海水中的氧化还原反应课件
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专题3 从海水中获得的化学物质 第1单元 第3课时 氧化还原反应
第3课时 氧化还原反应发 展 目 标体 系 构 建1.能运用发展的、相互联系的、对立统一的观点理解化学变化。
能从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应。
2.能够正确表示氧化还原反应电子转移的方向和数目。
一、氧化还原的基本概念1．在2Na ＋Cl 2=====点燃2NaCl 的反应过程中：(1)钠原子失去最外层上的1个电子，成为具有稳定结构的Na ＋，其化合价由0价升高为＋1价，发生了氧化反应，被氧化。
(2)氯原子最外层得到1个电子，成为具有稳定结构的Cl －，其化合价由0价降低为－1价，发生了还原反应，被还原。
(3)在这个反应中，氯原子和钠原子之间发生了电子的得失，分别形成阴离子和阳离子，使元素的化合价发生了变化。
(4)反应过程中相应变化关系图2．氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化。
氧化还原反应的本质是发生电子转移(得失或偏移)。
二、氧化还原反应电子转移的表示方法通常用电子转移的方向和数目来表示一个氧化还原反应。
1．双线桥法——表明一种元素反应前后的电子得失(或偏移)情况。
(1)双线桥法表示电子转移的基本步骤：(2)示例：(3)注意事项：①箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。
②采用a×be－形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，a、b是“1”时省略。
得到与失去的电子总数相等。
2．单线桥法——表明反应中化合价变化的元素原子间的电子转移情况。
(1)单线桥法表示电子转移的基本步骤(2)示例：(3)注意事项：①单线桥法从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素，表示反应物中变价元素原子间电子的转移情况；②箭头已标明电子转移的方向，因此不需再标明“得”或“失”，只标明电子转移数目。
三、氧化剂、还原剂1．氧化剂和还原剂(1)氧化剂：在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质(2)还原剂：在反应中失去电子(或电子对偏离)的物质(3)常见的氧化剂和还原剂物质种类常见物质氧化剂部分非金属单质O2、Cl2等含有高价态元素的化合物浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3、MnO2等还原剂活泼的金属单质Al、Zn、Fe等某些非金属单质C、H2等某些非金属氧化物CO、SO2等微点拨：在一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂同时存在，它们可以是不同的物质，也可以是同一物质。
18-19 专题2 第1单元 第2课时 氧化还原反应
(1)根据氧化还原反应方程式比较
达 标
•
•
探
固
新
双
知
基
合
作
探 究
氧化性：氧化剂＞氧化产物
•
攻
还原性：还原剂＞还原产物
重
课 时 分 层 作 业
难
特点：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习
标
• 探
(2)根据金属活动性顺序表
• 固
新
双
知
基
合 作 探 究 • 攻 重
课 时 分 层 作 业
•
攻 重
注数目 —标出转移电子的总数
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
自
注意事项：
当
主
堂
预 习
①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况；
达 标
•
•
探
②不需标明“得”或“失”，只标明电子转移数目；
固
新
双
知
③箭头标明电子转移的方向；
基
合
④单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。
作
探
提醒：(1)两种方法中箭头的指向不同。双线桥中箭头指向产物中变价的相
自
当
主
△
堂
预 习
[典例导航1] 配平C＋H2SO4(浓) SO2↑＋CO2↑＋H2O
达 标
• 探
【思路点拨】 (1)标变价
• 固
新
双
知
0
＋6
△ ＋4
＋4
基
C＋H2 S O4(浓) S O2↑＋CO2↑＋H2O
氧化还原反应课件-高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册
C.Cl-→Cl2
D.N2O3→HNO2
