第11章 氧化还原反应（课件）- 《无机化学》同步教学（吉林大学版）

本章要求： 第十一章 氧化还原反应 1．牢固掌握氧化还原的基本概念，熟练掌握氧化还 原反应式配平的方法； 2．理解标准电极电势的意义，能运用标准电极电势 来判断氧化剂和还原剂的强弱，氧化还原反应的 方向和计算平衡常数； 3．熟悉应用奈斯特方程式来讨论离子浓度变化时电 极电势的改变和对氧化还原反应的影响； 4．掌握各种电势图解的意义及其应用； 5．掌握电解中电极上的反应及电解定律的运用。 2024/1/14 1 § 11-1 氧化还原的基本概念 1—1 原子价和氧化数 1—2 氧化还原反应的特征 2024/1/14 2 1-1 原子价和氧化数 （1）化合价 化合价:是指某元素一个原子与一定数目的一价原子或一价基团化合或置换的数目。也可以说是某一个原子能结合几个其它元素的原子的能力。因此，化合价是用整数来表示的元素原子的性质，而这个整数就是化合物中该原子的成键数。 （2）氧化数 1970年国际纯化学和应用化学联合会对氧化数定义： 氧化数(又叫氧化值)是某元素一个原子的荷电数，这种荷电数是假设把每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。 2024/1/14 3 确定元素氧化数的规则： ⑴单质中，元素的氧化数为零，H2 、Cl2 、Fe ⑵正常氧化物中，氧的氧化数为－2， 过氧化物中(H2O2 和Na2O2)氧的氧化数为－ 1， KO2氧化数为－0.5， KO3中氧 化数为－1/3， OF2中O为+2。 ⑶H 一般为+1，PH3； 在NaH中为－ 1。 ⑷离子化合物中，氧化数 = 离子电荷数 ⑸共价化合物中，氧化数 = 形式电荷数 ⑹总电荷数=各元素氧化数的代数和。 氧化数与化合价（相互化合的原子个数比）的区别与联系：二者有时相等，有时不等。 例如：CH4 CH3Cl CH2Cl2 CCl4 -4 -2 0 +4 返回 2024/1/14 4 1-2、氧化还原反应的特征 氧化还原反应: 某些元素氧化态发生改变的反应 氧化过程： 氧化态升高的过程, 还原剂 还原过程： 氧化态降低的过程, 氧化剂 氧化型：高氧化态 氧化剂 还原型：低氧化态 还原剂 中间态：既可作为氧化剂, 又可做为还原剂 还原型 = 氧化型 + ne 称氧化还原电对 如：Cu = Cu2+ +2e Cu2+ /Cu 氧化还原反应：10 HClO3 + 3P4 = 10HCl + 12H3PO4 2024/1/14 5 §11—2 氧化还原反应方程 式的配平 2—1 氧化数法 2—2 离子—电子法 2024/1/14 6 2-1.氧化数法： 原则：还原剂氧化数升高数和氧化剂氧化数降低数相等(得失电子数目相等） ⑴ 写出化学反应方程式； ⑵确定有关元素氧化态升高及降低的数值 ； ⑶确定氧化数升高及降低的数值的最小公倍 数，从而找出氧化剂、还原剂的系数； ⑷产物中多氧或少氧可用H+, OH–, H2O配 平，并核对其它物质并配平。 2024/1/14 7 (2)找出元素原子氧化数降低值与元素原子氧化数升高值 写出未配平的反应方程式并初调系数 HClO3 + P4 + H2O → HCl + 4H3PO4 0 +5 HClO3 + P4 + H2O → HCl + 4H3PO4 (+20)-0=(+20) +5 (-1)-(+5)=(-6) -1 例：11-1 HClO3 + P4  HCl + H3PO4 2024/1/14 8 (3)求出各元素原子氧化数升降值的最小公倍数： 10HClO3+3P4+H2O →10HCl+12H3PO4 +5 0 -1 +5 (-6) (+20) (4)产物中多氧或少氧可用H+, OH–, H2O配平，并用观察法配平氧化数未改变的其它元素原子的数目 方程式左边比右边少36个H原子，少18个O原子，应在左边加18个H2O 10HClO3+3P4 +18H2O = 10HCl+12H3PO4 ×10=(-60) ×3=(+60) 2024/1/14 9 (2)找出元素原子氧化数降低值与元素原子氧化数升高值 写出未配平的反应方程式并初调系数 PbO2+MnBr2+HNO3 →Pb(NO3)2+