大学化学第四章氧化还原反应和电化学课件.ppt

1、1第四章第四章 氧化还原反应和电化学氧化还原反应和电化学第二版第十三章，第三版第十一章第二版第十三章，第三版第十一章普通化学普通化学 教学安排教学安排n学分：学分：3.5 学时：学时：56 性质性质:必修必修n教材：教材：现代化学基础（第二版或现代化学基础（第二版或 第三版）第三版）胡忠鲠胡忠鲠主编，高等教育出版社主编，高等教育出版社参考书参考书:普通化学（第五版）普通化学（第五版）浙江大学浙江大学编，高等教编，高等教 育出版社育出版社n课程内容及学时分配课程内容及学时分配n1、化学热力学基础（、化学热力学基础（20学时）学时）:教材教材第一、五、六章第一、五、六章n2、水溶液中的离子平衡（、

2、水溶液中的离子平衡（10学时）学时）:教材二版教材二版第九、十一第九、十一章，章，三版三版第九章第九章n3、氧化还原反应和电化学（、氧化还原反应和电化学（10学时）学时）:教材二版教材二版第十三章第十三章，三版三版第十一章第十一章n4、相平衡与界面现象（、相平衡与界面现象（10学时）学时）:教材二版教材二版第七、十五章第七、十五章，三版三版第七、十三章第七、十三章n5、化学动力学（、化学动力学（6学时）学时）:教材二版教材二版第十四章，第十四章，三版三版第十第十二章二章第四章第四章 氧化还原反应和电化学氧化还原反应和电化学第二版第二版P333，第三版，第三版P319n4.1 氧化还原反应氧化还

3、原反应n4.1.1 氧化还原反应基本概念氧化还原反应基本概念n4.1.2 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平n4.2 原电池和电动势原电池和电动势n4.3 电极电势电极电势n4.4 电极电势的应用电极电势的应用44.1 氧化还原反应氧化还原反应（oxidation-reduction reaction）4.1.1 氧化还原反应基本概念氧化还原反应基本概念 1.元素的氧化数元素的氧化数（价数）（价数）n（1 1）单质的氧化数：零）单质的氧化数：零n（2 2）氢的氧化数）氢的氧化数 ：+1，n（3 3）氧的氧化数）氧的氧化数：-2；-1n（4 4）离子：）离子：氧化数等于氧化数等于离

4、子电荷数，离子电荷数，FeFe3+3+,n（5 5）多原子分子：所有）多原子分子：所有元素氧化数的代数和等元素氧化数的代数和等于零于零,KMnO4,多原子离子：所有元素氧多原子离子：所有元素氧化数代数和等于离子所化数代数和等于离子所带电荷数带电荷数,Cr2O72-,54.1.1 氧化还原反应基本概念氧化还原反应基本概念2.2.氧化剂与还原剂氧化剂与还原剂nCu2+Zn Cu+Zn2+氧化剂氧化剂 还原剂还原剂n还原剂：失去电子的物质，发生氧还原剂：失去电子的物质，发生氧化反应化反应 ZnZn2+，还原剂的氧化数升高（被，还原剂的氧化数升高（被氧化）氧化）n氧化剂：得到电子的物质，发生还氧化剂：

5、得到电子的物质，发生还原反应原反应 Cu2+Cu，氧化剂的氧化数降低（被，氧化剂的氧化数降低（被还原）还原）n氧化还原反应由氧化半反应氧化还原反应由氧化半反应和还原半反应构成。和还原半反应构成。n氧化（半）反应：还原剂失氧化（半）反应：还原剂失去电子的反应去电子的反应；n还原（半）反应：氧化剂得还原（半）反应：氧化剂得到电子的反应到电子的反应；氧化反应：氧化反应：ZnZn2+2e还原反应：还原反应：Cu2+2eCu64.1.1 氧化还原反应基本概念氧化还原反应基本概念3.氧化还原电对氧化还原电对表示符号：氧化型表示符号：氧化型/还原型，还原型，Cu2+/Cu 对应的反应为对应的反应为Cu2+2