6.（1）用双线桥标明电子得失情况 得 2e-
0 +1
+2
0
Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
失2×1e失4e-
+7 -2 +6
+4
0
2KMnO4=K2MnO4+ MnO2+O2↑
得2×2e-
（2）用单线桥表示电子转移方向和数目
2e-
Zn +2HCl = ZnCl2 + H2↑
化合价升高4
0
+5
C + 4 HNO3
+4
+4
4 NO2 + CO2 + 2H2O
化合价降低1 ×4
活动四：氧化还原反应方程式配平 氧化还原反应方程式的配平原则
1. 化合价升高的总数 = 化合价降低的总数。 2. 反应前后原子的总数相等。
氧化还原反应的配平步骤 ⑴ 标价数 ⑵ 列变化 ⑶ 求总数 ⑷ 配系数 方法技巧 1. 部份氧化（还原）反应，从生成物开始起配。 2. 多变，找整体配。
氧化剂 + 还原剂
氧化产物 + 还原产物
得ne-(化合价降低)， 发生还原反应，被还原
2.如何判断氧化还原反应中的得、失电子数？ 原子个数×每个原子得到或失去的电子数 3.在氧化还原反应中，得、失电子数之间有何关系？
得电子数=失电子数
活动一：氧化还原反应的概念知识
电子 化合价 得失 变化
氧化剂
得电子
反应物，产物之间的关系判断： 氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物。则 氧化性：氧化剂＞氧化产物， 还原性：还原剂＞还原产物。
《海水中的化学》课件
沉淀与溶解反应
总结词
沉淀与溶解反应是海水化学反应中的重要过程，它涉及到固体物质在海水中的 溶解和沉淀。
详细描述
在海水中，许多矿物和溶解的物质可以发生沉淀和溶解反应。这些反应可以影 响海水的酸碱度、硬度和盐度等化学性质，进而影响海洋生态系统的健康。
络合反应
总结词
络合反应是海水化学反应中的一种特殊类型，它涉及到配位体与中心离子之间的 结合。
《海水中的化学》ppt课件
目录
CONTENTS
• 海水化学组成 • 海水化学反应 • 海水化学与生物 • 海水化学与环境 • 海水化学的应用
01 海水化学组成
CHAPTER
溶解气体
01
溶解气体
是指溶解在海水中的气体，主要包括氧气、氮气、二氧化碳等。这些气
体主要来自大气的溶解，对海洋生态系统的平衡起着重要作用。
详细描述
海洋是地球上最大的碳汇之一，吸收了大量人类活动排放的二氧化碳。然而，过量的二 氧化碳会导致海水酸化，影响珊瑚礁、贝类等海洋生物的生存。酸化的海水会使这些生 物的壳和骨骼变薄，降低其生存能力。此外，海洋酸化还可能影响浮游生物的繁殖和生
长，进一步影响整个海洋生态系统的健康。
海洋化学资源与环境
总结词
控制陆源污染、防治船舶污染、治理海洋 油污等。
生态保护与修复
海洋环境监测与保护的挑战
保护海洋生态系统、恢复受损生态系统、 提高生态服务功能等。
技术难度大、资金投入多、国际合作与协 调等。
谢谢
THANKS
风力搬运
风力搬运也是悬浮物的重要来源之一，风力搬运不仅会将陆地上的尘埃搬运到海洋中，还会将海面上的 浮游生物和有机物搬运到海洋深处。
02 海水化学反应
高中化学专题2从海水中获得的化学物质第一单元氯、溴、碘及其化合物第3课时氧化还原反应课件苏教版必修1
解析
二、氧化还原反应中电子转移的表示 1．双线桥法的基本步骤
2．注意事项 (1)箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素。 (2)必须注明“得到”或“失去”的字样。 (3)还原剂失去电子总数与氧化剂得到电子总数相等。
知识拓展 单线桥法
表明反应前后不同元素原子的电子转移情况。 (1)单线桥法的基本步骤
答案 (1)
答案
解析 解决本题要注意以下两点： (1)先根据化合价变化标出电子转移的方向和数目。 (2)根据化合价变化分析被氧化、被还原情况。
解析
提示
23
教师点拨区
一、氧化还原反应中几个概念之间的关系 在氧化还原反应中，氧化剂得电子，所含元素化合价降低，发生还原 反应，得到还原产物； 还原剂失电子，所含元素化合价升高，发生氧化 反应，得到氧化产物；它们之间的关系可表示为：
知识拓展 氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)置换反应一定属于氧化还原反应。 (2)复分解反应一定不属于氧化还原反应。 (3)有单质参与的化合反应和有单质生成的分解反应，均属于氧化还原反 应。 (4)图示关系：
特 别 提 醒 ： (1) 有 单 质 参 与 的 化 学 反 应 不 一 定 是 氧 化 还 原 反 应 ， 如 3O2===2O3。
(2) 无 单 质 参 与 的 化 合 反 应 也 可 能 是 氧 化 还 原 反 应 ， 如 H2O2 ＋ SO2===H2SO4。
