。生活不必处处带把别人送你的尺子，时时丈量自己。 对大部分人来说，工作是我们憎恨的一种乐趣，一种让我们脚步变得轻盈的重负，一个没有它我们就无处可去的地狱。 世界上任何书籍都不能带给你好运，但是它们能让你悄悄成为你自己。 一个人的成就越大，对他说忙的人就越少；一个人的成就越小，对他说忙的人就越多。
