氧化还原反应和氧化还原滴定法-氧化还原反应（基础化学课件）

电极电势

《基础化学》学校名称：

在锌铜原电池中：负极反应

Zn-2e→Zn2+正极反应

Cu2++2e→Cu电池反应

Zn+Cu2+=Zn2++Cu

一、原电池

Cu-Zn原电池

◆输出电子的电极称为负极，发生氧化反应。

◆接受电子的电极称为正极，发生还原反应。

◆两个电极反应之和为电池反应。

借助氧化还原反应产生电流的装置，即将化学能转变成电能的装置称为原电池。

Zn2+/ZnCu2+/Cu原电池的表示方法Cu-Zn原电池可以表示为：(－)Zn(s)∣ZnSO4(c1)‖CuSO4(c2)︱Cu(s)(+)负极写在左边，正极写在右边。电极物质是溶液注明其浓度；是气体注明其分压。用“︱”表示电极与溶液的界面；用“，”区分同一相中的不同组分；用“‖”表示盐桥。电对中没有金属单质，要用不活泼的金属或石墨做电极，称为惰性电极。在电池符号中也要表示出惰性电极。二、电极电势

（一）电极电势

两个电极用导线相连有电流产生，说明两个两个电极之间有电势差。正负两极的电极电势之差称为原电池的电动势，用E表示。

E=φ+-φ-例如：E=φCu2+/Cu-

φZn2+/ZnCu-Zn原电池

（二）标准电极电势（一）电极电势标准电极电势：电极处于标准状态时的电极电势。符号：φθ测定方法：（1）在标准状态下，将待测电极与标准氢电极组成原电池（此电池为标准电池）；（2）用电位差计测定原电池的标准电池电动势（Eθ）；（3）用检流计确定原电池的正极和负极；（4）通过原电池的电动势计算待测电极的电极电势。

标准电极电势的应用：

衡量氧化剂氧化能力或还原剂还原能力的强弱。

φθ越大，电对中氧化态的氧化能力越强，是强氧化剂。

φθ越小，电对中还原态的还原能力越强，是强还原剂。

氧化性Ag+＞Zn2+还原性Zn＞Ag查标准电极电势表

电极电势标准电极电势的应用：

判

定氧化还原反应自发进行的方向。

Eθ=φ+θ

-φ-θ

若Eθ>0，则反应向正方向进行。例如：判断下面反应能否进行？

Zn2++Ag=Zn

+Ag+

φθZn2+/Zn=-0.763V,φθAg+/Ag=0.7995V负极：Ag-e=Ag+

正极：Zn2++2e=ZnEθ=φθZn2+/Zn

-φθAg+/Ag=-0.763-（0.7995）<0

能斯特方程

《基础化学》学校名称：能斯特方程

aOx+ne=bRed对于任意电极：对氧化还原总反应(原电池反应)：

式中。

电极电势的大小既与组成电极材料的物质本性有关(体现在Eθ上)，还与反应物浓度、压力和反应温度有关。注意：(1)式中，J为电极反应的反应商，包括反应式中各组分，不仅仅是氧化态和还原态本身。(2)反应式必须配平！

如298K时反应:NO3-+4H++3e

=NO+2H2O如：O2+4H++4e=2H2O如：Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O如：MnO2(s)+4H+(aq)

+2Cl-(aq)=Mn2+(aq)+Cl2(g)+2H2O氧化还原半反应与氧化还原电对

《基础化学》学校名称：氧化还原半反应

氧化还原反应是由氧化反应和还原反应组成的，这两个反应称为氧化还原半反应。Zn+

CuSO4=ZnSO4+

Cu氧化反应：Zn-2e=Zn2+还原反应：Cu2++2e=Cu1.氧化态(OX)：半反应中氧化数较高的物质。如Zn2+、Cu2+，可作氧化剂；

2.还原态(Red)：半反应中氧化数较低的物质。如Zn、Cu等，可作还原剂。氧化还原（共轭）电对：

同一物质的Ox与Red两种形态，因为得失电子而形成的对应（共轭）关系的一对。写作“氧化态/还原态”。氧化或还原半反应中，物质发生氧化态Ox和还原态Red的转变例如：Zn→Zn2+、H+

→H2例如:Zn2+／Zn、Fe3+／Fe2+都是氧化还原电对。氧化还原电对（氧化还原共轭电对）上例中，存在两个电对Zn2+／Zn和H+/H2，氧化还原反应是电子在两个电对的物质之间转移。氧化剂与还原剂《基础化学》学校名称：氧化剂和还原剂(3)氧化还原反应：有氧化数发生变化的反应，即有电子得失的反应，这就是氧化还原反应实质。(1)氧化反应：元素氧化数升高的过程，即失电子过程。(2)还原反应：元素氧化数降低的过程，即得电子过程。

氧化与还原反应是同时发生的。一种元素的氧化数升高，必有另一种元素的氧化数降低，并且氧化数升高的数值与氧化数降低的数值相等。CuO+H2Cu+H2O氧化数降低物质称氧化剂氧化数升高物质称还原剂氧化数降低过程氧化数升高过程+200+1(4)氧化剂:化学反应中得电子物质，即氧化数降低的物质。(5)还原剂:化学反应中失电子物质，即氧化数升高的物质。反应过程中电子由还原剂转移至氧化剂。◆常见的氧化剂：活泼的非金属单质；高价态金属离子；某些高氧化数的化合物、氧化物和过氧化物。◆常见的还原剂：活泼的金属单质；低价态金属离子；某些低氧化数的化合物或阴离子。◆氧化数处于最高值元素的化合物，只能作氧化剂；

氧化数处于最低值元素的化合物，只能作还化剂；

氧化数处于中间值元素的化合物，既可作氧化剂，又可作还原剂。常见的氧化剂和还原剂氧化数《基础化学》学校名称：氧化数1.氧化数定义：氧化数是指某元素一个原子的荷电数。荷电数：假设把每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。2.确定氧化数的一般规则：（1）单质中元素的氧化数为零。

（2）中性分子中各元素的氧化数的代数和等于零。（3）单原子离子中元素的氧化数等于离子所带电荷数。（4）在复杂离子中各元素氧化数的代数和等于该离子的电荷数。（5）某些元素在化合物中的氧化数：

通常氢在化合物中的氧化数为＋1；通常氧的氧化数为－2。3.氧化数的表示方法：（1）元素的氧化数通常写在元素符号的右上方，用＋x和－x来表示。例如：Fe＋2SO4，Fe2＋3O3。（2）在元素符号之后以罗马数字加括号表示。例如：FeSO4中的Fe（Ⅱ），Fe2O3（Ⅲ）。例：求Na2S4O6中S的氧化数。解:设S的氧化数为x

4x+2×(+1)+6×(-2)=0x=+5/2练习：求Na2S2O3中S的氧化数。原电池

《基础化学》学校名称：

在锌铜原电池中：负极反应

Zn-2e→Zn2+正极反应

Cu2++2e→Cu电池反应

Zn+Cu2+=Zn2++Cu

原电池Cu-Zn原电池

◆输出电子的电极称为负极，发生氧化反应。

◆接受电子的电极称为正极，发生还原反应。

◆两个电极反应之和为电池反应。

借助氧化还原反应产生电流的装置，即将化学能转变成电能的装置称为原电池。

Zn2+/ZnCu2+/Cu原电池的表示方法Cu-Zn原电池可