第四章 氧化还原反应文档资料ppt课件.ppt

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1、§4.1原电池§4.2电极电势§4.3元素电势图及其应用§4.4电解§4.5化学电源简介第四章氧化还原反应本章教学要求1掌握氧化值的概念，掌握离子-电子法配平；了解原电池等基本概念。2.掌握标准电极电势的概念；熟悉标准氢电极、参比电极和甘汞电极；会用标准电极电势表。3.掌握能斯脱方程；掌握酸度、沉淀的生成、配合物的生成对电极电势的影响。4.掌握电极电势应用。§4.1原电池1-1原电池：将化学能转变成电能的装置负极(电子流出)：Zn2+(aq)-2eZn(s)氧化反应(1)正极(电子流入)：Cu2+(aq)+2

2、eCu(s)还原反应(2)电池反应(氧化还原反应)：Zn+Cu2+(aq)Cu(s)+Zn2+(aq)（1）和（2）称为半电池反应，或半反应。1-2盐桥的作用１:沟通电路２:减小液接电位K+K+K+K+SO42-SO42-Cl-Cl-Cl-Cl-Zn2+Zn2+H2SO4(a)H2SO4(b)H2SO4(c)电子流动方向：负极到正极e-电流方向：正极到负极IZnCuZnSO4CuSO4饱和KCl和琼脂1-3半电池、原电池符号、电极的分类原电池符号:Zn｜Zn2+（C１）‖Cu2+（C2）

3、Cu(+)界面盐桥两

4、个半电池例4将反应:SnCl2+FeCl3SnCl4+FeCl2组成一个原电池，写出其电池组成及正负极的电极反应解：<–> Pt

5、 Sn4+(a1) ,Sn2+(a2)

6、 

7、Fe3+(a1) ，Fe2+(a1)

8、Pt <+>✦不可选用Fe,因为选Fe后，Fe与Fe3+或Fe2+又可构成金属—金属离子电极，与题意不符<–>Sn2+–2eSn4+氧化反应<+>Fe3++eFe2+还原反应把以下两个反应分别组成原电池，分别写出它们的电极反应，电池组成。Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H

9、2O2Fe3++2I-2Fe2++I2(s)Question2电对氧化型／还原型Zn/Zn2+，H+/H2.O2/OH-，Fe3+/Fe2+氧化态＋Ze＝还原态（Z表示得失电子数）氧化型（1）+还原型（2）→还原型（1）+氧化型（2）Zn2+(aq)-2e-Zn(s)Zn+Cu2+(aq)Cu(s)+Zn2+(aq)电极金属导体如Cu、ZnCu2+/Cu、Zn2+/Zn惰性导体如Pt、石墨棒（Pt）

10、Fe3+(C1)，Fe3+(C2)

11、仅起传递电子的作用电极的分类电极组成电极反应金属—金属离子电极Ag

12、Ag+

13、(a)气体电极Pt,Cl2(p)

14、Cl-(a)Cl2+2e2Cl-金属-金属难溶盐-阴离子电极Ag,AgCl(s)

15、Cl-(a)AgCl+eAg+Cl-氧化还原电极Pt

16、Sn4+(a1),Sn2+(a2)Sn4++2eSn2+Ag++eAg1-4电动势EMF—电动势（V）F—法拉第常数96485（C·mol-1）Z—电池反应中转移的电子的物质的量电功(W)=电量(Q)×电势差(E)电池反应：原电池正、负两极的电势差：Eº=φº正极-φº负极§4.2电极电势(φ)(双电层理论)双电层理论溶解>沉积沉积>溶解M(

17、s)溶解沉积Mn+(aq)+ne在金属板上在溶液中在金属板上一电极电势的产生✦双电层(Doublelayer)理论双电层：厚度约10-10米的数量级电极电位：双电层之间形成的电位差为绝对电极电位.表示为：与电极的本性、温度、介质、离子活度等因数相关E(Mn+/M)二、标准电极电势物质皆为纯净物有关物质的浓度为1mol·L-1涉及到的气体分压为100kPa待测电极处于标准态所测得的电极电势即为标准电极电势记为Eo(M+/M)1标准氢电极表示为:H+H2(g)Pt将铂片表面镀上一层多孔的铂黑(细粉状的铂)，放人氢

18、离子浓度为1mol·L-1的酸溶液中(如HCl)。不断地通人压力为101.3kPa的氢气流，使铂黑电极上吸附的氢气达到饱和。这时，H2与溶液中H+可达到以下平衡：电极电势的绝对值现还无法测知但可用比较方法确定它的相对值选用标准氢电极作为比较标准规定它的电极电势值为零.即Eo(H+/H2)=0V2标准电极电势的测定饱和甘汞电极电极反应Hg2Cl2＋2e＝2Hg＋2Cl－符号Pt

19、Hg

20、Hg2Cl2

21、KCl标准电极电势Eө＝0.268V饱和甘汞电极电势E＝0.2415V3甘汞电极实际测量非常重要的一种电极，标准氢

22、电极使用不多，原因是氢气不易纯化，压强不易控制，铂黑容易中毒。4标准电极电势表①采用还原电势：氧化态+Ze=还原态②电极反应是可逆，φº值不因电极反应的写法而不同，且与半反应中的系数无关。③标准电极电势是热力学数据，与反应速率无关。④一些电对的E与介质的酸碱性有关酸性介质：；碱性介质：⑤E小的电对对应的还原型物质还原性强E大的电对对应的氧化型物质氧化性强⑥标准电极电势表都分为两种介质(附录)：酸性、