氧化还原反应课件-2.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《氧化还原反应课件-2.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 氧化 还原 反应 课件 _2
- 资源描述:
-
1、第七章 氧化还原反应Redox Reaction 无 机 化 学返回下页退出下页上页退出v掌握氧化还原的基本概念,熟练掌握氧化还原反应掌握氧化还原的基本概念,熟练掌握氧化还原反应式的配平。式的配平。v理解标准电极电势的意义,能运用标准电极电势来理解标准电极电势的意义,能运用标准电极电势来判断氧化剂和还原剂的强弱、氧化还原反应的方向判断氧化剂和还原剂的强弱、氧化还原反应的方向和计算平衡常数。和计算平衡常数。v会用能斯特方程式来讨论离子浓度变化时电极电势会用能斯特方程式来讨论离子浓度变化时电极电势的改变和对氧化还原反应的方向的影响。的改变和对氧化还原反应的方向的影响。v会用元素电势图进行歧化反应的
2、判断和元素电势的会用元素电势图进行歧化反应的判断和元素电势的计算。计算。返回&教学要求教学要求下页上页退出 第七章第七章 氧化还原反应氧化还原反应 7.1 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的基本概念 7.2 电化学电池电化学电池 7.3 电极电势电极电势 7.4 电极电势的应用电极电势的应用 返回下页上页退出返回7.1 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的基本概念电子偏移电子偏移 )g2HCl )(gClgH22()(得失电子得失电子 )s(Cu)aq(Zn )s(Zn)aq(Cu22 v氧化还原反应的本质是氧化剂和还原剂之间的电子的氧化还原反应的本质是氧化剂和还原剂之间的电子的得失或电子的
3、偏移。得失或电子的偏移。有电子得失或电子偏移的反应,被称为氧化还原反应。有电子得失或电子偏移的反应,被称为氧化还原反应。7.1.1 氧化值氧化值氧化值氧化值:是指某元素的一个原子的荷电数,该荷电数:是指某元素的一个原子的荷电数,该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。子而求得的。氧化值可以是整数,也可以是分数或小数。氧化值可以是整数,也可以是分数或小数。下页上页退出确定氧化值的规则:v(1)单质中,元素的氧化值为零。单质中,元素的氧化值为零。v(2)在大多数化合物中,氢的氧化值为在大多数化合物中,氢的氧化值为+1;只有在金
4、属氢化物只有在金属氢化物(NaH)中氢的氧化值为中氢的氧化值为-1。v(3)通常化合物中,氧的氧化值为通常化合物中,氧的氧化值为-2;但是在过氧化物但是在过氧化物(H2O2)中,氧的氧化值为中,氧的氧化值为-1;在超氧化物在超氧化物(KO2)中,氧的氧化值为中,氧的氧化值为-1/2;在臭氧化物在臭氧化物(KO3)中,氧的氧化值为中,氧的氧化值为-1/3,在氟的氧化物在氟的氧化物(OF2、O2F2)中,氧的氧化值分别为中,氧的氧化值分别为+2和和+1。v(4)中性分子中,各元素原子的氧化值的代数和为零中性分子中,各元素原子的氧化值的代数和为零,复杂离子的电荷等于各元素氧化值的代数和。复杂离子的电
5、荷等于各元素氧化值的代数和。的氧化值为的氧化值为I ,O IH657的氧化值为的氧化值为S ,OS232 2的氧化值为的氧化值为Fe ,OFe438/3的的氧氧化化值值为为S ,OS264 2.5下页上页退出v 根据氧化值的概念,氧化值升高的过程称为根据氧化值的概念,氧化值升高的过程称为氧化氧化,氧化值降低的过程称为氧化值降低的过程称为还原还原。v氧化还原氧化还原反应反应:元素的原子或离子在反应前后氧化值:元素的原子或离子在反应前后氧化值 发生了变化的一类反应。发生了变化的一类反应。Cu2+Zn Cu+Zn2+2KClO32KCl+3O2自氧化还原反应自氧化还原反应4KClO3 KCl+3KC
6、lO4歧化反应歧化反应v氧化值升高的物质叫做氧化值升高的物质叫做还原剂还原剂,氧化值降低的物质叫做氧化值降低的物质叫做氧化剂氧化剂。低低,得得到到电电子子氧氧化化剂剂:自自身身氧氧化化值值降降高高,失失去去电电子子还还原原剂剂:自自身身氧氧化化数数升升下页上页退出+2Fe3+还原剂氧化剂2Fe2+Sn4+弱还原剂弱氧化剂氧化型2氧化型1还原型1还原型2共轭关系氧化还原对Sn2+每个氧化还原反应由两个半反应构成:每个氧化还原反应由两个半反应构成:Sn2+2e+Sn4+还原剂被氧化的半反应还原剂被氧化的半反应e+Fe3+Fe2+氧化剂被还原的半反应氧化剂被还原的半反应在在半反应中,同一元素的两个不