[练习与实践] 1．下列反应中，属于氧化还原反应的是( ) A．CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑ B．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O C．2Cu＋O2==△===2CuO D．Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O 答案 C
二、氧化还原反应中电子转移的表示 1．双线桥法的基本步骤
2．注意事项 (1)箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素。 (2)必须注明“得到”或“失去”的字样。 (3)还原剂失去电子总数与氧化剂得到电子总数相等。
知识拓展 单线桥法
表明反应前后不同元素原子的电子转移情况。 (1)单线桥法的基本步骤
答案 (1)
答案
解析 解决本题要注意以下两点： (1)先根据化合价变化标出电子转移的方向和数目。 (2)根据化合价变化分析被氧化、被还原情况。
解析
提示
23
教师点拨区
一、氧化还原反应中几个概念之间的关系 在氧化还原反应中，氧化剂得电子，所含元素化合价降低，发生还原 反应，得到还原产物； 还原剂失电子，所含元素化合价升高，发生氧化 反应，得到氧化产物；它们之间的关系可表示为：
知识拓展 氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)置换反应一定属于氧化还原反应。 (2)复分解反应一定不属于氧化还原反应。 (3)有单质参与的化合反应和有单质生成的分解反应，均属于氧化还原反 应。 (4)图示关系：
特 别 提 醒 ： (1) 有 单 质 参 与 的 化 学 反 应 不 一 定 是 氧 化 还 原 反 应 ， 如 3O2===2O3。
(2) 无 单 质 参 与 的 化 合 反 应 也 可 能 是 氧 化 还 原 反 应 ， 如 H2O2 ＋ SO2===H2SO4。
[练习与实践] 1．下列反应中，属于氧化还原反应的是( ) A．CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑ B．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O C．2Cu＋O2==△===2CuO D．Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O 答案 C
高中化学专题2从海水中获得的化学物质第1单元氯、溴、碘及其化合物(第2课时)氧化还原反应课件苏教版必修1
教材整理2 氧化还原反应中的几个概念 1．氧化剂和还原剂
得到电子
失去电子
2．氧化反应和还原反应
失去
还原
得到
得到
3．氧化性和还原性
得电子 失电子
氧化还原反应电子转移表示法及方程式 的配平
[基础·初探] 教材整理1 氧化还原反应电子转移的表示 方法——双线桥法 以H2＋CuO==△===Cu＋H2O为例：
1．分析
①C化l→合C价l－由，0得降到到1－个1电子，
②Na→Na＋，失去1个电子，
⇒得电子化合价降低，失电子化合价升高
化合价由 0升高到 ＋1
2．结论：①氧化还原反应的特征：反应前后元素的 化合价发生了改变。 ②氧化还原反应的本质：反应过程中有电子的 转移 ，包括电子的得失和 共用电子对的偏移。
(2)列变化：根据化合价的变化标出电子转移的 方向与数目。 (3)得失相等：通过求最小公倍数使 得失电子总数相等。
(4)定系数：根据 质量守恒定律配平其他物质的化学计量数配平后，将 单线变为等号。
3NaClO＋NaI===NaIO3＋3NaCl
[题组·冲关] 1．下列氧化还原反应方程式中所标电子转移的方向和数目正确的是( ) 【导学号：16380110】
知 识 点
1
学
第2课时 氧化还原反应
业 分
层
测
评
知 识 点
2
1．了解氧化还原反应的有关概念。 2．理解氧化还原反应过程中化合价升降与电子转移的关系。(重难点) 3．会分析电子转移的方向和数目。(重点)
氧化还原反应的基 本概念
教材整理1 元素化合价变化与电子转移的
关系
以Cl2和Na反应生成NaCl为例。
氧化还原反应ppt课件
失去2×e-
０
０
＋１－１
2Na ＋ Cl2 ＝＝＝ 2 NaCl
得到2×e-
可见，氧化还原反应是有电子转移的化学反应。没有电子转移的化学反 应称为非氧化还原反应。
氧化还原反应
氧化还原反应中电子转移的表示方法
双线桥法——表示反应前后_同__一__元__素__由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
得 到 2×e- ， 化 合价降低，被还
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应
