1、侵缨烛媚孰翻蓖失洪邻泥思洁摊盐蹋舆赵邱卯氏摘吹洁愁蝶高亏幼突读虐氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势第五章第五章 氧化还原与电极电氧化还原与电极电势势 本章知识点与考核要求本章知识点与考核要求氧化还原反应氧化还原反应 电极电势电极电势 电极电势的应用电极电势的应用 荷软构庞韵嘘货遣干焚偶网落赠渡僧肺曾盂墩协寨孪勃榆誊二三酸疽举就氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势第一节 基本概念一、氧化数1. 定义 氧化数是元素的一个原子的形式荷电数，是 将每一个化学键中的电子指定给电负性较大 的原子而求得 。 哗酪囚驹厩酗沤耳暮房气躇剔癣执蹬稿馋例锯藐沙狙燎新署杉郝疤续猜钳氧化还原与电
2、极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势2.确定氧化数的经验规则 计算氧化数的规则虽然是人为的规定，但它们是大量实验事实的总结。 氧化数可以是正数、负数、分数和零。 (1)单质中元素的氧化数均为零。 (2)分子化合物中的各元素氧化数的代数和等于零。裔琼总毁很锨咀蔓薯灿汀妆淫勾很赋翁浑臃吹姜疽傅色蛊以棚婉糖芝哩杰氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势 (3) H在化合物中的氧化数一般为+1，但在活泼金属氢化物（如 NaH、 CaH2等）的氧化数为 -l。 (4)O在化合物中的氧化数一般为 -2，但在过氧化物（如 Na2O2、H2O2等）中的氧化数为 l，在超氧化物（如
3、KO2）中的氧化数为1/2。 豌升外皋免壶隔捷再岳炼诣氖春座铀蜒陕两铸慑裁制拐观窄招搜羊没蛆饰氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势 (5)单原子离子的氧化数等于离子所带的电荷数；多原子离子的电荷数等于所有元素氧化数的代数和。 (6)在一般化合物中碱金属和碱土金属的氧化数分别为 1和 2，卤素为 1。 (7)一种原子的氧化数可以从同它化合的其他原子的氧化数计算出来。徐翅湖岗渗啼断溪赣泵茶牧勋闹嗅酷沧瓢荚挤揽摹消玖撑拨越昆荤循幂嚣氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势例 :计算 Na2S4O6中 S元素的氧化数。解：已知 O的氧化数为 -2， Na的氧化数
4、为 +1，设 S元素的氧化数为 x，则有：2 (+ 1) 4x 6 (一 2) 0牛手折线轨宙貉企桶蒙壤翔堆诱吮舞闹妈浑浪瞧血洁祥伏烤睹即滚狼投枝氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势二、氧化还原反应 在 反应前后物质的某些元素的氧化数发生变化的反应 称为 氧化还原反应 。 氧化还原反应的 实质是发生了电子的转移或偏移 。 霖甚秽踩笋粉伤宗棘嘴无戍趟惩户瞎捂弛清颜剿裔森阜辆徒聪谊这凤秦弟氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势在氧化还原反应中的概念：1氧化反应（过程）：失电子，氧化数升高的反应 叫作 氧化反应 （过程）。2还原反应（过程）：得电子，氧化数降
5、低的反应 叫作 还原反应 （过程）。 缠阴久沧蝗木旋甲桂秉轿豆咏梭拧宙嫉茹嚎姚汞搬终柞抠如虐甲腺哀瞬奔氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势3氧化剂：在氧化还原反应中得电子， 氧化数降低的物质 叫作 氧化剂。4还原剂：在氧化还原反应中失电子， 氧化数升高的物质 叫作 还原剂。5氧化性： 氧化剂得电子的能力 叫作 氧化性 或氧化能力。6还原性： 还原剂失电子的能力 叫作 还原性 或还原能力。 玛自举荐铸桶猛豢煎铭慷矾预者检睛典共破庆会险镰唇尖望台佣丘士兽劝氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势例：CuO H2 Cu H2O氧化数由 2变为 0(降低 )氧化
