8.氧化还原反应.ppt

1、第五章氧化还原反应，第一节氧化还原反应的基本概念第二节氧化还原方程是第三节电极电势第四节电极电势的应用第五节元素电势及其应用，离子交换反应(非氧化还原反应):酸碱反应、沉淀反应、配位反应等。反应物之间只交换离子，不包括电子的移动。氧化还原反应：在反应过程中电子的转移(包括电子得和电子偏移)。两种茄子类型的反应，氧化还原反应的范围很广。以自然的重要过程和能量转换为目的的所有化学反应，例如生物的呼吸、食物的新陈代谢、植物的光合作用作用、燃料的燃烧、电池生成电流等，都包括氧化还原反应。另外，金属的冶炼、电解、传记铸造、金属的腐蚀和防腐等过程也与氧化还原反应有关。1，氧化数2，氧化作用和还原作用3，氧

2、化还原电对，第一节氧化还原反应的基本概念，氧化数是一个元素的一个原子的电荷数，牙齿电荷数是通过将每个键的电子分配给传记负性更大的原子来实现的。(1970年国际纯及应用化学联合会IUPAC)氧化数是指化合物分子中每个原子形态或表观的电荷数。1 .定义，1，氧化数，电负性：表示元素原子从分子吸引电子的能力。传记语音度越大，吸引电子的能力就越强。例如，NaCl中氯元素的传记负性比钠元素大小，因此Na的氧化数为1，Cl的氧化数为-1。另外，例如，在NH3分子中，三对耦合电子都由传记负性大的氮原子所有，N的氧化数为-3，H的氧化数为1。2 .决定氧化数的规则，(1)元素中元素的氧化数为0。例如，在H2，

3、N2，O2中，H，N，O的氧化数为0。(2) O元素的氧化数，正常氧化物中全部为-2；过氧化物中为-1。在超氧化物中是-1/2。在OF2中为2。(3)在普通化合物中，h元素的氧化数为1。但是在金属氢化物中，是-1。(4)化合物中f元素的氧化数为-1。(5)碱金属(K，Na等)元素在化合物中的氧化数为1。碱土金属(Ca，Mg等)元素在化合物中的氧化数为2。示例计算Na2S2O3中S元素的氧化值。解释在Na2S2O3中，O元素的氧化值为-2，Na元素的氧化值为1。如果s元素的氧化值设置为X，则2(1) 2x 3(-2)=0 x=2，(7)在中性化合物中，所有元素原子的氧化数的对数和0牙齿。例如，A

4、s2S3 2(3) 3(- 2)=0，(6)简单离子中元素的氧化数等于相应元素离子的电荷数。在复杂的离子中，所有元素原子的氧化数的对数和其离子的电荷相同。计算Fe3O4中Fe的氧化数，例如NO3- 1(5) 3(- 2)=-1。分析 3Fe 4(-2)=0 Fe=8/3，注意：氧化数是特定的人为和经验概念，是根据特定规则指定的数字，用于表示化合状态下元素的形式电荷数。氧化数和化合，共价键数徐璐是其他几个茄子概念。氧化数可以是正数、负数、整数或分数。(1)在许多化合物中，氧化数和化合价往往是相同的值，但在某些共价化合物中，C的氧化数与-4、-2不一致，例如CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHC

5、l 3、CCl4。(2)化合价总是整数，氧化数可以是分数。例如，Fe3O4，Fe的氧化数实际上是2个Fe()和1个Fe()的平均值，也称为平均氧化数，Na2S4O6的S的氧化数是5/2，也是平均氧化数。3 .氧化数和化合价的差异，2，氧化作用和还原作用，所有元素的原子或离子的氧化数变化的反应统称为氧化还原反应。氧化(反应):氧化数增加的过程。还原(反应):氧化数减少的过程。氧化还原反应的本质：电子战(包括电子得失和电子偏移)，氧化剂：氧化数减少的物质。氧化其他物质，在反应中恢复自身。还原剂：氧化数增加的物质。还原其他物质，在反应中氧化自身。是 Cu2 2e- Cu氧化水减少，还原作用，Cu2:

6、氧化剂是 Zn Zn2 2e-氧化水增加，氧化作用，Zn:还原剂，完全氧化还原反应由氧化反应和还原反应两种茄子反应组成。常用氧化剂：KMnO4、K2Cr2O7、Fe2(SO4)3、HNO3氧化数：Mn: 7、Cr: 6、Fe: 3、n : 5；常用还原剂：HN :歧化反应是自氧化还原反应的特殊类型(发生在同一化合物的同一元素中)。自身氧化还原反应：2KClO3=2KCl 3O2不等响应：Cl2 OH-=Cl- ClO3- H2O，Cu2和Cu分别由铜元素的氧化型(以符号Ox或o表示)和还原原型(以符号Red或r表示)，以及第三，氧化还原传记对，氧化还原传记对：氧化剂及其还原产物和还原剂及其氧化

7、产物。写：氧化型物质在左侧，圆形物质在右侧，中间用斜线“/”分开，将电对写为Ox/Red(或O/R)。例如：Cu2 /Cu，Zn2 /Zn，H /H2，氧化还原传记对中，氧化材料的氧化数较高，在反应中生成氧化剂。原生质的氧化数低，在反应中制造还原剂。氧化型物质的氧化能力越强，其共轭原型的还原能力越弱。氧化型物质的氧化能力越弱，共轭原型物质的还原能力越强。1，氧化法2，离子-电子法，第二节氧化还原方程比平准化，氧化还原方程比酸碱反应，沉淀反应，配位反应等方程复杂得多，但要想进行氧化还原反应平衡的计算，首先要正确地写方程。平氧还原方程使用了较多的氧化方法和离子电子法。氧化数方法比较简单，容易理解。