A．①②
B．③④
C．②③
D．①④
随堂训练
3.下列反应(条件均省略)中，反应物中的各种元素都参加了氧化 还原反应的是( D ) A．2KNO3＋S＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑ B．2KMnO4===K2MnO4＋MnO2＋O2↑ C．4HNO3===2H2O＋4NO2↑＋O2↑ D．HgS＋O2===Hg＋SO2
S
氧化还原反应
常见氧化剂、还原剂
常见氧化剂、还原剂
常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质：如_C__l2__、O2等。 ②变价元素的高价态化合物：如_K__M__n_O__4 _、__F_e_C_l_3__、__H__N_O__3_等。 ③过氧化物：如__N_a_2_O_2__、__H__2O__2_等。
氧化还原反应
上节课，我们学习的氯气的性质，请从元素的化合价是否发生变化的角度， 对氯气和金属钠的化学反应进行分类，它属于何种化学反应类型？反应中化合 价发生变化的原因是什么？
钠离子带正电荷
氯离子带正电荷
钠元素化合价升高，是因为钠原子失电子，被氧化，发生氧化反应； 氯元素化合价降低，是因为氯原子得电子，被还原，发生还原反应。
高三化学复习专题2-从海水中获得的化学物质苏教版
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9
专题2 │ 使用建议
因此在复习离子反应时，除要注意物质的变化外，还要注 意反应前后的实验现象，各物质之间的量的关系等，同时要善 于总结离子方程式的书写、正误判断的规律和方法，学会判断 离子能否大量共存。
3．本专题以自然资源丰富的海水作为复习对象，以海水 中富含的化学物质为载体，探究典型的非金属元素——氯、溴、 碘及其化合物和典型的金属元素——钠、镁及其化合物的性质 和用途，在认识元素的性质时，通过对原子结构的分析，将单 质的活泼性与原子最外层电子排布结合起来，从而形成物质的 结构决定物质的性质的观点，也为我们认识元素周期表的知识 奠定基础。
专题2 │ 使用建议 使用建议
► 教学建议
本专题的内容综合性强，难点和易混淆点较多，其中氧化
还原知识贯穿于中学化学始终，是中学化学的重要内容之一，
考查面广，能出现较有深度的考题，有较高的区分度，因此历
年高考基本上年年都考，此外离子反应也是高考命题的热点。
1．氧化还原知识的高考命题除了注重基本概念的考查外， 还出现了将氧化还原反应方程式的配平与物质的分析推断结合
本专题建议用10课时完成，其中6课时用于在课堂上互动 式完成第4～7讲，2课时用于处理各讲的习题讲评，2课时用于 测试和讲评。
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第4讲 │ 氧化还原反应
第4讲 氧化还原反应
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12
第讲 │ 课标考纲展示
课标考纲展示
考试说明
1.了解氧化还原 反应的本质是电 子的转移。 2.了解常见的氧 化还原反应。 3.掌握常见氧化 还原反应的配平 和相关计算。
专题2 从海水中获得的 化学物质
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1
专题2 │ 知识系统总览
高中化学专题3从海水中获得的化学物质第一单元氯气及氯的化合物第3课时氧化还原反应课件苏教版必修第一册
5．(双选)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂，实 验 室 可 通 过 以 下 反 应 制 得 ： 2KClO3 ＋ H2C2O4 ＋ H2SO4===2ClO2↑ ＋ 2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．KClO3在反应中失去电子 B．ClO2是还原产物 C．H2C2O4在反应中被还原 D．1 mol H2C2O4参加反应有2 mol电子转移
(2) 还 原 剂 在 反 应 中 化 合 价 ____升_高_____→ 具 有 ___还__原_____ 性 → 被 ___氧__化_____→生成___氧__化_____产物，发生氧化反应。
三、氧化还原反应的表示方法(双线桥法)
失去
图 示
得到
箭头由反应前的元素指向反应后同一种元素 在线上方表示电子得失(或元素的化合价升降)数目，使得失电子(或元素的 说 化合价升降)数相等 明 电子转移数以m×ne－的形式表示，m表示发生氧化还原反应的原子个数，n 表示每个原子得到或失去电子的数目(或化合价变化的数目)，当m＝1或n ＝1时，可省略
(2)从得氧、失氧的角度分析氧化反应、还原反应：
