无机化学 氧化还原反应

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计算氧化数的原则
➢ 单质中元素的氧化数为零。F2、O2、C12 ➢ 在电中性的化合物中，所有元素的氧化数之和为零
➢ 氧一般为-2，H2O2中-1，KO2中-1/2，OF2中+2 氢一般为+l，NaH、CaH2中为-1
➢ 单原子离子，元素的氧化数等于离子的电荷数
如C1- －l、Mg2+ +2
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小结
得失电子 半反应 电流方向 电势高低
负极
释放 氧化 流入
低
正极
得到 还原 流出
高
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二 、电极和电池符号
原电池中的半电池 表示方法
❖ 金属（电极极板）与溶液之间的界面以及不同相之 间的接界用“｜”分开
❖ 同一相中不同物质之间用“，”或者“｜”分开
❖ 气体和液体参与电极，应以不活泼的惰性导体(Pt等) 作极板起导电作用
电极反应式： A g C l+e 教学ppt
A g + C l-
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3. 氧化还原电极
将惰性极板浸入含有同一元素的两种不同氧化值 的离子的溶液中构成的电极
例：将Pt铂片插入Fe3+及Fe2+的溶液
氧化还原电对： Fe3+ / Fe2+
电极组成式： Fe3+(c1), Fe2+(c2) | Pt(s)
多原子离子，所有元素的氧化数之和等于离子的电荷 数
如SO42- S +6、MnO4- Mn +7
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氧化数与化合价
化合价：某元素一个原子与一定数目的其它元 素的原子相结合的个数比
化合价用化合物中该原子的成键数来表示元素原 子的性质
化合价泛指： 1. 正负化合价 2. 氧化值 3. 化学键数 等概念
第六章 氧化还原
第一节 氧化还原反应 第二节 电池的电动势和电极电势 第三节 氧化还原平衡 第四节 影响电极电势的因素 第五节 元素电势图
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第一节 氧化还原反应
电负性：元素的原子在分子中吸引电子能力的相对大小
元素电负性越大，吸引电子的能力越强，非金属性越强 元素电负性越小，吸引电子的能力越弱，金属性越强
氧化数的概念成为定义氧化还原反应的主要依据
氧化还原反应：元素氧化数发生变化的反应
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例题：
计算KCr2O7 中Cr的氧化值 计算Fe3O4 中Fe的氧化值 计算Na2S4O6 中S的氧化值
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氧化还原的一些基本概念
氧化：元素氧化数升高的过程 还原：元素氧化数降低的过程
高→失→氧 低→得→还
❖ 纯气体、液体和固体应标出其物理状态并紧靠极板
❖ 溶液注明浓度，气体应标注分压（kPa）
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三、常用电极类型
金属－金属离子电极 金属－金属难溶盐－阴离子电极 氧化还原电极 气体－离子电极
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1. 金属－金属离子电极
由金属板插入到该金属的盐溶液中构成
例：银电极
氧化还原电对： Ag+ / Ag
电极组成式： Ag+(c) | Ag(s)
电极反应：
A g+ + e-
A g
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2. 金属－金属难溶盐－阴离子电极
将金属表面涂渍上其金属难溶盐的固体，然后浸 入到与该电解质具有相同阴离子的溶液中构成的电 极
难溶电解质：难溶盐、氧化物及氢氧化物
例：氯化银电极
氧化还原电对：AgCl /Ag
电极组成式： Cl－|AgCl(s) , Ag(s)
氧化还原电对表示方法：
Ox / Red
Zn2+ / Zn
Cu2+ / Cu
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氧化剂、还原剂和氧化型、还原型 氧化剂、还原剂是同一氧化还原反应中氧 化数发生变化的两种物质 氧化型、还原型是同一氧化还原电对中某 元素不同氧化数的两种状态
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氧化－还原方程式的配平 （自学）
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定义：原电池是利用氧化还原反应产生电 流的装置。
原电wk.baidu.com是将化学能转化为电能的装置
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讨论： 负极：给出电子
正极：得到电子
负极： Zn － 2e－ ＝ 正极： Cu2+ ＋ 2e－ ＝
Zn2+ 半电池反应
Cu
半电池反应：正极反应和负极反应
电池反应：半电池反应相加所得
即该原电池中发生的氧化还原反应
氧化还原反应特征：
元素的氧化数发生了改变
氧化还原反应的本质：
反应物之间的电子得失或偏移
氧化剂：获得电子的物质 自身被还原
活泼的非金属、氧化值较高
还原剂：失去电子的物质 自身被氧化
活泼的金属、氧化值较低
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实例：
S O 2 + C l 2 + 2 H 2 OH 2 S O 4 + 2 H C l
元素电负性的周期性变化与金属性、非金属性的一致
元素周期表中
同一周期，自左向右，电负性逐渐增大
同一族中，自上而下，电负性逐渐减小
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一、氧化数
氧化反应：与氧结合的反应 失去氢的反机应有 学 化 还原反应： 失去氧的反应 与氢结合的反应
氧化数（氧化值）：
是该元素一个原子的荷电数，这种荷电数是将 成键电子指定给电负性较大的原子而求得的
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第二节 原电池电动势和电极电势
一、原电池和电极
Zn ＋ Cu2+ ＝ Zn2+ ＋ Cu
Cu2+ ＋ 2e－ ＝ Zn － 2e－ ＝
Cu Zn2+
氧化还原反应中化学能转变成热能
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原电池
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这就组成了一个由锌电极(Zn-Zn2+)和铜电极 (Cu-Cu2+)组成的原电池，简称铜-锌电池，也叫 Daniell电池。
Fe3+和Fe2+、Sn2+和Sn4+分别组成两对氧化还原电对
同一电对中：氧化值高 氧化型物质
氧化值低教学ppt 还原型物质
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氧化型和还原型
氧 化 型 ＋ n e -
O x＋ n e -
还 原 型
R e d
同一物质的氧化型和还原型之间存在共轭关系， 两者组成一对氧化还原电对
氧化型和还原型通过电子转移可以互相转化
氧化剂：Cl2
还原剂：SO2
S O 2 + 2 H 2 S
氧化剂：SO2
3 S + 2 H 2 O
还原剂：H2S
物质的氧化和还原性质是相对的
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二、氧化还原半反应
2e-
2Fe3+ ＋ Sn2+ ＝
Fe3+ + e-
2Fe2+ + Sn4+
Fe2+
Sn2+ - 2e-
Sn4+
任何氧化还原反应都可拆成两个半反应
电极反应式： F e3 ++e-
F e2 +
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4. 气体－离子电极
将气体物质通入含有相应离子的溶液中，并用 惰性金属作导电极板构成的电极
例：氢电极
氧化还原电对： H+ / H2
电极组成式： H+(c) | H2 (p) | Pt (s)