6、eCun氧化还原半反应式：氧化还原半反应式：氧化型氧化型ne-还原型还原型n共轭关系：氧化剂的共轭关系：氧化剂的氧化能力越强时，还原氧化能力越强时，还原剂的还原能力越弱剂的还原能力越弱n4.氧化还原的方向氧化还原的方向强氧化剂强氧化剂+强还原剂强还原剂弱弱还原剂还原剂+弱氧化剂弱氧化剂n例如例如Cu2+Zn Cu+Zn2+74.1 氧化还原反应氧化还原反应4.1.2 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平1.配平原则配平原则n 电荷守恒：配平后的反应方电荷守恒：配平后的反应方程式程式,等号两边电荷守恒等号两边电荷守恒n 质量守恒：配平后的反应方质量守恒：配平后的反应方程式程式,等号两

7、边各元素的原子个等号两边各元素的原子个数相等数相等2 2.离子离子-电子法配平氧化还原反应电子法配平氧化还原反应方程式方程式 n 例例4-14-1配平：配平：CrO2-+ClO-CrO42-+Cl-(碱性介质碱性介质)n 分析电子得失的方向，将反应分分析电子得失的方向，将反应分解为氧化和还原两个未配平的半反解为氧化和还原两个未配平的半反应；应；n 配平半反应：每个半反应都达到配平半反应：每个半反应都达到电荷守恒与质量守恒。电荷守恒与质量守恒。n酸性介质酸性介质中，多氧一边加中，多氧一边加H+；同时在缺；同时在缺氧一边加氧一边加H2On碱性介质碱性介质中，多氧一边加中，多氧一边加H2O；同时在；

8、同时在缺氧一边加缺氧一边加OH-n 找到得电子数与失电子数的最小找到得电子数与失电子数的最小公倍数，合并半反应（使得失电子公倍数，合并半反应（使得失电子总数相等），化成最简式。总数相等），化成最简式。n 核对核对84.1 氧化还原反应氧化还原反应4.1.2 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平 例例4-14-1配平：配平：CrO2-+ClO-CrO42-+Cl-(碱性介质碱性介质)解：解：nCr由氧化数由氧化数+3变为变为+6，是失，是失3个电子，因此个电子，因此氧化反应：氧化反应：CrO2-CrO42-+3e，n左边少氧，加左边少氧，加OH-，右边加，右边加H2O，CrO2-OH

9、-CrO42-H2O+3e，n若若OH-乘，乘，H2O乘乘2,则电荷守则电荷守恒，物质守恒，配平后的氧化恒，物质守恒，配平后的氧化反应为：反应为：CrO2-4 OH-CrO42-2 H2O+3e；nCl由氧化数由氧化数+1变为变为-1，是得，是得2个个电子，因此还原反应：电子，因此还原反应：ClO-2e Cl-，n左边加左边加H2O，右边加，右边加OH-,配平配平后的还原反应为：后的还原反应为：ClO-H2O+2e Cl-+2OH-，n得电子数与失电子数的最小公得电子数与失电子数的最小公倍数为倍数为6,配平后的氧化反应乘配平后的氧化反应乘，与配平后的还原反应乘，与配平后的还原反应乘 3 相加相

10、加,得：得：2CrO2-+3 ClO-+2 OH-2CrO42-+3Cl-+H2O,9n课堂练习：配平反应课堂练习：配平反应n（酸性介质）（酸性介质）MnO4-+SO32-=Mn2+SO42-n2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2+5SO42-+3H2O第四章第四章 氧化还原反应和电化学氧化还原反应和电化学第二版第二版P333，第三版，第三版P319n4.1 氧化还原反应氧化还原反应n4.2 原电池和电动势原电池和电动势n4.2.1 原电池原电池n4.2.2 可逆电池热力学可逆电池热力学n4.2.3 电动势与浓度的关系能斯特方程电动势与浓度的关系能斯特方程n4.3 电极电势电极电势n4

