氧化还原反应与氧化还原滴定法教学内容
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2H2+O2 = 2H2O CuO+H2 = Cu+H2O
Zn+Cu2+ = Cu+Zn2+ ❖ 氧化—氧化数升高（失电子）的过程 ❖ 还原—氧化数降低（得电子）的过程 ❖ 氧化还反应的本质—电子得失。 ❖ 特点： ❖ 在同一反应中，有氧化数升高的物质—还原剂，同
时有氧化数降低的物质—氧化剂，且氧化数升高总 数与氧化数降低总数相等—电子得失总数相等。 6
分子或离子的总电荷数等于各元素氧化数的代数
和。
4
4
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
•标出硫元素的氧化数
wk.baidu.comS2O32-
S4O62-
S2O82-
＋2
+2.5
+6
•标出铬元素的氧化数
Cr2O3 CrO42-
Cr2O72-
CrO5
+3
+6
+6
+6
5
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
2．氧化与还原
(1) 氧化还原反应定义
16
16
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
常见电极分为以下四种类型
❖ 金属—金属离子电极
电极反应：Cu2++2e－ = Cu，符号：Cu(s) | Cu2+(c)
❖ 气体—离子电极
电极反应：2H++2e- = H2；符号： Pt，H2(p) | H+( c) ❖ 均相氧化还原电极
Cr2O72－+14H＋+6e－ = 2Cr3＋+7H2O
（1） 原电池的组成
正极 —电子进入的极—发生还原反应(氧化剂）
原电池
负极 —电子输出的极—发生氧化反应(还原剂)
电极反应—氧化还原半反应 电极通常用电对表示
为了统一：电极反应通常写还原式
（+） Cu2+ + 2e- = Cu
（-） Zn2++2e-=Zn
总反应 （+）-（-） Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
低氧化态对应物质称还原型，作还原剂；
➢ 电对物质就是氧化还原反应的主要反应物 和产物。
8
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
二、氧化还原反应方程式的配平（自学）
离子电子法配平的步骤： ➢ 用离子形式写出主要的反应物和产物; ➢ 将总反应分为两个半反应，一个氧化剂对应的反
应，一个还原剂对应的反应; ➢ 先将每个半反应两边的原子数配平，再用电子将
氧化还原反应与氧化还原滴定法
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
一、基本概念 1．氧化数
1970年IUPAC对氧化数做了如下的定义： ❖ 氧化数(又称氧化值)是某元素一个原子的荷
电数，这种荷电数是把成键电子指定给电 负性较大的原子而求得。
3
3
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
氧化数的计算规定：
1. 电极电势的产生
（-）Zn|Zn2+(c1) || Cu2+(c2) | Cu(+)
之间
2H2O2 → H2O+O2
2Cu+(aq) →Cu2+(aq)+Cu
(处于中间价态) 能发生歧化的物质稳定性比较差
7
7
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
3．氧化还原电对
CuO/Cu, Cu2+/Cu， 电对表示法：
Zn2+/Zn
➢ 高氧化态物质在上，低氧化态在下面；
➢ 高氧化态对应物质称氧化型，作氧化剂，
Br2+OH- → BrO3- + Br 10 10
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
配平练习-2
酸性介质 MnO4－ + H2C2O4 → Mn2+ +CO2
碱性介质 [Co(NH3)6]2+ + O2 → [Co(NH3)6]3+ + OH－ MnO42－ → MnO4－ + MnO2
11
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6
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
（2）氧化还原反应的类型
一般氧化还原反应：电子转移发生在两个或多个物质之间 Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
自身氧化还原反应：电子转移发生在同一物质内的两种元素 之间。
2KClO3 → 2KCl+3O2↑ KClO3是氧化剂，也是还原剂
歧化反应电子得失发生在同一物质内同一元素的不同的原子
Pt | Cr2O72－(c 1)，Cr3＋(c 2)，H+(c 3)
17
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
