第九章氧化还原与电极电势课件

第九章氧化还原与电极电势氧化值（定义、运算规则、计算）氧化剂与还原剂（定义和判断）电极电势（产生原因、影响因素、书写电极反应方程）PARTONE氧化值目的为了揭示共价化合物等氧化还原反应本质；在化合价和电负性概念基础上提出。应用通过计算某元素原子的氧化值1、判断是否发生氧还反应。2、判断氧化剂与还原剂。氧化数概念的核心：假设把每个化学键中的电子指定给所连接的两原子中电负性较大的一个原子。得电子，氧化数为负；失电子，氧化数为正。规则单质的氧化数为零，如H2中元素的氧化值为0。单原子离子的氧化数为该元素离子的电荷数，如NaCl中Cl-的氧化值为-1。离子团中各元素的氧化值的代数和为离子电荷数，如S4O6-2中S的氧化值为+2.5。中性化合物，各元素氧化值的代数和为0。在结构已知的共价化合物中，把电子对的偏移理想化为转移，将电子指定给电负性较大的原子（电负性表详见书本）

与化合价不同，氧化值（数）可以是正数、负数、0和小数。氧在化合物中氧化值一般是-2；过氧化物（如过氧化氢）中O的氧化值为-1；在氟化物（如O2F2和OF2）中分别为+1和+2。氢原子与电负性比它的原子结合，H的氧化值为+1；氢与电负性比它小的原子结合，氧化值为-1，比如金属氢化物中NaH中氢的氧化值为-1。碱金属的氧化值为+1，碱土金属的氧化值为+2。氟是电负性最大的元素，氧化值为-1。其他卤族元素，除开与电负性更大的卤素结合时或与氧结合时，其他情况都是-1。如ClF中Cl的氧化数为+1；ICl3中I的氧化数为+3。

几种常见元素的氧化值有以下规定练习见书NaI：Na+1，I-1MnO4-：Mn

+7，O-2求S2O32-，S2O82-，Na2S4O6中S的氧化数CuOH2ONa2OCO2NaClH2NaHCl+2+1＋1+4+100+1-1-2-2-2-1-2PARTTWO氧化还原氧化还原反应元素的氧化数发生了变化的化学反应Zn+Cu2+=Cu+Zn2+

失电子得电子

氧化数升高

氧化数降低氧化反应还原反应还原剂氧化剂还原产物氧化产物失升氧还，得降还氧Tips：找到你喜欢的口诀2SO2＋O2══2SO3SO2＋2H2S══3S↓＋2H2O

3I2＋6OH-══IO3-

＋5I-+3H2O同一物质在不同反应中，可作氧化剂又可作还原剂有些物质在同一反应中，既是氧化剂又是还原剂Attention!!酸性溶液：

2MnO4-＋5SO32-＋6H+══2Mn2+＋5SO42-＋3H2O中性或弱碱性溶液：

2MnO4-＋3SO32-＋H2O══2MnO2↓＋3SO42-＋2OH-强碱性溶液：

2MnO4-＋SO32-＋2OH-══2MnO42-＋SO42-＋H2O反应条件不同，氧化还原的产物也不同Attention!!2Na+Cl2

=2NaCl氧化半反应：2Na–2e-→2Na+

还原半反应：Cl2+2e-→2Cl-

氧化还原电对元素得电子后的存在形式-还原型元素失电子后的存在形式-氧化型氧化还原电对半反应中同一元素的两个不同氧化值的物种组成了氧化还原电对研究同一元素φ氧化型/还原型φ氧化型/还原型（氧化数高）氧化型+ne-

还原型（氧化数低）

或Ox+ne-

Red还原半反应电对MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2OMn2+/MnO4-MnO4-+2H2O+3e=MnO2+4OH-

MnO4-/MnO2氧化还原电对PARTTHREEE电极电势视频：用多少橙子可以给iPhone充电？灯泡发亮，有电流

锌片溶解，铜片上有铜沉积(-)锌片(+)铜片ZnSO4盐桥CuSO4锌片插入ZnSO4溶液中铜片插入CuSO4溶液中现象(Zn2+/Zn)铜电极(+)锌电极(-)(Cu2+/Cu)Zn-2e→Zn2+

(氧化反应)

Cu2+＋2e→Cu(还原反应)原电池

化学能→电能Zn＋Cu2+═Zn2+＋Cu通过自发的氧化还原反应产生电流的装置叫原电池。负极：流出电子的一端正极：流入电子的一端电子从负极流向正极电流从正极流向负极失负氧升师父养生得正还降得道需还金属溶解金属沉积反应的原理M(s)Mn+(aq)

+ne-氧化反应还原反应金属越活泼(V溶解>V沉积)金属表面(-)溶液(+)双电层→电极电势金属越不活泼(V溶解<V沉积)金属表面(+)溶液(-)双电层→电极电势溶解沉积M(s)Mn+(aq)

+ne-金属越活泼(V溶解>V沉积)金属表面(-)溶液(+)双电层→电势金属越不活泼(V溶解<V沉积)金属表面(+)溶液(-)双电层→电势电极电势φ氧化型/还型金属与溶液间形成双电层而产生的稳定电势(φMn+/M)Cu-Zn原电池中:Zn片和Zn2+溶液构成电极，电极电势用φZn2+/Zn表示Cu片和Cu2+溶液构成电极，电极电势用φCu2+/Cu表示有什么用？不同电极的电极电势不同，标准电极电势的大小与该氧化还原电对有关。电对的标准电极电势越大，其氧化型物质的氧化能力越强，其还原型物质的还原性越弱。可以通过标准电极电势判断氧化型物质的氧化能力的相对强弱；可以判断氧化还原反应的自发方向及程度。为了研究实际情况，德国物理化学家能斯特提出了能斯特方程：研究离子浓度和温度对电极电势的影响的能斯特方程式。显然，标准状态是理想状态T=298K时能斯特方程影响因素1—温度影响因素2—各物质浓度幂次方的乘积

Ox+ne-Red为电极电势(V)R为气体常数（8.314J/Kmol）T为绝对温度（t＋273.15）Kn为电极反应中得失电子数F为法拉第常数（96500C/mol）1、银针验毒科学吗？2、银饰越黑，佩戴者身体越差？银器失色光亮的银饰品很容易变黑O2