7、同氧化值的物种组成了半反应中,同一元素的两个不同氧化值的物种组成了电对,电对的表示为:氧化型电对,电对的表示为:氧化型/还原型。还原型。Sn4+/Sn2+Fe3+/Fe2+每个电对构成相应的氧化还原半反应每个电对构成相应的氧化还原半反应通式:通式:氧化型氧化型+n e 还原型还原型下页上页退出7.1.2 离子离子 电子法配平氧化还原方程式电子法配平氧化还原方程式配平原则配平原则:返回(1)物质守恒物质守恒(原子、电荷原子、电荷):方程式两边各元素原子总数相等。方程式两边各元素原子总数相等。电荷数的代数和相等。电荷数的代数和相等。(2)反应中反应中氧化剂得电子数等于还原剂失电子数。氧化剂得电子数
8、等于还原剂失电子数。配平步骤配平步骤:(1)用离子式写出反应物及其用离子式写出反应物及其氧化还原氧化还原产物产物 (气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式)。COOHHCMnOHHCMnO 522734 酸酸液液中中 2 4MnMnOCOOHHCOHHC5273(2)分别写出还原和氧化的半反应。分别写出还原和氧化的半反应。下页上页退出(3)配平两个半反应配平两个半反应:原子、电荷原子、电荷O4HMn5e8HMnO224 e4H4COOHHCOHHC OH52732 (4)合并两个半反应,得到配平的氧化还原方程式。合并两个半反应,得到配平的氧化还原方程式。4
9、OH614Mne02H234MnO224 5e20H20COOHHC5OHHC5 O5H52732 OH12COOHHC5Mn4H12OHHC54MnO2522734 v 最后核对一下最后核对一下方程式两边的各元素方程式两边的各元素原子原子总数,总数,以及以及电荷电荷总总数是否数是否相等。相等。v 如需要,可以在离子反应式中添上如需要,可以在离子反应式中添上不参与反应不参与反应的的 阳离子或阴离子,写出相应的分子方程式。阳离子或阴离子,写出相应的分子方程式。KCl4OH11COOHHC5ClMn4HCl12OHHC54KMnO2522734 下页上页退出例例1:配平反应方程式配平反应方程式 2
10、44CrOClCr(OH)ClO 碱碱液液中中2)ClClO(还原还原)244CrOCr(OH)(氧化氧化)3)OH2ClOHClO e22e3OH4CrOOH4Cr(OH)2244 4)3 OH63ClOH33ClO e625e6OH82CrOOH82Cr(OH)2244 OH5Cl32CrOClO3OH22Cr(OH)2244 下页上页退出例例2:配平反应方程式配平反应方程式(aq)NaClO NaCl(aq)NaOH(aq)(g)Cl32 2Cl2eCl2 解:解:10eO6H2ClO12OHCl2325+得:得:O6HClO210Cl12OH6Cl232 化简得:化简得:O3HClO5
11、Cl6OH3Cl232 O3HNaClO5NaCl6NaOH3Cl232 下页上页退出例例3:配平方程式:配平方程式)g(NO)aq(SOH)aq(AsOH)aq(HNO)s(SAs4243332 解:解:NOSOAsOHNOSAs2443332 O2HNO3e4HNO23 28e40H3SOAsO2HO20H6HSAs2443232 28e34H3SOAsO2HO20HSAs244323228+3 得:得:NO 28SO 9AsO6H10HO4HS3As 28NO24432323 28NOSO9HAsO6H O4H 28HNOS3As42432332 下页上页退出酸性介质酸性介质:多多n个个
12、O+2n个个H+,另一边另一边+n个个H2O来平衡;来平衡;碱性介质碱性介质:多多n个个O+n个个H2O,另一边另一边+2n个个OH-来平衡来平衡;多多n个个H+n个个OH,另一边另一边+n个个H2O来平衡。来平衡。注意事项注意事项配平以实验配平以实验为依据为依据酸性介质中酸性介质中,不能出现不能出现 OH碱性介质中碱性介质中,不能出现不能出现 H练习练习22224OMnOHMnO 酸液中酸液中422324SOKMnOSOKKMnO 碱液中碱液中O8H5O2Mn6HO5H2MnO222224 2KOHSO3K2MnOOHSO3K2KMnO4222324 下页上页退出7.2 电化学电池电化学电池
