01第二十章 氧化还原滴定法（课件）人卫版（第二版）

第二十章 氧化还原滴定法 《基础化学（第2版）》 单位：山东省莱阳卫生学校 作者：接明军 目 录 第二节 氧化还原滴定法 第一节 氧化还原反应 掌握 高锰酸钾法和碘量法的滴定原理、条件、滴定液的配制及标定方法 熟悉 氧化还原滴定法指示剂的类型、变色原理和确定滴定终点的方法 学习目标 了解 氧化还原滴定法的特点、分类与应用 情境导入 情景描述： 化学耗氧量（COD）是指水体中还原性物质所消耗的氧化剂的量。该氧化剂的消耗量可折算成氧的量，以mg/L计。它是表征水体中还原性物质的综合性指标。除特殊水样外，还原性物质主要是有机化合物。在自然界的循环中，有机化合物在生物降解过程中不断消耗水中的溶解氧而造成氧的损失，破坏水环境和生物群落的生态平衡，并带来不良影响。环境污水中COD的含量是国家环保部门规定的污染物总量控制主要指标之一。 学前导语： 通过对氧化还原滴定法的学习，可以初步了解环境污水COD测定原理和方法。 第一节 氧化还原反应 一、氧化还原反应的概念 氧化还原反应是一类重要的化学反应，它不仅在工农业生产、科学研究和日常生活中具有重要意义，而且与医药卫生、生命活动也密切相关。如药物分析中维生素C含量的测定；卫生检验中化学耗氧量的测定；利用H2O2消毒杀菌；饮用水中残留氯的监测等，都离不开氧化还原反应。 对氧化还原反应的认识，科学上经历了一个由浅入深、由表及里、由现象到本质的过程。最初认为物质得到氧的反应是氧化反应，物质失去氧的反应是还原反应。 一、氧化还原反应的概念 在氢气与氧化铜的反应中，氧化铜失去氧发生还原反应；氢气得到氧发生氧化反应。这两个相反的过程是在一个反应同时发生的。像这种一种物质被氧化，另一种物质被还原的反应，称为氧化还原反应。 后来发现这种定义法有很大的局限性，因为许多类似的反应都没有氧的参与。下面通过反应前后某些元素的化合价的变化来分析。 一、氧化还原反应的概念 上述反应中，氧化铜中的铜元素的化合价由+2价变成了铜单质中的0价，铜元素的化合价降低，氧化铜被还原；同时，氢气中的氢元素的化合价由0价变为水中的+1价，氢元素的化合价升高了，氢被氧化。 物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应；物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。凡是有元素化合价升降的化学反应，称为氧化还原反应。 一、氧化还原反应的概念 元素化合价的升降与电子得失（或偏移）是密切相关的。元素的原子失去电子化合价升高，升高的价数等于失去的电子数；元素的原子得到电子化合价降低，降低的价数也就是得到的电子数。因此，化合价的升降仅是氧化还原反应的表象，而其实质是电子得失（或偏移）。 物质失去电子的反应是氧化反应，物质得到电子的反应是还原反应。能发生电子得失（偏移）的反应称为氧化还原反应。在一个反应中，得、失电子总是同时发生，且得、失电子总数相同，即还原反应和氧化反应同时发生，互为依存。 二、氧化剂和还原剂 在氧化还原反应中，得到电子（化合价降低）的物质称为氧化剂。氧化剂具有氧化性，能使其他物质氧化，而本身被还原，其生成物称为还原产物。 氧化剂通常是含有较高化合价的某元素的化合物。若某一元素的化合价在化合物中处于最高价，则该元素的化合价只能降低，即只能作氧化剂。 在氧化还原反应中，失去电子（化合价升高）的物质称为还原剂。还原剂具有还原性，能使其他物质还原，而本身被氧化，其生成物称为氧化产物。 还原剂通常是含有较低化合价的某元素的化合物。若某一元素的化合价在化合物中处于最低价，则该元素的化合价只能升高，即只能作还原剂。 （一）氧化剂 （二）还原剂 二、氧化剂和还原剂 上述反应中，KMnO4中Mn的化合价从+7降低到+2，得电子，被还原成Mn2+，所以KMnO4是氧化剂；H2O2中氧的化合价由-1价升高到0价，失电子，被氧化成O2，故H2O2是还原剂。 物质的氧化性、还原性强弱与得失电子的能力有关，与得失电子的数目无关。得电子能力强的物质，其氧化性强，称为强氧化剂；失电子能力强的物质，其还原性强，称为强还原剂。 二、氧化剂和还原剂 1．常见的氧化剂 活泼的非金属单质（如F2、Cl2、Br2、I2、O2等）；高价态的金属离子（如Fe3+、Ce4+、Sn4+等）；某些含高氧化数元素的化合物（如K2Cr2O7、KMnO4、KIO3、HNO3、浓H2SO4等）及某些氧化物