11、.4 电极电势的应用电极电势的应用114.2 原电池和电动势原电池和电动势4.2.1 原电池原电池n1.原电池原电池:化学能转化为电能的装化学能转化为电能的装置。置。n负极负极(Zn片片)：Zn-2e-=Zn2+，n正极正极(Cu片片)：Cu2+2e-=Cun 电池反应：电池反应：Cu2+Zn=Zn2+Cun由于失电子反应与得电子反应在由于失电子反应与得电子反应在空间上分开进行，用一根导线把空间上分开进行，用一根导线把锌片上的电子引出，接上灯泡等锌片上的电子引出，接上灯泡等负载，再用导线把电子引入铜片。负载，再用导线把电子引入铜片。电子定向流动做电功，电子定向流动做电功，化学能转化学能转化为了

12、电能。化为了电能。n同样的化学反应在烧杯中进行，同样的化学反应在烧杯中进行，不做电功。因为得失电子反向是不做电功。因为得失电子反向是四面八方，没有电子的宏观定向四面八方，没有电子的宏观定向流动。流动。124.2.1 原电池原电池 2.电极反应，电池反应电极反应，电池反应n原电池中进行的氧化、还原反应分别在原电池中进行的氧化、还原反应分别在两个电极上进行两个电极上进行nCuZn原电池原电池负极（负极（negative pole）：氧化反应）：氧化反应 Zn=Zn2+2e-正极（正极（positive pole）：还原反应）：还原反应 Cu2+2e-=Cu 称为原电池的半电池（称为原电池的半电池（

13、half cell）反应，）反应，即电极反应。即电极反应。n电池反应：两个半电池电池反应：两个半电池反应之和反应之和n CuZn原电池电池反原电池电池反应：应：Cu2+Zn=Cu+Zn2+13由电极的本性知由电极的本性知锌的电势比锌的电势比铜低铜低，两个半电池用盐桥连，两个半电池用盐桥连接，构成电池，电池的电动接，构成电池，电池的电动势势E=E(Cu)-E(Zn)。现把外电。现把外电源与电池并连。源与电池并连。当当E外外E时，为时，为电解池电解池：与外电源负极相连的为与外电源负极相连的为阴极阴极，发生：氧化剂的被还原反应，发生：氧化剂的被还原反应，Zn2+2eZnZn阴阴Cu阳阳eIE外外EZ

14、nSO4CuSO4当当E外外E时，或外接的是灯泡、时，或外接的是灯泡、电阻丝，为电阻丝，为电池电池：电势较低的：电势较低的那极为那极为负极负极，发生失电子的氧，发生失电子的氧化反应，为化反应，为阳极阳极。所以锌为。所以锌为负负极极。即与外电源负极相连的为。即与外电源负极相连的为阳极阳极，Zn Zn2+2e。Zn阳阳Cu阴阴eIE外外EZnSO4CuSO4负负极极正正极极144.2.1 原电池原电池3.电极的种类电极的种类电极构成：氧化还原电对和导体电极构成：氧化还原电对和导体n 金属金属金属离子电极：将金属片或丝插入含有该金属金属离子电极：将金属片或丝插入含有该金属正离子的电解质溶液中正离子的

15、电解质溶液中 Zn2+2e-Zn ZnZn2+，表示液、固相之间的界面表示液、固相之间的界面n 气体气体-离子电极离子电极 2H+2e-H2（Pt）H2H+注：固体导电体注：固体导电体 如铂和石墨是惰性导体，如铂和石墨是惰性导体，不参与电极反应不参与电极反应15n 金属金属金属难溶盐电极：金属丝表面裹一层它的难溶金属难溶盐电极：金属丝表面裹一层它的难溶盐做为导体，插入含有该难溶盐的负离子的电解质溶液中盐做为导体，插入含有该难溶盐的负离子的电解质溶液中AgCl+e-Ag+Cl-AgAgCl(s)Cl-Hg2Cl2(s)+2e-2Hg(l)+2Cl-HgHg2Cl2(s)Cl-16课堂练习课堂练习

16、n氧电极氧电极是镀了铂黑的铂片放入含是镀了铂黑的铂片放入含H+的溶液中，的溶液中，通入通入O2(g)吸附在铂片上。电极图式为吸附在铂片上。电极图式为:n H+O2(g)（Pt）n请写出电极反应。请写出电极反应。n答答:O2+4 H+4e 2H2O氧气氧气吸附了氧吸附了氧气的铂片气的铂片盐酸盐酸17n 氧化还原电极氧化还原电极:氧化态和还原态物质都是离子，氧化态和还原态物质都是离子，存在水溶液中，插入铂片。存在水溶液中，插入铂片。Fe3+e Fe2+（Pt）Fe3+，Fe2+184.2.1 原电池原电池 4.原电池图示的写法原电池图示的写法 对电池反应方程式分析电子得失方向，对电池反应方程式分析