得到氧
失去氧
(3)结论：氧化还原反应是反应过程中__有__氧_得__失___的化学反应。
2．从化合价升降的角度 (1)化合价变化的分析：
(2)从化合价变化的角度认识氧化反应和还原反应：
升高 降低
(3)结论：氧化还原反应是反应过程中元素化合价__有__变_化___的化学反应。
答案：C
核心素养
提升点1 氧化还原反应有关概念 例1 某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图： 由图可知， 在该反应中是( )
A．氧化剂 B．还原剂 C．氧化产物 D．还原产物
苏教版高中化学必修第一册精品课件 专题3 从海水中获得的化学物质 第一单元 第3课时 氧化还原反应
变式训练2 根据下列反应,判断有关物质的氧化性由强到弱的顺序是( ) ①Cl2+2KBr ══ 2KCl+Br2 ②Br2+H2SO3+H2O ══ 2HBr+H2SO4 ③ 2KMnO4+16HCl(浓) ══ 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O A.Cl2>KMnO4>Br2>H2SO4 B.KMnO4>Cl2>H2SO4>Br2 C.KMnO4>Cl2>Br2>H2SO4 D.H2SO4>Br2>Cl2>KMnO4
答案 C
解析 根据反应①Cl2+2KBr ══ 2KCl+Br2可知氧化剂是Cl2,氧化产物是Br2, 所以氧化性:Cl2>Br2;根据反应②Br2+H2SO3+H2O ══ 2HBr+H2SO4可知氧 化剂是Br2,氧化产物是H2SO4,所以氧化性:Br2>H2SO4;根据反应③ 2KMnO4+16HCl ══ 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可知氧化剂是KMnO4,氧 化产物是Cl2,所以氧化性:KMnO4>Cl2。综合上述分析,物质氧化性由强到 弱的顺序是KMnO4>Cl2>Br2>H2SO4。
专题3 第3课时 氧化还原反应
内
01 基础落实•必备知识全过关
容
索
02 重难探究•能力素养全提升
引
03 学以致用•随堂检测全达标
1.认识氧化还原反应,了解氧化还原反应的本质。 2.了解氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、氧化反应、还原反应 等概念。 素养目标 3.通过氧化还原反应的本质分析,培养宏观辨识与微观探析的核 心素养。 4.学习氧化还原反应中电子转移的表示,了解氧化还原反应计算 中的守恒思想。
2019_2020学年高中化学专题2从海水中获得的化学物质第1单元第3课时氧化还原反应课件苏教版必修1
[解析] 假设这四个反应都能够发生，则由“氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性” 可以判断各个反应中氧化性强弱顺序为：W2>Z2、Z2>X2、W2>Y2 和 X2>Z2，所以 D 选项反应不能发生。 [答案] D
1．物质的氧化性和还原性
氧化性
还原性
物质得到电子的能力，氧化剂所表现 物质失去电子的能力，还原剂所表现
解析：反应①中氧化性：MnO4－＞Cl2，反应②中氧化性 Cl2＞Fe3＋，反应③中氧化性： Fe3＋＞I2，所以 A 选项正确；三个反应都是氧化还原反应，B 选项错误；Cl2 能将 KI 氧化成 I2，所以能使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝，C 选项错误；实验②中，Fe2＋被氧化 成 Fe3＋，只能证明 Fe2＋具有还原性，D 选项错误。 答案：A
(3)电子转移数以 m×ne－的形式表示，m 表示发生氧化还原反应的原子个数，n 表示 每个原子得到或失去电子的数目(或化合价变化的数目)，当 m＝1 或 n＝1 时，要省 略。如
2．单线桥法 表示反应物之间电子转移的方向和数目。 (1)箭头由失电子元素指向得电子元素。 (2)只标明电子转移的数目，不标“得到”或“失去”。
O7=＋==2=（==6=－=x=）==e=－=2Crx＋＋x
＋4
－2e－
＋6
Na2 S O3=====Na2 S O4
K2Cr2O7 在反应中得电子：0.000 4×2×(6－x)mol；
Na2SO3 在反应中失电子：0.001 2×2 mol。
根据氧化还原反应中，氧化剂与还原剂得失电子数相等，则有：0.000 4×2×(6－x)
物质氧化性还原性强弱的比较
[典例] 可以通过实验探究有关物质氧化性和还原性的强弱。 Ⅰ.探究有关物质氧化性的强弱。 已知 Bi 在＋3 价较稳定，NaBiO3 溶液为无色，Bi3＋无色；Mn2＋无色，MnO4－呈紫红 色；Pb 在＋2 价较稳定，PbSO4 是一种白色沉淀。取一定量的 Mn(NO3)2 溶液依次进 行实验，现象记录如下：
