氧化还原反及电化学.doc

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1、第九章氧化还原反应（教案撰写：刘连伟）一、教学内容：第九章氧化还原反应二、教学目的：1.掌握氧化还原反应的基本概念和氧化还原反应式的配平方法；2.掌握电极电势的概念和影响电极电势的因素；3.掌握电极电势在有关方面的应用；4.掌握元素电势图及其应用。三、教学重点：掌握氧化还原反应的基本概念和氧化还原反应式的配平方法；理解电极电势的概念、影响电极电势的因素；用标准电极电势判断氧化剂和还原剂的强弱、氧化还原反应的方向和计算平衡常数。学会通过能斯特方程式的计算来讨论离子浓度变化对电极电势、氧化还原反应的影响

2、。四、学习难点：用离子–电子法配平氧化还原反应方程式；电极电势的概念的理解和能斯特方程式掌握；通过计算判断非标准状态时氧化还原反应的方向。五、教学方法：讲述法+动画模拟+课堂讨论+课堂练习教学进程：新课导入：化学反应按有无电子得失或偏移可以分为两大类：一类是在反应过程中，反应物之间没有发生电子的转移或偏移，称为非氧化还原反应；另一类是在反应过程中，反应物之间发生了电子的转移，其最显著的特征是参加反应的元素氧化数发生了改变，这一类反应就是本章要讨论的氧化还原反应。第九章氧化还原反应氧化还原反应最显著的

3、特征是参加反应的元素氧化数发生了改变，那么，什么是氧化数呢？第一节氧化数一、氧化数的概念氧化数：某元素原子的表观电荷数。计算表观电荷数时，假设把每个键中的电子指定给电负性相对较大的原子。例如：在HCl中，由于氯的电负性大，成键电子指定给氯，，备注：所以氯的氧化数为-1，氢为+l，这种形式上的表观电荷数就是原子在化合物中的氧化数。提问：是否化合物中各元素的氧化数都用这种方法确定？确定氧化数的一般规则是：1.任何形态的单质中元素的氧化数等于零；2.多原子分子中，所有元素的氧化数之和等于零；3.单原子离子

4、的氧化数等于它所带的电荷数，多原子离子中所有元素的氧化数之和等于该离子所带的电荷数；4.氢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中，氢的氧化数为-1；5.氧在化合物中的氧化数一般为-2，但在过氧化物如H2O2、Na2O2、K2O2和BaO2中氧的氧化数为-1，在超氧化物如KO2中氧的氧化数为-，在氟氧化物，如OF2中，氧的氧化数为+2；6.氟在化合物中的氧化数总是-1。的氧化数为-1，在超氧化物如KO2中氧的氧化数为-，在氟氧化物，如OF2中，氧的氧化数为+2；6.氟在化

5、合物中的氧化数总是-1。例如，根据以上规则计算Fe3O4中Fe的氧化数，设Fe的氧化数为x，则可由下式求得：3x＋4×(-2)＝0，x＝x＝+。又如在MnO中，设Mn的氧化数为y，则y＋4×(-2)＝-2，y＝+6。可见元素的氧化数可以是整数，也可以是分数。课堂练习：l确定下列化合物中各元素的氧化数KMnO4、K2CrO7、Na2S2O3注意：判断氧化数时不要与化合价混淆。二、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应：反应前后有氧化数发生改变的反应1、氧化和还原在氧化还原反应中元素氧化数升高的过程称为氧化

6、，元素氧化数降低的过程称为还原，例如在氧化还原反应中，元素的氧化数之所以发生改变，其实质是反应中某些元素原子之间有电子的得失(或电子对的偏移)，氧化是失去电子的过程，还原是得到电子的过程。氧化还原反应中，一些元素失去电子，氧化数升高，则必定一些元素得到电子，氧化数降低。也就是说，一个氧化还原反应必然同时包括氧化和还原过程。2、氧化剂和还原剂氧化剂:氧化还原反应中得到电子，氧化数降低的物质。还原剂:失去电子，氧化数升高的物质。氧化剂和还原剂中并不是所有元素的氧化数在反应中都会发生变化，在大多数情况下，

7、仅是其中某种或几种元素的氧化数变化。常见的氧化剂：活泼的非金属单质以及含较高氧化数元素的化合物或离子，如O2、F2、KMnO4、K2Cr2O7等。常用的还原剂：活泼的金属单质及含较低氧化数元素的化合物或离子，如Na、Mg、Zn、H2S、H2C2O4等。某些中间氧化数的物质，随反应条件的不同既可以是氧化剂，又可以是还原剂。例如H2O2既可以是氧化剂，又可以是还原剂。有一类氧化还原反应，氧化数的升高和降低都发生在同一化合物中。例如氯酸钾分解生成氧气的反应反应物KClO3中Cl的氧化数为+5，O的氧化数是

8、-2，反应后它们的氧化数分别变为-1和0，氧化数发生变化的元素Cl和O在同一化合物中，这类特殊的氧化还原反应称为自氧化还原反应。自氧化还原反应中，如果得失电子发生在同一元素上，则称其为歧化反应。例如：3、氧化还原电对任何一个氧化还原反应都可以看成是两个半反应之和：一是氧化剂(氧化型)在反应过程中氧化数降低转换为氧化数较低的还原型的半反应，另一是还原剂（还原型）在反应过程中氧化数升高转换为氧化数较高的氧化型的半反应。一对氧化型和还原型构成的共轭体系称为氧化还原电对，可用