17、电子得失方向，将其分解为氧化和还原两个电极反应。将其分解为氧化和还原两个电极反应。n图示的写法：负极写在左边，发生氧化图示的写法：负极写在左边，发生氧化反应；正极在右边，发生还原反应反应；正极在右边，发生还原反应n 正负极的电解质溶液用盐桥连接，用正负极的电解质溶液用盐桥连接，用“”表示表示n 注明组成电极的物质的状态、组成、注明组成电极的物质的状态、组成、正负极正负极n例例4-3 写出原电池图示写出原电池图示 Zn+2H+=Zn2+H2Ag+Cl-=AgCl(s)答：答：Zn Zn2+(aq)H+(aq)H2(g)，PtAg+Cl-+Ag=AgCl(s)+Ag194.2.1 原电池原电池 5

18、.可逆电池可逆电池n充放电反应互为逆反应，放电充放电反应互为逆反应，放电时为电池，充电时为电解池。时为电池，充电时为电解池。如铜锌电池和可充电的电池是如铜锌电池和可充电的电池是这样的。这样的。n通过电池的电路中的通过电池的电路中的I 0,所以所以必须将必须将外电源外电源与电池与电池并连并连，使，使前者的前者的E稍小。若相差大，或当稍小。若相差大，或当外接的是灯泡、电阻丝，均为外接的是灯泡、电阻丝，均为不可逆不可逆电池。电池。n手机电池虽然符合第一条，但手机电池虽然符合第一条，但工作时工作时I0,不是热力学可逆电不是热力学可逆电池。池。Zn阳阳Cu阴阴eI0E外外=E-dEZnSO4CuSO4负

19、负极极正正极极204.2.2可逆电池热力学可逆电池热力学1.可逆电池电动势可逆电池电动势与摩尔与摩尔吉布斯函数变的关系吉布斯函数变的关系n可逆化学反应的可逆化学反应的rGm=W（电功）（电功）n电功电功=电量电量电压电压nE：原电池电动势，各组原电池电动势，各组分的浓度为任意值时两分的浓度为任意值时两极的电势差。极的电势差。nn：电池反应中电子得电池反应中电子得失的化学计量数，失的化学计量数，moln F：法拉第常数，：法拉第常数，96485Cmol1n E：原电池原电池标准标准电动势电动势,各离子活度为各离子活度为1时的电动时的电动势，近似为势，近似为bB=1mol/kg，或，或cB=1mo

20、l/LnEFGmrrmGnE F rGm0的化学反应的化学反应:不在电池中则不能不在电池中则不能进行，若在电解池中则可逆进行。进行，若在电解池中则可逆进行。214.2.2可逆电池热力学可逆电池热力学n例例4-5 已知已知298K时反应：时反应：n若将该反应组成原电池，请若将该反应组成原电池，请计算原电池的标准电动势。计算原电池的标准电动势。n解：先求解：先求 21HAgClHClAg2ss1140.44kJ mol63.6J K molrmrmHS ；rmrmrmGHTS rmGEnF 224.2.3电动势与浓度的关系能斯特方程电动势与浓度的关系能斯特方程n电动势数值与电池反应电动势数值与电池

21、反应的书写形式的书写形式无关无关 n若取若取F=96485Cmol1；R=8.314JK1mol1；T=298.15K rmGnE FnEFGmrlnBBBRTEEanF0.0592lgBBBEEannaA+bB=gG+hHna为活度为活度n气体：气体：n溶质：溶质：n纯液体纯固体：纯液体纯固体：lng hG Hrmrma bA Ba aG TG TRTa a/100BBapkPa/BBBacc1Ba4.2.3电动势与浓度的关系能斯特方程电动势与浓度的关系能斯特方程n例例13.8 写出下列电池的电池反应写出下列电池的电池反应，并计算，并计算298K时电池的电动势。时电池的电动势。nPt，H2(