高中化学专题2从海水中获得的化学物质12氧化还原反应
第二十五页，共六十八页。
2．规律巧记： 化合价升高→还原剂 顺次记下去，
12/6/2021
第二十六页，共六十八页。
2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 (1)置换反应一定是氧化还原反应； (2)复分解反应一定不是氧化还原反应； (3)有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应是氧化 还原反应；没有单质参加的化合反应和没有单质生成的分解反 应大多数不是氧化还原反应。关系如图所示：
12/6/2021
第十五页，共六十八页。
2．元素化合价在化学反应中的变化。 化合价：化合价是认识氧化还原反应的前提与基础。 (1)规则：①在化合物中，正负化合价的代数和为零；②单 质中，元素的化合价为零。 (2)本质：①化合价的正与负：失去电子或共用电子对偏离 呈正价；得到电子或共用电子对偏向呈负价。②化合价的数值： 化合价的数值等于得、失电子(或共用电子对)的数目。③化合价 的变动：元素在氧化还原反应中，得到电子，化合价降低；失 去电子，化合价升高。
12/6/2021
第三十四页，共六十八页。
解析：NaCl 中 Cl 元素化合价升高，被氧化，发生氧化反应， 得氧化产物 Cl2；NaCl 表现还原性，是还原剂；H2O 中 H 元素 化合价降低，被还原，发生还原反应，得还原产物 H2；H2O 表 现氧化性，是氧化剂，故 A、B 和 D 项均正确。C 项，NaOH 既 不是氧化产物，也不是还原产物，故错误。
只局限在有氧参与的反应；二是高中阶段，从反应方程式的外
观特征来看，即从元素的化合价升和降的视角去认识，但只是
看到了表象而没有反映出氧化还原反应的本质；三是从反应发
生的实质来看，即从元素原子电子的得到和失去的视角去认识，
这种情况才是氧化还原反应的本质。
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16
3海洋体系的pE、pH图
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17
§8.3海洋中氧化-还原的Sillén模型
一 Sillén的海水模型升
• 火成岩+挥发性物质=海水+沉积物+空气 • (0.6kg)(1.0kg) (1.0dm3)(0.6kg)(3dm3) • 存在着与各种沉积物相接触的间隙水; • 光解离反应; • 氢损耗到外部空间; • 光合反应:
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8
4 缺氧环境的Eh及pE值
（ C2H O ） 10（ 6N3） H 16 H3P4O 5S34 O 2 • S2-在水体1中的0C存62在O 形5式S32与p1H有H 6关，N 3 在H O 海3P 水p4O H条H件2O 下，二
价硫与H+结合生成HS-还是H2S？HS-。 • SO42-/HS-半电池反应为
nF
2 . 303 RT
lg a Ox a Re d
F
Eh F
2 . 303 RT
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5
海水Eh及pE值
• 海水氧化还原电位，一般认为，在通气良好的情况下，由 O2/H2O控制。通常用Pt——饱和甘汞电极测得海水的Eh值。
• 由氧控制的海水Eh及pE值：
O（2 g ） 4 H 4 e 2 H 2O
0.74V
pE Eh F 12.5 2.303 RT
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7
讨论
• PO2和pH对Eh值的影响
E h E0 h4 R FlT n P O 24 R FlT n aH 4
• pH影响
Eh1.220.0591p6H
pE Eh 20.6pH 0.05916
• PO2对Eh、pE的影响
• Eh=0.75+0.015lgPO2，pE=12.68+0.25lgPO2
Eh
Eh 0
RT 4F
ln
a2 H 2O
PO 2 a H 4
Eh
0
RT 4F
ln
PO 2
RT 4F
ln
a4 H
Eh
0
RT 4F
ln
PO 2
2 .303 F
RT
pH
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6
若25C，Eh0 1.23V，lg K 83.1，
pH
8.1，
P O
2பைடு நூலகம்
0.21atm，
Eh 1.23 0.05916 lg 0.21 0.05916 8.1 4
a Tl
3
2F aTl 1
0.74
1.07
0.05916
lg
a Tl
3
2
aTl 1