金属－金属难溶盐—阴离子 电极(固体电极)
Hg2Cl2+2e- = 2Hg+2C1Hg(l)，Hg2Cl2(s) | C1-(c)
18
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
二、电极电势 及电池电动势
Zn+Cu2+=Zn2++Cu ❖ 原电池：将化学能转化
为电能的装备。 ❖ 原电池—化学电源
13
13
锌半电池──由 锌电极和锌盐 溶液（ZnSO4） 组成。
导线 盐桥
两个半电池由盐桥接通内电路， 外电路由导线和安培计连通。
铜半电池──由铜电 极和铜盐溶液 （CuSO4）组成。14
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
单质中元素的氧化数为零；
氢在一般化合物中的氧化数为+1，在二元金属氢 化物中氢的氧化数为-1；
除了过氧化物、超氧化物和含氟氧键的化合物外， 在化合物中，氧的氧化数为-2；
简单离子的氧化数等于离子的电荷；
在共价化合物中，将共用电子对指定给电负性较
大的元素后，在两原子上形成的形式电荷数就是 它们的氧化数；
§10-2 原电池与电极电势
一、原电池 二、电极电势及电池电动势 三、能斯特公式 四、电极物质浓度对电极电势浓度影响 五、电极电势的应用 六、元素电势图及其应用
12
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
一、原电池
Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+ ❖ 铜极： Cu2+ + 2e- = Cu ❖ 锌极： Zn = Zn2+ + 2e❖ 合并：
15
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
（2）原电池的表示法 电池符号书写有如下规定： ❖ 负极写在左，正极写在右 ❖ 金属与溶液之间用“|”隔开表示相界面， ❖ 正负两极之间“‖”隔开表示盐桥 ❖ 如有多种离子参加反应各离子之间以“，” 隔开。 ❖ 注明参加反应各物质的浓度或分压（条件）
（-）Zn|Zn2+（1.0mol·L-1）||Cu2+（1.0mol·L-1）|Cu（+）
电荷数配平; ➢ 将每个半反应分别乘以适当的系数使反应中得失
的电子数相等; ➢ 两个半反应相加即得总反应。
9
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
配平练习-1
酸性介质 MnO4-+Cl- → Cl2 + Mn2+
近中性介质中， MnO4- + SO32- → MnO2 + SO42-
碱性介质 Cr(OH)4- + H2O2 → CrO42-
Zn+Cu2+ = Cu+Zn2+ ❖ 氧化—氧化数升高（失电子）的过程 ❖ 还原—氧化数降低（得电子）的过程 ❖ 氧化还反应的本质—电子得失。 ❖ 特点： ❖ 在同一反应中，有氧化数升高的物质—还原剂，同
时有氧化数降低的物质—氧化剂，且氧化数升高总 数与氧化数降低总数相等—电子得失总数相等。 6
分子或离子的总电荷数等于各元素氧化数的代数
和。
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
•标出硫元素的氧化数
wk.baidu.comS2O32-
S4O62-
S2O82-
＋2
+2.5
+6
•标出铬元素的氧化数
Cr2O3 CrO42-
Cr2O72-
CrO5
+3
+6
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
2．氧化与还原
(1) 氧化还原反应定义
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
常见电极分为以下四种类型
❖ 金属—金属离子电极
电极反应：Cu2++2e－ = Cu，符号：Cu(s) | Cu2+(c)
❖ 气体—离子电极
电极反应：2H++2e- = H2；符号： Pt，H2(p) | H+( c) ❖ 均相氧化还原电极
Cr2O72－+14H＋+6e－ = 2Cr3＋+7H2O
（1） 原电池的组成
正极 —电子进入的极—发生还原反应(氧化剂）
原电池
负极 —电子输出的极—发生氧化反应(还原剂)
电极反应—氧化还原半反应 电极通常用电对表示
为了统一：电极反应通常写还原式
（+） Cu2+ + 2e- = Cu
（-） Zn2++2e-=Zn
总反应 （+）-（-） Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
低氧化态对应物质称还原型，作还原剂；
➢ 电对物质就是氧化还原反应的主要反应物 和产物。
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
二、氧化还原反应方程式的配平（自学）
离子电子法配平的步骤： ➢ 用离子形式写出主要的反应物和产物; ➢ 将总反应分为两个半反应，一个氧化剂对应的反
应，一个还原剂对应的反应; ➢ 先将每个半反应两边的原子数配平，再用电子将
氧化还原反应与氧化还原滴定法
