氧化还原反应与标准电极电势.pptx

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1、一、氧化值 定义：指某元素定义：指某元素 一个原子的表观荷电数一个原子的表观荷电数，这种表观荷电数是假设把原子间每个键中的电子这种表观荷电数是假设把原子间每个键中的电子指定给电负性较大的原子而求得。指定给电负性较大的原子而求得。氧化值的确定：氧化值的确定：#单质中，元素的氧化值为0；#中性分子中所有元素的氧化值的代数和为0；#单原子离子的氧化值等于它所带的电荷数，多原子离子的所有元素的氧化值的代数和等于该离子所带的电荷数；H为+1，-1；O为-2，-1，-1/2，+2；F为-1。第1页/共19页CuO +H2 =Cu +H2O+2 +2-2-2 0 0 0 0 +1 +1 -2-2失去氧，氧化

2、值氧化值降低，氧化剂 氧化性 得到e-e-，被还原，发生还原反应得到氧，被氧化，发生氧化反应还原产物还原剂 还原性 氧化值氧化值升高，失去e-e-，氧化剂氧化性得电子氧化值氧化值降低被还原还原反应还原产物还原剂还原性失电子氧化值氧化值升高被氧化氧化反应氧化产物氧化还原反应的特征（判断方法）：氧化值氧化值升降氧化还原反应的实质：电子的转移（得失、偏移）归纳总结氧化产物二、氧化剂和还原剂及其相关概念二、氧化剂和还原剂及其相关概念第2页/共19页三、氧化还原电对三、氧化还原电对 Zn=Zn2+2e氧化半反应：还原剂被氧化的半反应；氧化还原电对氧化还原电对（Ox/Red）：氧化剂与它的还原氧化剂与它的

3、还原产物或还原剂与它的氧化产物组成。产物或还原剂与它的氧化产物组成。氧化态（氧化态（OxOx）：组成元素氧化值较高的物质；）：组成元素氧化值较高的物质；还原态（还原态（RedRed）：组成元素氧化值较低的物质。）：组成元素氧化值较低的物质。Cu2+Zn=Cu+Zn2+Cu2+2e=Cu还原半反应：氧化剂被还原的半反应。Zn2+/ZnCu2+/Cu第3页/共19页 氧化型物质与还原型物质的共轭关系：氧化型物质与还原型物质的共轭关系：氧化型+ne 还原型 氧化型物质的氧化能力越强，其对应的还原型物质的还原能力就越弱；氧化型物质的氧化能力越弱，其对应的还原型物质的还原能力就越强。Ox1 Ox2 Ox

4、3 Ox4 Ox5 Ox6 /Red1 /Red2 /Red3 /Red4 /Red5 /Red6 氧化型物质的氧化能力增强还原型物质的还原能力增强第4页/共19页一、电极电势的产生一、电极电势的产生 原电池的两个电极之间有电流通过，证明原电池的两个电极之间有电流通过，证明两电极存在电势差。以金属为例，两电极存在电势差。以金属为例，第四节 标准电极电势第5页/共19页一、电极电势的产生一、电极电势的产生 组成一个半电池的氧化态与还原态之间的电势差，称为电极电势。溶解 M(s)Mn+(aq)+ne 析出 留在极板上 当溶解与沉淀速率相等时，达到平衡；第6页/共19页 此时，金属极板表面带有过剩的

5、电荷，会此时，金属极板表面带有过剩的电荷，会吸引带有相反电荷的异号离子；由于热运动，异吸引带有相反电荷的异号离子；由于热运动，异号离子的分布是不均匀的，因此金属极板表面与号离子的分布是不均匀的，因此金属极板表面与异号离子间形成异号离子间形成双电层双电层。双电层与均匀液相之间双电层与均匀液相之间的电势差就是平衡电极电势的电势差就是平衡电极电势，简称电极电势，用，简称电极电势，用符号符号E E（MMn+n+/M/M）。原电池的电动势原电池的电动势E EMFMF为：EMF=E（+）-E（-）第7页/共19页二、标准电极电势的测定二、标准电极电势的测定1、标准氢电极电极组成式：Pt|H2(100kPa

6、)|H+(c)电极反应：2H+(aq)+2e H2(g)氧化还原电对：H+/H2标准电极电势：E(H+/H2)=0.0000V标准氢电极装置图第8页/共19页2.标准电极电势的测定 将待测电极在标准态下与标准氢电极组成一个原电池，测出该电池的标准电动势（E），就可计算出待测电极的标准电极电势。标准电动势：E =E+-E-第9页/共19页3.3.其他参比电极其他参比电极金属及其离子电极金属及其离子电极气体气体离子电极离子电极金属金属金属难溶盐或氧化物金属难溶盐或氧化物负离子电极负离子电极氧化还原电极氧化还原电极实际生活中，标准氢电极携带不便，常以上面实际生活中，标准氢电极携带不便，常以上面4 4

7、种电极做参比电极。种电极做参比电极。第10页/共19页标准电极电势表及注意事项标准电极电势表及注意事项E E是在标准态下的水溶液中测定的，对非水溶液、高温下的固相和液相不能应用。是在标准态下的水溶液中测定的，对非水溶液、高温下的固相和液相不能应用。电极电势采用还原电势。电极电势采用还原电势。电对电对H H上方的电对上方的电对E E为负值；电对为负值；电对H H下方的下方的E E为正值。为正值。标准电极电势表分为酸表标准电极电势表分为酸表E EA A和碱和碱E EB B表。没有酸碱参加的反应，应考虑反应物或表。没有酸碱参加的反应，应考虑反应物或生成物存在的稳定性，决定查阅表的类型。生成物存在的稳

8、定性，决定查阅表的类型。第11页/共19页三三 影响电极电势的因素影响电极电势的因素（一）能斯特方程 对于任一电极反应：Ox+ne-Re 第12页/共19页 使用能斯特方程应注意：*适用于任意状态，标准状态和非标准状态；*若电极反应中除了Ox和Red外还有其他物质，则必须将其考虑进去；*纯固体、纯液体物质和溶剂不写入方程；*若为气体，气体的分压须除以100kPa。（二）浓度对电极电势的影响（三）酸度对电极电势的影响第13页/共19页（一）判断氧化剂和还原剂的相对强弱（一）判断氧化剂和还原剂的相对强弱 电极电势值越高，氧化还原电对中氧化态的氧化性越强，则还原态的还原性越弱；电极电势值越低，氧化还

9、原电对中还原态的还原性越强，则氧化态的氧化性越弱。（二）计算原电池的电动势（二）计算原电池的电动势 将两个电极组成原电池时，电极电势较大的电极是正极，电极电势较小的电极是负极；原电池的电动势等于正极的电极电势减去负极的电极电势。四 电极电势的应用第14页/共19页（三）判断氧化还原反应的方向（三）判断氧化还原反应的方向 要判断氧化还原反应的方向，可将此反应组成一要判断氧化还原反应的方向，可将此反应组成一个原电池。氧化剂做阳极，还原剂做阴极，应用标准个原电池。氧化剂做阳极，还原剂做阴极，应用标准电动势电动势E MF=E+-E-E MF=E+-E-0，反应正向进行；E MF=E+-E-=0，反应处于平衡状态；E MF=E+-E-E 右，则元素中间氧化态能稳定存在，不会发生歧化反应；如果E 左E 右，则元素中间氧化态不能稳定存在，将发生歧化反应。第18页/共19页感谢您的观看！第19页/共19页