aTl 3 1067.15 aTl 1
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例二 海水中氯的存在形式
ClO3 6H 6e Cl 3H 2O t 25C，pH 8.1，Eh0 1.44，Eh 0.74
Eh 1.44 0.05916 lg aClO3 aH 6
P H 2 pOH
当 P H 2 1 atm 时，
pE 14 pOH
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14
2 Fe（Ⅱ）-Fe（ Ⅲ ）体系的pE-pH图
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15
有关方程
(1)Fe(OH)3(s) H e Fe(OH)2(s) H2O pH pE 4.62 (3)Fe(OH)2(s) H e FeOH 2H2O pH 4.6log[FeOH] (12)Fe3 e Fe2 pE 13.0 log([Fe2 / Fe3])
S4 2 O 9 H 8 e H 4 S H 2 O
• 25℃时，E0=-0.244V
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9
5海水Eh值应用及存在问题
• 例一 海水中铊（Tl）的存在形式
Tl3 2e Tl 解：已知Eh0 1.07V，Eh 0.34V，pH 8.1，t 25C，
Eh
Eh0
RT
ln
• 水的稳定领域可通过下述两半反应式描述：
4 e 4 H O （2 g ） 2 H 2 O
pE
20 . 78 1 log 4
P O 2 pH
在 P O 2 0 . 21 atm 时，
pE 20 . 58 pH
2 H 2O 2 e
H
（
2
g ）
2 OH
pE
14 1 log 2
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2
二海水氧化还原电位及pE值
• 1 定义： • 电子活度的负对数。
pElgae
• 说明
• 水体中并不存在自由电子，但我们可以用pE值表示电子的 丰度和电子转移的难易程度。
• pE值同pH一样，是讨论水环境的一些重要参数，用pE值 代替Eh，讨论问题将比较简单，直观。
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3
2 pE值关系式
• pE值与氧化还原电对的关系
Ox ne Re d
K
a Re d a Ox a e n
lg
K
lg
a Re d n lg a Ox
a e
pE 1 lg K 1 lg a Ox
n
n
a Re d
令 pE 0 1 lg K ，则 n
pE pE 0 1 lg a Ox
n
a Re d
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6
aCl
aCl 10 22.41 aClO3
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例三 海水中氮的存在形态
2NO3 12H 10eN2 6H2O
K
PN2 aH206 aNO32 aH12ae10
t 25C，pH8.0，pE12.5，lgK209.6，aNO3 104mo/ldm3
lgN2 209.62lg1041212.519.4
第八章 海水中的氧化—还原反 应
§8.1 概述
一 研究意义
• 可以研究变价元素的地球化学行为，研究它们的 迁移转化规律，可以进一步探讨对海洋环境的作 用。
• 元素对生物毒性与价态有关。
• 研究氧化还原电位，还可以大体估算一些变价元 素在海水中可能存在的价态。
• 测定海水氧化还原电位，可以判断环境是否充氧、 是否缺氧，可以判断还原性物质，特别是有机物 多少。
即PN2 1019.4atm0
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12
6Breck（1972）的改进
测得Eh（B）=0.50V
pE（B）=8.5
氧的还原反应分为两步：
O2+2H++2e=H2O2 H2O2+2H++2e=H2O
Eh0=0.68V Eh0=1.09V
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13
§8.2 pE-pH图
• 1 水的稳定领域
4
2 pE值关系式
• pE与Eh的关系式
G 0 nEh 0 F RT ln K
pE 又
0 1 lg K n
Eh 0 F
2 . 303 RT
pE pE 0 1 lg a Ox
n
a Re d
pE
Eh 0 F
2 . 303 RT
1 lg n
a Ox a Re d
Eh 0 2 . 303 RT