《石油化工基础》教学课件-1.5氧化还原反应

氧化还原反应Redoxreaction

石油化工基础目录Content1.常用元素的化合价2.氧化还原反应的特点3.原电池电解池4.常用元素的化合价ValenceofcommonelementsPart1常用元素的化合价Part

1什么是化合价?化合价与物质的组成有怎样的联系?物质HClH2ONaClFe2O3原子个数比1:12:11:12:3结论:元素的化合价是元素的原子之间形成化合物时表现出来的一种性质，用来表示原子间化合的数目。化合价有正价和负价。常用元素的化合价Part

1在离子化合物中，元素化合价的数值就是这种元素的一个原子得失电子的数目，化合价的正负与离子所带电荷一致。在共价化合物里，元素化合价的数值，就是这种元素的一个原子跟其他元素的原子形成共用电子对的数目。化合价的正负由电子对的偏移来决定。电子对偏向哪种原子，哪种原子就为负价；电子对偏离哪种原子，哪种原子就为正价。常用元素的化合价Part

1确定元素化合价的规则如下：单质的化合价为零（如H2、N2、Zn等）碱金属（

Li、Na、K等）、碱土金属（Be、Mg、Ca等）在化合物中的化合价分别为+1、+2；H在化合物中的化合价一般为+1（例如HCl、H2O），在离子型氢化物中为-1（例如NaH、

CaH2

）；O在化合物中的化合价一般为-2（例如H2O、

H2SO4

），在过氧化物中为

-1（例如Na2O2、

H2O2

），在氟氧化合物中为+2（例如OF2

）；常用元素的化合价Part

1确定元素化合价的规则如下：F在所有化合物中的化合价均为-1；卤素在卤化物中的化合价为-1（例如HCl、

NaBr

、KI），在含氧酸和含氧酸盐中分别为+1、+3、+5、+7（例如HClO、HClO2、

HClO3、HClO4）；在多原子分子中，各元素的化合价的代数和等于零；在多原子离子中，各元素的化合价的代数和等于离子的电荷值（例如SO42-、

OH-、

NH4+

）。常用元素的化合价Part

1一价钾钠氯氢银，二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五氮磷，二三铁、二四碳,二四六硫要记全，铜汞二价最常见,一五七氯都齐全，单质零价永不变!化合价歌谣氧化还原反应的特点CharacteristicsofredoxreactionPart2氧化还原反应的特点Part

2化学反应非氧化还原反应，如酸碱反应和沉淀反应等；氧化还原反应，反应过程中有电子的转移（或电子对的偏移），反应物和生成物在前后的化合价发生了改变。氧化还原反应的特点Part

2氧化还原反应的概念:在反应中有元素化合价变化的化学反应。(1）实质:有电子的转移（得失或偏移)；(2）特征:有元素化合价升降；氧化还原反应的特点Part

2氧化反应(化合价升高）的实质是原子失去电子的过程。还原反应(化合价降低）的实质是原子得到电子的过程。氧化还原反应的特点Part

2化学反应的本质是原子之间的重新组合。在生成的氯化氢分子中，一对共用电子对偏向于Cl原子而偏离于H原子，使H从0→+1价，发生氧化反应;同时使Cl从0→-1价，发生还原反应。氧化还原反应的特点Part

2重要的氧化剂一般有以下几类：活泼的非金属单质，如Cl2、Br2、O2等；元素处于高化合价时的氧化物，如MnO2等；元素处于高化合价时的含氧酸，如浓H2SO4

、HNO3等；元素处于高化合价时的盐，如KMnO4、KClO3

、FeCl3等；过氧化物，如Na2O2、H2O2等；氧化还原反应的特点Part

2重要的还原剂一般有以下几类：活泼的金属单质，如Na、Al、Zn

、Fe等；某些非金属单质，如H2、C等；元素处于低化合价时的氧化物，如CO、SO2等；元素处于低化合价时的酸，如

H2SO3、H2S等；元素处于低化合价时的盐，如

Na2SO3、FeSO4

等。原电池GalvaniccellPart3原电池Part

3生活中有很多化学电源，它们是怎样发电的?【思考】原电池Part

3将一块锌片Zn放入CuSO4溶液中，立即发生以下反应：在该反应中，Zn失去电子为还原剂，Cu2+得到电子为氧化剂。原电池Part

3如果设计一种装置，使还原剂失去的电子通过导体间接地传递给氧化剂，那么在外电路中就可以观察到电流产生。这种借助于氧化还原反应产生电流的装置称为原电池。在原电池反应中化学能转变成电能。图

铜锌原电池装置示意图原电池Part

3有盐桥存在时电流计指针发生偏转,即有电流通过电路。取出盐桥,电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。【现象】原电池Part

3锌铜原电池工作原理：原电池Part

3原电池的构成条件：

活泼性不同的两电极

电解质溶液

形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液)

自发的氧化还原反应(本质条件)原电池Part

3原电池原理的应用:利用原电池原理设计新型化学电池;改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;进行金属活动性强弱比较;电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。解释某些化学现象。电解池ElectrolyticcellPart4电解池Part

4电解使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴而在阴阳两极发生氧化一还原反应的过程。电解池概念:把电能转化为化学能的装置；形成条件：有外加电源；有阴阳两个电极；与电解质溶液(或熔化的电解质)形成闭合回路电解池Part

4电解池原理:在阳极，Cl-失去电子被氧化成Cl原子，并两两结合成Cl2从阳极放出；在阴极，Cu2+获得电子被还原成Cu原子覆盖在阴极石墨棒上。在两个电极上发生的反应可以表示如下：

电解是一种强有力的氧化还原手段，当生产上用一般的氧化剂或还原剂无法实现的氧化还原反应，往往借助于电解的方法来进行。因此，电解合成、电解冶炼、电解精炼等在工业上获得了极其广泛的应用。电解池Part

4比较内容