8、离子电子定律能更好地反映氧化还原反应的本质。平准化原则：电荷守恒：氧化剂得电子数等于还原剂损失电子数。质量守恒：反应前后每个元素的原子总数相同。在H2SO4中，KMnO4和H2O2反应，反应方程如何平坦？KMnO4 H2O2 H2SO4=K2SO4 MnSO4 H2O O2，H2SO4中的KMnO4和H2O2反应公式：2k MnO 4 5 H2O 2 3h2s O4=k2s O4 2 mnso 4 8 H2O 5 o 2，以下两个反应方程符合质量守恒定理，但错误。2k MnO 4 3h2o 2 3h2so 4=k2so 4 2 mnso 4 6h2o 4 O2 2k MnO 4 7h2o 2

9、3h2so 4=k2so 4 2 mnso 4 10h2o 6 O2，配位阶段：是使用氧化法进行以下离子反应方程式(请参阅Cr2O72- Fe2 Cr3 Fe3，1，氧化法，标记氧化和还原的元素原子的氧化数，确定氧化数增加或减少的数值(可以使用“任务”)，一般采用观察法。首先展平K，Cl等普通原子，最后展平H，O原子。Cr2O72- 6Fe2 2Cr3 6Fe3，14H，7H2O，倍平原规则：氧化剂得电子数和还原剂损失电子数相等。，平准化阶段：例使用离子电子法展平以下离子反应方程(酸性介质)。KMnO4 HCl MnCl2 Cl2 H2O，2，离子电子法，(1)把反应物和产物写成离子格式(例如

10、MNO4-H CC)，一个产生氧化反应，另一个产生还原反应：Cl- Cl2 MnO4- H Mn2 H2O，2KMnO4 16HCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 2KCl，课堂练习k2 cr2 o 7 ki h2so 4 k2so 4 k2so 4 cr2(SO4)3 I2 H2O，(4)k2 cr2 o7 6ki 7 H2 so 44 k2 so 4 CRS锌直接接触硫酸铜，电子直接从锌原子向铜离子迁移，锌的氧化反应和铜离子的还原反应(化学能转化为电)牙齿发生。根据下图所示的设备，牙齿反应也可以单独进行。将锌的氧化反应和Cu2的还原反应分别放在两个烧杯中进行。阴极：输出(损耗)电子，阳

11、极：输入(获得)电子，氧化反应，还原反应，电池反应，盐桥，化学能转换为电能Cu片带正电荷，CuSO4溶液带负电荷。由于电线和盐桥连接在一起，Zn片的电子流向带正电荷的Cu片，盐桥的K和Cl-银分别扩散到CuSO4和ZnSO4溶液中，保持溶液的传记中性，获得相对恒定的电流(可以看到电流表的指针偏转)，不久后锌片的重量减少，铜片的重量增加。由锌和锌离子(铜和铜离子)组成的电极，也称为反转地。电池反应(氧化还原反应):Zn Cu2 Zn2 Cu，将化学能转变为电能的装置称为原电池。将电子传输从无序转变为有序的方向移动。阴极(氧化反应):Zn-2e Zn2正极(还原反应):Cu2 2e Cu，电极反应

12、反反应：还原状态-ne氧化状态ne还原状态，任何氧化还原反应都可以制成一个电池。非金属结构和相应的非金属离子(例如H2、H、O2、OH-)，相同金属的徐璐不同价格的离子(例如Fe3、Fe2)等传记对，在配置电极时，通常需要添加导体材料，例如Pt、石墨(惰性电极)等，基本电池符号表示法：(-) Zn | Zn2(cZn2 )Cu2(cCu2) | Cu()，1。阴极位于左侧，阴极位于右侧，用“”、“-”表示正数，“|”表示两相介面(电极导体和电解质溶液之间)，“”表示盐桥。相界面不是用“，”分隔的。3.必须显示溶液的浓度、气体的压力、反应的温度。如果不明确，则为标准状态。规定：所有离子浓度为1m

13、olL-1，气体压力为100kPa，固体，液体为纯物质，牙齿情况下状态称为标准状态。是氧化还原反应：设计2MnO4- 10Cl- 16H 2Mn2 5Cl2 8H2O作为主电池，并创建该主电池的符号。，解释首先将氧化还原反应分为两种茄子反反应：氧化反应：2Cl- Cl2 2e-还原反应：MnO4- 8H 5e- Mn2 4H2O原电池的正极还原反应，阴极上发生氧化反应。因此，在构成原电池时，电对MnO4-/Mn2是正极，电对Cl2/Cl-是负极。因此，默认电池符号为(-) pt | Cl2 (p) | cl-(C1) | | h (C2)，Mn2 (C3)，MnO 4-(C4) | pt阴极(氧化反应):H2 2H 2e-阳极(还原反应):Cl2 2e- 2Cl总反应：H2(g) Cl2(g) 2H (aq) 2Cl(aq)，水在高处原电池的电动势说明原电池的两个电极通过电线、盐桥连接后产生方向性电流，两个电极之间存在一定的电势(比特)差异。构成原电池的两个电极各自徐璐有不同的电势。2，电极电势，某些电极的电极电势用“氧化型/还原型”表示。示例：Fe3 /Fe2、I2/I-、-等。构成原电池的两个电极的电极电势差异，称为牙齿原电池的电动势，用符号E表示。E=-，标准状态：标准电极