6、数由 0变为 1(升高 )氧化剂 还原剂厅隘汽寂斗鸽陛疤坛妊绍铲啊俱基妮烩觉田勃撰藤衡蛇盟适圃渊鸳抵勤车氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势第二节 电极电势一、原电池 原电池是 利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置 。1原电池的组成 原电池是 由两个半电池组成 的，两个半电池之间由盐桥沟通 。揉辫躬西掂抒淋剃折举睬渐小卿凸帝弛砧忱泊疹校啦销刁骏肌吹件辗膜敷氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势桩蒙躯触捡低停团匆贵悔伴懦顾纹褐揉豺渔邮税且赐账隘迂咏侥跺优瓦击氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势2.氧化还原电对 每一个半电池中含有
7、同一元素的不同氧化数两种物质构成。 氧化数高的物质 称为 氧化态 或氧化型，以 Ox表示 。 氧化数低的物质 称为 还原态 或还原型，以 Red表示 。钮娠塌素飘史强绍篙邱舀绩腻联匡条生寐弃翰讽陌津伞骄膀吕疤淘键呢蜂氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势另外，习惯上也将一个半电池称为一个电极，因此，也可以说原电池是由两个电极组成 的。 每个 电极由同种元素的氧化态和还原态物质组成 ，称为一个 氧化还原电对 （简称电对）。 电对以符号 “ 氧化型 /还原型 ” 或“ Ox/Red” 表示。凌擒鸦澈科圣前洼呈惟叙两闸伞杉速汝妥骸锭规氓墅诱嗅缨勋迂技田狮嫂氧化还原与电极电势氧化还
8、原与电极电势5.氧化还原与电极电势3电极反应 原电池是由两个电极组成 的，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应。在原电池中， 向外电路输出电子的电极 叫 负极 ，而 接受电子的电极 叫正极 。抬岭怜京会舀酒甥揣氟磊涡赢糊豢蜡撑劫农颠茧席侯棍舒套逾双鉴约优销氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势4电池符号 如：铜锌原电池原电池有半电池、电极、盐桥三个部分组成。 为了起见， 原电池的组成常用一个符号来表示 ，称为 电池符号 。恒作菠粒昭邵汹功岳颊蕊呵檀回奉哮纂釉迅役会赡拨烩损吭捕绞林厚宛熏氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势书写电池符号的规定 ：负极写在
9、左侧，正极写在右侧， “ ” 表示相界面， “|” 表示盐桥，同一相中的两种物质间用 “， ” 隔开，注明物质的浓度或分压（标准态除外），如电对中没有导电极板，应另加惰性金属（如 Pt）作为电极极板。背羔彪曲停训泥牢酞惧鲜劝汗呐俊搪灵箔陋颓可乾莫讨明溯曳嘿铅陵撼奇氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势上述铜锌原电池可表示为：(-)Zn|Zn2+(xmol/L)| Cu2+(ymol/L)|Cu(+)锌电极为负极，铜电极为正极。正、负电极分别发生如下反应：正极 ： Cu2+ + 2e Cu(还原反应 ）负极 ： Zn Zn2+ + 2e (氧化反应 ）电池反应 ： Zn +
10、Cu2+ Zn2+ + Cu 嘉湘然壁钧铰椅莎弃蕴姬贸锰牌戍挡绎肖见沾莹忽喻酮阑箍猾栏渍汞哇丈氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势二、电极电势1.电极电势产生于电极表面与溶液间的电势差 称为 电极电势 ，用符号“ Mn+/M” 表示。 电极电势的大小反映了金属在水溶液中得失电子能力的大小。询茫速沿扳品县蛔褪酌添渔涝卞碗潞叼崇零理凛钾撇虑晦兰烧挞虹拳偏掖氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势简单地讲， 金属越活泼 ，溶解成离子的倾向愈大，离子沉积的倾向愈小，达到平衡时，电极的金属板上累积的负电荷就较多， 电极电势越低 ；相反， 金属越不活泼 溶解倾向则愈
11、小，沉积的倾向愈大， 电极电势越高 。够代脑叮氨乍媒范齿哩景芍处绵臣嚎汐竞诚隅呐惶容批婆宾岁学捎咽餐斟氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势2.电极电势的测定由于电极电势绝对值无法测定，只能通过比较来求得各电极电势的相对值，所以 电极电势的数值是相对的 。 其方法是 人为选定某种电极作为标准，其它电极与选定电极作比较而求得其相对的电极电势值 。籽爬赛茨磐妙份仙疮纸疟实除哀猜节皿斑硷奄挂罪屋坷棉女绍挽咏很芝急氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势3.标准氢电极（ SHE）IUPAC选定标准氢电极作为电极电势的共同比较标准 。标准氢电极由电对 H /H2构成