22、91.19kPa)H+(0.01mol/L)Cu2+(0.1mol/L)Cun解：解：H2+Cu2+=2 H+Cun查查P657附录附录13标准电极电势，标准电极电势，nE(Cu2+Cu)=0.337VnE(H+H2)=0n标准电动势标准电动势E=0.337V-0=0.337Vn求电动势求电动势E:lnBBBRTEEanF2291.19()0.91191000.01,20.91 0.100.424BBBkPaa HkPaanEV第四章第四章 氧化还原反应和电化学氧化还原反应和电化学第二版第二版P333，第三版，第三版P319n4.1 氧化还原反应氧化还原反应n4.2 原电池和电动势原电池和电动

23、势n4.3 电极电势电极电势n4.3.1 标准电极电势标准电极电势n4.3.2 浓度对电极电势的影响浓度对电极电势的影响n4.4 电极电势的应用电极电势的应用254.3 电极电势电极电势4.3.1标准电极电势标准电极电势1.金属与溶液界面电势差金属与溶液界面电势差n将任意固体插入任意液体中，将任意固体插入任意液体中，在固液相界面两侧形成双电层在固液相界面两侧形成双电层结构，造成电势差。以金属插结构，造成电势差。以金属插入它的金属正离子溶液为例：入它的金属正离子溶液为例：n金属越活泼，失去电子的趋势金属越活泼，失去电子的趋势越大；金属越不活泼，金属正越大；金属越不活泼，金属正离子得电子的趋势越大

24、离子得电子的趋势越大 M(s)Mn+(aq)+ne-n因此当因此当Zn2+和和Cu2+的浓度相同的浓度相同时，锌表面过剩负电荷，铜表时，锌表面过剩负电荷，铜表面过剩正电荷。面过剩正电荷。n若用盐桥把两个溶液相连，盐若用盐桥把两个溶液相连，盐桥使溶液的电势相等，则锌的桥使溶液的电势相等，则锌的电势较低，电子由该级流出，电势较低，电子由该级流出，该极为负极。该极为负极。Zn(固固)Zn2+Cu(固固)Cu2+绝对电极电势绝对电极电势E(Mn+/M)就是就是金属与溶液界面电势差。金属与溶液界面电势差。264.3.1标准电极电势标准电极电势 1.金属与溶液界面电势差金属与溶液界面电势差n电池的电动势电

25、池的电动势E是正负两是正负两极的电势之差。极的电势之差。n电池的电动势电池的电动势E=电池正电池正极的绝对电极电势极的绝对电极电势-电池电池负极的绝对电极电势负极的绝对电极电势n但是单个电极的但是单个电极的绝对电绝对电极电势极电势无法测量，只能无法测量，只能测量电池的电动势。测量电池的电动势。274.3.1标准电极电势标准电极电势 1.金属与溶液界面电势差金属与溶液界面电势差 2.电极电势电极电势n为了测定单个电极的为了测定单个电极的相对相对电极电电极电势，把势，把标准氢电极标准氢电极做负极，规定做负极，规定其电极电势为零，任意待测电极其电极电势为零，任意待测电极称为称为给定电极给定电极，把它

26、做正极，组，把它做正极，组成如下电池：成如下电池：n(-)标准氢电极标准氢电极给定电极给定电极(+)n该电池的电动势该电池的电动势=给定电极给定电极的电的电极电势极电势n由于给定电极做正极，发生还原由于给定电极做正极，发生还原反应，因此测出的电极电势又称反应，因此测出的电极电势又称为为还原还原电极电势电极电势284.3.1标准电极电势标准电极电势 1.金属与溶液界面电势差金属与溶液界面电势差 2.电极电势电极电势 3.标准电极电势标准电极电势n若给定电极处于标准态若给定电极处于标准态,则则该电池的电动势该电池的电动势=给定电给定电极的标准电极电势极的标准电极电势,记为记为E(氧化态氧化态/还原

