7.2电极电势（课件）-《无机化学》同步教学（北京出版社）

Atomic Structure Chapter 1 第七章 氧化还原 与电极电势 1、掌握利用电极电势判断氧化还原反应的方向和极限；初步掌握标准电极电势及其应用。 2、熟悉氧化还原反应方程式的配平及氧化数的概念； 3、了解原电池的构成、表示；电极电势的产生及一般理论计算；掌握能斯特方程，了解电极电势的应用。 教学目标和要求 第二节 电极电势 一、原电池 电化学电池 能使氧化还原反应中转移的电子流过外电路的装置。 原电池 电化学电池的一种,将自发氧化还原反应的化学能转化为电能的装置。 电解池 另一种电化学电池，利用外部电源提供的电能引发非自发氧化还原反应的装置。 1、铜锌原电池 (A copper-zinc cell) 工作状态的化学电池 同时发生三个过程： ● 两个电极表面分别发生氧化反应和还原反应； ● 电子流过外电路； ● 离子流过电解质溶液。 2、 氧化还原电对（Redox couple） 对氧化还原反应 Cu2+ + Zn = Zn2+ + Cu O1 R1 O2 R2 Cu2+ /Cu ， Zn2+ /Zn 称为氧化还原电对，氧化态和还原态成共轭关系。显然: ● 氧化剂降低氧化数的趋势越强，其氧化能力越强，其共轭还原剂氧化数升高趋势越弱。 ● 反应一般按较强的氧化剂与较强的还原剂相互作用的方向进行。 ● 共轭关系可用半反应式表示： Cu2+ + 2e- Cu Zn Zn2+ +2e- 作用： ● 让溶液始终保持电中性 ,使电极反应得以继续进行 ● 消除原电池中的液接电势（或扩散电势） 通常内盛饱和 KCl 溶液或 NH4NO3 溶液(以琼胶作成冻胶)。 3、盐桥 (Salt bridge) 4、电极类型 金属-金属离子电极 电极符号 Zn (s) ∣ Zn2+ (aq) Zn2+ + 2e- Zn 电极反应 气体-离子电极 电极符号 Pt ∣ H2(g) ∣ H+ (aq) 2H+ (aq)+ 2e- H2(g) 电极反应 金属-金属难溶盐电极 氧化还原电极或浓度差电极 Pt∣Fe 3+ (aq, c1), Fe 2+ (aq, c2) 电极符号 电极反应 Fe 3+ (aq)+ e- Fe 2+ (ag) 电极反应 HgCl(s)+ e- Hg(s)+ Cl- (ag) 电极符号 Hg-HgCl (s)∣ Cl- (aq) 5、原电池的表示方法 界面 界面 c1 盐桥 c2 界面 (－) Pt︱H2(105Pa)∣H+ (lmol ·L-1)‖Cu2+ (lmol ·L-1)∣Cu(s)(＋) 原电池的电动势 E池 ＝E正－E负 ＝E阴－E阳 （1）组成： ① 半电池（电极） ② 检流计 ③ 盐桥（琼脂 ＋ 强电解质 KCl、KNO3等） 补充电荷、维持电荷平衡 （2）电极反应： 正极（Cu）: Cu2＋ + 2e = Cu 负极（Zn）: Zn = Zn2+ + 2e （3）电池反应及电池符号： Zn + Cu2＋ = Zn2+ + Cu (-) Zn | Zn2+ (c1) || Cu2＋ (c2) | Cu (+) 原电池——化学能转化成电能的装置 • 正、负极： (－) 左， (＋) 右。 • 界面“ | ”: 单质与“极棒”写在一起，写在“ | ”外面。 • 注明离子浓度（c），气态时用分压（p）， 物质状态：固态（s), 液态（l） 等。 • 盐桥: “ || ”。 写电池符号应注意事项 M活泼: 溶解 > 沉积 稀 ---- ++++ ++++ ---- ---- M不活泼: 沉积 > 溶解 ++++ ++++ ---- ---- 浓 溶解 沉淀 M(S) M n+(aq) + ne - 电极电势： E(Mn+/M) 二、电极电势 双电层理论 电池中电子流从阴极流向阳极很象水由高处流向低处 三、标准电极电势 指标准电极的电