第七章 氧化还原反应（课件）- 《无机化学第6版》同步教学（高教版）

第七章 氧化还原反应 §7.1 氧化还原反应的基本概念 §7.2 电化学电池 §7.3 电极电势 §7.4 电极电势的应用 § 7.1 氧化还原反应的基本概念 7.1.1 氧化值 7.1.2 氧化还原反应方程式的配平 7.1.1 氧化值 　 氧化值：是指某元素的一个原子的荷电数，该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。 有电子得失或电子转移的反应，被称为氧化还原反应。 Cu2+(aq) + Zn(s) Zn2+(aq) + Cu(s) 得失电子 H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) 电子偏移 确定氧化值的规则： ④通常，氧在化合物中的氧化值为-2；但是在过氧化物中，氧的氧化值为-1，在氟的氧化物中，如OF2和O2F2中，氧的氧化值分别为+2和+1。 ①单质中，元素的氧化值为零。 ②在单原子离子中，元素的氧化值等于该离子所带的电荷数 。 ③在大多数化合物中，氢的氧化值为 +1；只有在金属氢化物中氢的氧化值为 -1。 ⑤中性分子中，各元素原子的氧化值的代数和为零 ，复杂离子的电荷等于各元素氧化值的代数和。 例：H5IO6 中，I的氧化值为 +7 ； S2O32- 中，S的氧化值为 +2 ； S4O62- 中，S的氧化值为 +2.5 ； Fe3O4 中，Fe的氧化值为 +8/3。 ② 质量守恒：反应前后各元素原子总数相等。 7.1.2 氧化还原反应方程式的配平 配平原则： ① 电荷守恒：氧化剂得电子数等于还原剂失电子数。 配平步骤： ① 用离子式写出主要反应物和产物(气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式)。 ② 分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应。 ③ 分别配平两个半反应方程式，等号两边的各种元素的原子总数各自相等且电荷数相等。 例7-1 配平反应方程式 ④ 确定两半反应方程式得、失电子数目的最小公倍数。将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的系数，使得、失电子数目相同。然后，将两者合并，就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。有时根据需要可将其改为分子方程式。 KMnO4(aq)+K2SO3(aq) MnSO4(aq)+K2SO4(aq) 酸性溶液中 MnO4- + SO32- SO42- + Mn2+ ① MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O ② ③ ① SO32-+ H2O = SO42- + 2H+ + 2e- ② ④ ①×2+②×5得 2MnO4- + 16H+ + 10e- = 2Mn2+ + 8H2O 5SO32- + 5H2O = 5SO42- + 10H+ + 10e- +) 2MnO4- + 5SO32- + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O 2KMnO4 + 5K2SO3+ 3H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 +3H2O 例7-2 氯在热的氢氧化钠溶液中生成氯化钠和氯酸钠。配平该反应方程式。 ①×5+②得： ① ② 解：Cl2 + 2e- = 2Cl- Cl2 + 12OH- = 2ClO3- + 6H2O +10e- 6Cl2 + 12OH- = 10Cl- + 2ClO3- + 6H2O 化简得： 3Cl2 + 6OH- = 5Cl- + ClO3- + 3H2O 3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O 酸性介质： 在多 n 个 O 的一侧 +2n 个 H+，在另一侧 +n 个 H2O 。 碱性介质： 在多 n 个 O 的一侧 +n 个 H2O，在另一侧 +2n 个 OH- 。 配平方程式小技巧： 练习 ：完成并配平关于 H2O2 （过氧化氢）的 4 个半反应（电极反应） 酸性介质：O2 / H2O2 H2O2 / H2O 碱性介质：O2 / HO2－ HO2－/ OH－ § 7.2 电化学电池 7.2.1 原电池的构造 7.2.2 电解池与Faraday定律 7.2.3 原电池电动势的测定 7.2.4 原电池的最大功与Gibbs函数 7.2.1 原电池的构造 Cu-Zn原电池装置 电对：Zn2+ / Zn，Cu2+ / Cu 金属导体如 Cu、Z