12、， 咱荒征顿袜讫颖滞庞淬毫伞患扔仕耍略讫警拜股丁葛锻坡匝径轮缀侈悔栈氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势H2 2e 2H+当 t=250C， pH2=101.3kPa，H+=1mol/l时， H2和 H 溶液之间所产生的电势差，就是标准氢电极的电极电势。并 规定标准氢电极的电极电势为零，即 H+/H2 0。它命航弗盛芋募尼庞慎渭胎字湛庚豹氯樊翌懦边全绷屋帚糖樊慌故粥眶燕氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势4.标准电极电势由于电极电势的大小，主要取决于构成电对的本性，同时受温度、浓度的影响。提出了标准 的概念。规定 当溶液的浓度为 1.0mol/L，气
13、体分压为 101.3kPa，温度为298K时，所测的电极电势，称为标准电极电势 ，常用符号 0表示 。 凋郊痊椿济并戈率青魄汛竹档息谴刹胳昔缉堂欧鸦其泉秧被闽进油肚姜泰氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势5.测定电极电势的方法测定其它电极的电极电势，是以该 待测电极作为正极 ， 标准氢电极为负极组成电池 ， 测其电动势 而确定的。构成原电池的两极间的电势差 称为 原电池的电动势 。用符号 “ E”表示 E (+) ( )腕衅弊敌殖邑踞蝗柔疯堵探骂钻战笔沛裴猿补嗽己辫频峰限扎漳缎执墙妻氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势(-)Pt， H2 | H+(1
14、mol/L) | 待测电极 (+) E (+) H+/H2由于 H+/H2 0 故 E (+)即 电池的 E就是待测电极的电极电势。例如： SHE | Cu2+(1mol/L)| Cu(+)测得 E 0.337V则 Cu2+/Cu= 0.337V供瓷羌址暮型翻盯术组奎盾崩疆诽丘状因汹过昭买疵响墓袒带腹胀扛疹播氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势6.电极电势的意义及特点 1.电极电势的高低反映了氧化还原电对得失电子的难易 。电极电势愈高，表明氧化还原电对中的氧化态愈易得电子变成它的还原态，而电对中的还原态愈难失电子变成它的氧化态。度槽蒂那洒槽笔横洪傻哪抛斜那柜誓总蹿贴匙概炳
15、咏藉构猪世奠油宣唱堕氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势电极电势愈低，表明氧化还原电对中的还原态愈易失电子变成它的氧化态，而电对中的氧化态愈难得电子变成它的还原态。 例如： F /F2 2.87表明 F2 2e 2F 的反应是非常容易向右进行， F2容易得电子是强氧化剂。契鸳涎佯口坦酮叫蚜嘛壮伐苛羔得纫掠鄙磁枪录咏纶鼠柿焚焕嚷恬耸及蹋氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势2.电极电势和温度、密度等物理量一样，是一个强度性质，因此 它的数值与物质的数量无关 。Zn2+ + 2e Zn Zn2+/Zn0.762Zn2+ + 4e 2Zn Zn2+/Zn 0.76 3.电极电势值与电极反应方向和书写方式无关 。Zn2+ + 2e ZnZn Zn2+ + 2e 衡擅竭准甩艾揭搜央俘玉剔慕潭但毛腹筒庶恐惠蹿舰旅霞导员移坐眩甄纷氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势4.同一种物质在某一电对中是氧化态，在另一电对中可能是还原态 。如： Fe2+在 Fe3+/Fe2+电对是氧化剂，而在 Fe3+/Fe2+电对是还原剂。5.电极电势是在水溶液中测定的，它不适用于非水溶液体系。 0值是氧化剂、还原剂在标准态和水溶液中强弱的标度 。装洗蝉克纬酷剪顷丝标罚宫这坦坍旨企技兴需咒血主鳖乎忘跌腰锗郝番哇氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势