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
一、基本概念 1．氧化数
1970年IUPAC对氧化数做了如下的定义： ❖ 氧化数(又称氧化值)是某元素一个原子的荷
电数，这种荷电数是把成键电子指定给电 负性较大的原子而求得。
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
氧化数的计算规定：
1. 电极电势的产生
（-）Zn|Zn2+(c1) || Cu2+(c2) | Cu(+)
之间
2H2O2 → H2O+O2
2Cu+(aq) →Cu2+(aq)+Cu
(处于中间价态) 能发生歧化的物质稳定性比较差
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
3．氧化还原电对
CuO/Cu, Cu2+/Cu， 电对表示法：
Zn2+/Zn
➢ 高氧化态物质在上，低氧化态在下面；
➢ 高氧化态对应物质称氧化型，作氧化剂，
Br2+OH- → BrO3- + Br 10 10
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
配平练习-2
酸性介质 MnO4－ + H2C2O4 → Mn2+ +CO2
碱性介质 [Co(NH3)6]2+ + O2 → [Co(NH3)6]3+ + OH－ MnO42－ → MnO4－ + MnO2
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
（2）氧化还原反应的类型
一般氧化还原反应：电子转移发生在两个或多个物质之间 Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
自身氧化还原反应：电子转移发生在同一物质内的两种元素 之间。
2KClO3 → 2KCl+3O2↑ KClO3是氧化剂，也是还原剂
歧化反应电子得失发生在同一物质内同一元素的不同的原子
Pt | Cr2O72－(c 1)，Cr3＋(c 2)，H+(c 3)
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
金属－金属难溶盐—阴离子 电极(固体电极)
Hg2Cl2+2e- = 2Hg+2C1Hg(l)，Hg2Cl2(s) | C1-(c)
18
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
二、电极电势 及电池电动势
Zn+Cu2+=Zn2++Cu ❖ 原电池：将化学能转化
为电能的装备。 ❖ 原电池—化学电源
13
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锌半电池──由 锌电极和锌盐 溶液（ZnSO4） 组成。
导线 盐桥
两个半电池由盐桥接通内电路， 外电路由导线和安培计连通。
铜半电池──由铜电 极和铜盐溶液 （CuSO4）组成。14
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
单质中元素的氧化数为零；
氢在一般化合物中的氧化数为+1，在二元金属氢 化物中氢的氧化数为-1；
除了过氧化物、超氧化物和含氟氧键的化合物外， 在化合物中，氧的氧化数为-2；
简单离子的氧化数等于离子的电荷；
在共价化合物中，将共用电子对指定给电负性较
大的元素后，在两原子上形成的形式电荷数就是 它们的氧化数；
§10-2 原电池与电极电势
一、原电池 二、电极电势及电池电动势 三、能斯特公式 四、电极物质浓度对电极电势浓度影响 五、电极电势的应用 六、元素电势图及其应用
12
第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
一、原电池
Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+ ❖ 铜极： Cu2+ + 2e- = Cu ❖ 锌极： Zn = Zn2+ + 2e❖ 合并：
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
（2）原电池的表示法 电池符号书写有如下规定： ❖ 负极写在左，正极写在右 ❖ 金属与溶液之间用“|”隔开表示相界面， ❖ 正负两极之间“‖”隔开表示盐桥 ❖ 如有多种离子参加反应各离子之间以“，” 隔开。 ❖ 注明参加反应各物质的浓度或分压（条件）
（-）Zn|Zn2+（1.0mol·L-1）||Cu2+（1.0mol·L-1）|Cu（+）
电荷数配平; ➢ 将每个半反应分别乘以适当的系数使反应中得失
的电子数相等; ➢ 两个半反应相加即得总反应。
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
配平练习-1
酸性介质 MnO4-+Cl- → Cl2 + Mn2+
近中性介质中， MnO4- + SO32- → MnO2 + SO42-
碱性介质 Cr(OH)4- + H2O2 → CrO42-