27、态还原态):标准氢电极标准氢电极给定电极给定电极(标标态态)nAg+/Ag,E=0.7990V是指如下电池的电动势为是指如下电池的电动势为0.7990VPt|H2(100kPa)|H+(浓度浓度=1.0mol/kg)|Ag+(浓度浓度=1.0mol/kg)|Ag nK+/K K+e K E=-2.95V是指如下电池的电动势为是指如下电池的电动势为2.95VK|K+(浓度浓度=1.0mol/kg)标准氢电标准氢电极极294.3.1标准电极电势标准电极电势 1.金属与溶液界面电势差金属与溶液界面电势差 2.电极电势电极电势 3.标准电极电势标准电极电势nK+/K K+e K E=-2.95Vn A

28、l3+/Al Al3+3e Al E=-1.66VnCu2+/Cu Cu2+2 e Cu E=0.34VnCl2/Cl-Cl2+2e2 Cl-E=1.358VnE值越正，则电极固体表面值越正，则电极固体表面正电荷越多正电荷越多,说明氧化态得说明氧化态得电子的趋势越大电子的趋势越大,氧化性越氧化性越强。强。nE值越负，则电极固体表面值越负，则电极固体表面负电荷越多负电荷越多,说明还原态失说明还原态失电子的趋势越大电子的趋势越大,还原性越还原性越强。强。n氧化剂的氧化性：氧化剂的氧化性：F2H2O2MnO4-Cl2Ag+Cu2+Na+n还原剂的还原性：还原剂的还原性：LiNaMgAlZnFePbC

29、u304.3.1标准电极电势标准电极电势4.3.2 浓度对电极电势的影响浓度对电极电势的影响n金属正离子的浓度较大时金属正离子的浓度较大时,以以下逆向趋势较大下逆向趋势较大nM(s)Mn+(aq)+ne-（n因此金属固体表面带正电的因此金属固体表面带正电的趋势大，电极电势越趋势大，电极电势越高高。na（氧化态）氧化态）+ne b（还原态）还原态）n电极电势的电极电势的能斯特方程能斯特方程:nn：电极反应中所转移的电子：电极反应中所转移的电子数数na、b：分别代表电极反应中分别代表电极反应中氧化态、还原态的化学计量氧化态、还原态的化学计量系数系数 nT=298.15K:Zn(固固)Zn2+(浓度

30、大浓度大)baccccnFRTEE/)(/)(ln)()(还原型氧化型电极电极baccccnEE/)(/)(lg0592.0还原型氧化型Zn(固固)Zn2+(浓度小浓度小)4.3.2 浓度对电极电势的影响浓度对电极电势的影响n 电极反应中的固体或液体：浓度不列电极反应中的固体或液体：浓度不列入方程式入方程式nE(Br2/Br-)：Br2(l)+2e-2 Br-n电极反应中的气体：用相对分压来表示电极反应中的气体：用相对分压来表示nE(H+/H2)：2H+2e H2n 公式中公式中c(氧化型氧化型)、c(还原型还原型)：应包括参加：应包括参加电极反应的所有物质浓电极反应的所有物质浓度度E(AgC

31、l/Ag)：AgCl+e-Ag+Cl-注意：注意：21ln2()RTEEFa Br22()ln2(/100)HRTa HEEFpkPa1()ln()RTEEAg AgCl ClFa Cl()()EAg AgCl ClEAg AgbaccccnFRTEE/)(/)(ln)()(还原型氧化型电极电极324.3.2 浓度对电极电势的影响浓度对电极电势的影响n例例4-6 计算计算298K，KMnO4在在pH=5.0的溶液中，的溶液中，c(MnO4-)=c(Mn2+)=1.0 molL-1时的时的E(MnO4-/Mn2+)值。查附录值。查附录E(MnO4-/Mn2+)=1.507Vn解：先写电极反应，公

32、式中解：先写电极反应，公式中c(氧化型氧化型)、c(还原型还原型)：应包：应包括参加电极反应的所有物质括参加电极反应的所有物质浓度浓度nMnO4-+8H+=Mn2+H2OnMn由由+7变为变为+2,得得5mol电子。电子。nE(MnO4-/Mn2+)=E(MnO4-/Mn2+)+RT/5Fln(1.010-58/1.0)=1.034VnH+是与氧化态在同一边的，是与氧化态在同一边的，其浓度小于其浓度小于1.0 molL-1，使，使电极电势小于标准电极电势电极电势小于标准电极电势baccccnFRTEE/)(/)(ln)()(还原型氧化型电极电极334.4 电极电势的应用电极电势的应用4.4.1

