06-氧化还原反应（课件）- 《无机化学》同步教学（华中科大版）

第七章 氧化还原反应 1 2.熟悉 离子-电子法配平氧化还原方程式；原电池的组成；电池符号；氧化还原反应平衡及其应用。 3.了解 原电池的概念；电极电势的产生；电极电势图及其应用。 氧化还原反应的基本概念和实质；氧化值的概念及有关计算；电极电势的概念和应用；影响电极电势的因素-Nernst方程的应用。 1.掌握 章节目标 如果参加反应的物质在反应前后有电子的转移或偏移，这类反应就称为氧化还原反应。 失去电子的物质是还原剂(reductant)，失去电子的过程称氧化（oxidation）。获得电子的物质是氧化剂（oxidant），得到电子的过程称还原(reduction)。 氧化还原反应的实质是还原剂和氧化剂发生电子的得失或偏移，同时伴随有能量的变化。 一、氧化还原反应的实质 第一节 氧化还原反应的基本概念 一个氧化还原反应可以看成是由两个半反应( half-reaction)组成的。 在一个半反应中，获得电子前(或失去电子后)的物质形式称为氧化型(oxidized species)，获得电子后(或失去电子前)的物质形式称为还原型( reduced species)； 两种物质形式构成一对氧化还原电对，简称电对( redox electric couple)。它们之间的关系可表示为： 每个氧化还原半反应中都有一对氧化还原电对。为书写方便，氧化还原电对常表示为Ox/Red，不必考虑在Ox/Red中氧化型与还原型的配平问题。 例如，上面反应中的2个氧化还原电对Na和Na+、Cl2和Cl-可分别表示为：Na/Na+、Cl2/Cl-。 氧化值是指某元素一个原子的表观电荷数（apparent charge number）。计算表观电荷数时，可以把每个化学键中的电子指定给电负性较大的原子。 二、 氧化值 为了描述原子中电子的得失或偏移程度，统一说明氧化还原反应，人们在化合价和元素电负性的基础上提出了氧化值（oxidation number）的概念。 可按照如下规则确定氧化值： ①单质中元素的氧化值为零。如Na、Be、H2和Cl2中各元素的氧化值都等于零。 ②在化合物中，所有元素氧化值的代数和等于零；在多原子离子中，所有元素氧化值的代数和等于该离子所带的电荷数；单原子离子的氧化值等于它所带的电荷数。 ③H的氧化值一般为+1。但在活泼金属氢化物(如NaH、CaH2)中，H的氧化值为-1。 ④O的氧化值一般为-2；但在过氧化物(如H2O2、Na2O2)中为-1，在超氧化物(如KO2)中为-0.5，在OF2中为+2。 ⑤氟是电负性最大的元素，故氟化物中氟的氧化值总是-1。 提示：氧化数不一定是整数，如Fe3O4中Fe的氧化数为+8/3。 可用氧化值的变化来判断氧化剂和还原剂。在化学反应中，某元素的氧化值升高，该物质是还原剂；某元素的氧化值降低；该物质是氧化剂。 若氧化值的升高和降低都发生在同一种物质中的同一种元素，则该物质既是氧化剂又是还原剂，这类氧化还原反应称为歧化反应（disproportionation reaction）。例如： 离子-电子法根据以下原则配平方程式：①在反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等；②方程式两边各种元素的原子数相等。 一、离子电子法 [6-1] 配平K2Cr2O7与KI在稀H2SO4中的反应方程式。 第二节 氧化还原方程式的配平 解：（1）写出离子反应方程式： （2）将氧化还原反应拆分成两个半反应： 氧化半反应： 还原半反应： （3）分别配平两个半反应： （4）将两个半反应分别乘以相应系数(最小公倍数)，使其得、失电子数相等，再将两个半反应相加，得到一个配平的氧化还原反应离子方程式：3 × ① + 1 × ②得 （5）在配平的离子方程式中添加不参与反应的正、负离子，写出相应的化学式，即得到配平氧化还原反应方程式： [6-2]配平在碱性介质中，单质溴将亚铬酸钠氧化成铬酸钠的方程式。 解：（1）写出离子反应方程式： （2）将氧化还原反应拆分成两个半反应： 氧化半反应： 还原半反应： （3）分别配平半反应式(包括原子数和电荷数)。在碱性介质中，氧多的一侧加H2O，氧少的一侧加OH-。 （4）确定两个半反应得、失电子数的最小公倍数，将各半反应配上系数后，两式相加。2×① + 3×② 得 酸性介质： O原子多的一边加H+ ，O原子少的一边加 H2O； 碱性介质： O原子多的一边加H2O ，O原子少的一边加OH