13、Electrochemistry Cell7.2.1 原电池的构造原电池的构造7.2.2*电解池与电解池与Faraday定律定律7.2.3 原原电池电动势的测定电池电动势的测定7.2.4 原原电池的最大功与电池的最大功与Gibbs函数函数返回 化化学学能能电电解解池池:将将电电能能转转化化为为为为电电能能原原电电池池:将将元元素素能能转转化化电电化化学学电电池池下页上页退出7.2.1 原电池的构造原电池的构造Cu-Zn原电池原电池返回下页上页退出半反应:半反应::)(电子流出电子流出负极负极(aq)Zn2eZn(s)2 氧化反应氧化反应:电电子子流流入入正正极极)(Cu(s)2e(aq)Cu2
14、 还原反应还原反应 电池反应:电池反应:Cu(s)(aq)Zn (aq)CuZn(s)22 Zn2+/Zn电对:电对:Cu2+/Cu原电池符号原电池符号(电池图示)电池图示))(Cu )L(1.0molCu )L(1.0molZn Zn )(1212 下页上页退出Cu(s)(aq)Zn(aq)Cu Zn(s):Cu(s)2e(aq)Cu 2e(aq)Zn Zn(s)2222电池反应还原反应正极氧化反应负极:e z 氧化型还原型原电池符号原电池符号:Cu(s)L(1.0molCu )L(1.0mol Zn)Zn(s1212半反应:半反应:/CuCu/Zn Zn22电对:返回下页上页退出aqSnF
15、eaqSnaqFe 4223aq 例3:将下列反应设计成原电池Pt|)(cFe,)c(Fe|)(cSn,)c(Sn Pt 22231412(aq)Sn (aq)Sn (aq)2Fe 2e(aq)2Fe 4223负极正极电池图示:返回下页上页退出例4:已知下列电池图示:Ag(s)|)c(aq,Ag|)c(aq,Cd|sCd212eAg(aq)Cd(s):正极,还原反应负极,氧化反应2e(aq)Cd2)(sAg(aq)2AgCd(s):电池反应2Ag(s)(aq)Cd2返回下页上页退出*7.2.2 电解池与电解池与Faraday定律定律1.电解池电解池 利用电能发生氧化还原反应的装置。利用电能发生
16、氧化还原反应的装置。Faraday(1791-1867)2.Faraday定律定律1834年,年,M.Faraday 提出电化学提出电化学过程的定量学说:过程的定量学说:Faraday常常量量 F=9.648531104 C mol-11mol电子所带电量电子所带电量F=1.602177310-19C 6.022137 1023mol-1 =9.648531104C mol-1 =96485 C mol-1下页上页退出7.2.3 原原电池电动势的测定电池电动势的测定v 原电池的原电池的两电极间的电势差两电极间的电势差是电流形成的原因,是电流形成的原因,电流是从电势高的电极流向电势低的电极。电流
17、是从电势高的电极流向电势低的电极。v当通过原电池的电流趋于零时,两电极间当通过原电池的电流趋于零时,两电极间最大的电最大的电势差势差称为称为原电池的电动势。原电池的电动势。用用EMF 表示。表示。(electromotive force)v EMF :标准标准电动势,电动势,当电池中各物种均处于各自的当电池中各物种均处于各自的 标准态和温度标准态和温度T时的电动势时的电动势 )()(MFEEE 原原电电池池的的标标准准电电动动势势:例:铜锌原电池的标准电动势例:铜锌原电池的标准电动势:EMF E E(Cu2+/Cu)E E(Zn2+/Zn)0.33940.3394(-0.7621)(-0.76
18、21)1.10V1.10V下页上页退出7.2.4 原原电池的最大功与电池的最大功与Gibbs函数函数v可逆电池:可逆电池:(1)电极可逆电极可逆(2)通过电池的电流趋于零通过电池的电流趋于零,电极反应在接近电化学平衡的电极反应在接近电化学平衡的条件下进行。条件下进行。原电池和电解池只要通过的电流无限小原电池和电解池只要通过的电流无限小,都可看作可逆电池。都可看作可逆电池。电功电功=电量电量电势差电势差W=QU可逆电池所做的最大电功:可逆电池所做的最大电功:MFmaxzFEW EMF 电动势(电动势(V)F 法拉第常数法拉第常数 96485(Cmol-1)z 电池反应中转移的电子的物质的量电池反
展开阅读全文