33、计算原电池的电动势计算原电池的电动势例例4-8 将氧化还原反应：将氧化还原反应：Cu+Cl2=Cu2+2Cl-组成原电池。组成原电池。已知已知p(Cl2)=100kPa，c(Cu2+)=0.10molL-1，c(Cl-)=0.10 molL-1，写出此原电写出此原电池符号并计算其电动势。池符号并计算其电动势。n电池电动势的计算方法：电池电动势的计算方法：n E=E+E n 电动势的能斯特方程电动势的能斯特方程QnEElg059.0344.4 电极电势的应用电极电势的应用 4.4.2 比较氧化剂和还原剂的相对强弱比较氧化剂和还原剂的相对强弱n（1）在标准状态下）在标准状态下n（2）任意状态下）任

34、意状态下n（3）选择合适的氧化剂或还原剂）选择合适的氧化剂或还原剂354.4 电极电势的应用电极电势的应用4.4.3 判断氧化还原反应进行的方向判断氧化还原反应进行的方向n强强Ox1+强强Re2 弱弱Re1+弱弱Ox2 电池电池E=E(氧化剂电对或正极电对氧化剂电对或正极电对)E(还原剂电对或负极电对还原剂电对或负极电对)nE（氧化剂电对）（氧化剂电对）E（还原剂电对）（还原剂电对）,电池电池E0,反应自发反应自发nE（氧化剂电对）（氧化剂电对）E（还原剂电（还原剂电对）对）,电池电池E=0,反应平衡状态反应平衡状态nE（氧化剂电对）（氧化剂电对）E（还原剂电对）（还原剂电对）电池电池E0时，

35、时，K 1；E0时，时，K 0时，时，E越大越大，则，则K 越大，反应越大，反应正向进行得越彻底。正向进行得越彻底。lnrmGRTK ln RTEKnF推出：推出：T298.15K：0592.0lgnEK384.4 电极电势的应用电极电势的应用4.4.4 判断氧化还原反应进行的程度判断氧化还原反应进行的程度例例4-11 计算反应：计算反应：Cr2O72-+14H+6Fe2+=2Cr3+6Fe3+7H2O 在在 298K 时的时的K。E(Cr2O72-/Cr3+)+1.33V，E(Fe3+/Fe2+)0.771 V解：解：n说明说明n氧化还原反应的氧化还原反应的K值大小由值大小由下面因素决定下面

36、因素决定：n E(氧化剂电对氧化剂电对)E(还还原剂电对原剂电对)n 反应方程式的书写形式不反应方程式的书写形式不同，同，K值不同值不同0592.0lgnEK6(1.330.771)56.660.0592564.57 10K4.4 电极电势的应用电极电势的应用4.4.5求难溶盐的标准溶度积常数求难溶盐的标准溶度积常数n例例4-12用电池法计算用电池法计算Ksp(AgCl)，所需数据，所需数据查附录查附录13标准电极电势。标准电极电势。n分析：分析：Ksp(AgCl)是以是以下反应的标准平衡常数：下反应的标准平衡常数：AgCl(s)=Ag+Cl-，n由由 可以求出可以求出Ksp 。n解：解：n将

37、反应将反应AgCl(s)=Ag+Cl-设设计为电池：计为电池：n等号两边同时加等号两边同时加Ag:nAg+AgCl(s)=Ag+Cl-+AgnAg Ag+Cl-AgCl，Agln RTEKnF4.4 电极电势的应用电极电势的应用4.4.6浓差电池浓差电池n定义：指电池内不是定义：指电池内不是化学反应，是一种物化学反应，是一种物质由高浓度变成低浓质由高浓度变成低浓度的一类电池度的一类电池n例例4-13现有两个银电极现有两个银电极Ag Ag+(0.01 molL-1)；Ag Ag+(1.0 molL-1)，将它们组成原电池，写出将它们组成原电池，写出原电池符号、电极反应和原电池符号、电极反应和原电池反应，计算其电池原电池反应，计算其电池电动势。电动势。