9.1氧化还原反应方程式的配平（课件）——中职《无机化学》（化工版）

第九章 电化学基础 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 学习目标 第一节 氧化还原反应方程式的配平 第二节 电极电势 *第三节 电解及其应用 * 第四节 金属的腐蚀与防腐 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 能力目标： 1. 会配平氧化还原反应方程式。 2. 会应用标准电极电势比较氧化剂、还原剂的氧化还原能力相对强弱及判断氧化还原反应方向、次序。 *3. 会书写电解反应方程式。 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 知识目标： 1. 掌握离子电子法配平氧化还原反应方程式的原则、方法。 2. 了解原电池的工作原理，理解标准电极电势的概念、意义，掌握标准电极电势的意义。 *3. 了解电解的工作原理，了解金属的腐蚀与防腐原理。 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 * 一、氧化数法 1. 氧化数 氧化数是指某元素的一个原子表观上所带的电荷数，这种电荷数是由假设将每个键中的电子指定给电负性更大的元素的原子而求得的。 确定氧化数的规则如下： ① 离子化合物中，元素的氧化数等于相应的离子电荷数。 ② 共价化合物中，将共用电子对看作归电负性较大的元素的原子单独所有，再比照离子化合物确定氧化数。 ③ 复杂离子中，各元素原子氧化数的代数和等于离子电荷数。分子中各元素原子氧化数的代数和为零。 为避免涉及分子的结构而带来不便，因此对氧化数又作出 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 以下规定： ① 单质中元素的氧化数为零。 ② 氢原子与电负性比它大的元素的原子结合时，氢的氧化数为+1，反之氢的氧化数为-1。 ③ 氧在过氧化物中氧化数为-1，与F结合时氧化数为+2，其余情况下氧的氧化数一般为-2。 ④ 碱金属和碱土金属在化合物中的氧化数分别为+1、+2；卤素通常在二元卤化物中的氧化数为-1，如果生成含氧化合物(OF2 等除外)，则卤素的氧化数为正值。 【例9-1】 求KMnO4 中锰的氧化数。 解 设KMnO4 中锰的氧化数为x 因为KMnO4 中钾的氧化数为+1，氧的氧化数为-2，所以 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 (+1)+x+4×(-2)=0 x=+7 答：KMnO4 中锰的氧化数为+7。 【例9-2】 求Cr2O72-中铬的氧化数。 解 设Cr2O72-中铬的氧化数为x 因为Cr2O72-中氧的氧化数为-2，所以 2x+7×(-2)=-2 x=+6 答：Cr2O72-中铬的氧化数为+6。 【例9-3】 求Fe3O4 中铁的氧化数。 解 设Fe3O4 中铁的氧化数为x 因为Fe3O4 中氧的氧化数为-2，所以 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 (+1)+x+4×(-2)=0 x=+7 答：KMnO4 中锰的氧化数为+7。 【例9-2】 求Cr2O72-中铬的氧化数。 解 设Cr2O72-中铬的氧化数为x 因为Cr2O72-中氧的氧化数为-2，所以 2x+7×(-2)=-2 x=+6 答：Cr2O72-中铬的氧化数为+6。 【例9-3】 求Fe3O4 中铁的氧化数。 解 设Fe3O4 中铁的氧化数为x 因为Fe3O4 中氧的氧化数为-2，所以 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 3x+4×(-2)=0 x=+8/3 答：Fe3O4 中铁的氧化数为+8/3。 2. 配平方法 氧化还原反应是有电子转移的反应，也即有元素的氧化数发生变化的反应。 根据反应前后元素氧化数的变化就可以配平氧化还原反应，这种配平方法就称氧化数法，其配平的基本原则为： ①氧化数升高总数与氧化数降低的数相等； 标出下列各物质中带“· ”元素的氧化数。 (1)MnO2 (2)HNO3 (3)KMnO4 (4)NaClO3 (5)K2SO3 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 ②反应前后各元素的原子总数相等。 现以MnO2 与浓盐酸共热制取Cl2 为例，说明氧化数法配平氧化还原反应的一般步骤。 ① 写出反应物和生成物的化学式。反应物在左，生成物在右，中间用短线相隔。 ② 标出反应前后有变化的元素氧化数。 ③ 调整化学计量数。有时需根据物质实际存在形式调整化学计量数(通常指含有元素氧化数有变化的物质)，并以对应关系中偶数原子数目为基准。 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 ④ 计算元素氧化数的升降值。比较反应前后的氧化数，确定元素氧化数的升降值。根据氧化数升降总值箱等， Mn的氧化数降低：(+2)-(+4)=-2 Cl的氧化数升高：2[0-(-1)]=+2 ⑤ 计算氧化剂、还原剂的化学计量数。先求出氧化数升、降值的最小公倍数，再用最小公倍数分别除以氧化数的降低值及氧化数的升高值，即得出氧化剂、还原剂的化学计量数及对应的还原产物、氧化产物的化学计量数。此时将“2HCl”看作一个化学式。 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 ⑥ 用观察法配平反应前后氧化数没有变化的元素原子数目，并注明必要的反应条件(如↑、↓、△、催化剂等)，同时，把短线改成等号。 【例9-4】 配平Zn与稀HNO3 作用生成Zn(NO3)2、N2O 和水的化学方程式。 解 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 从配平过程可知，氧化剂与还原剂的化学计量数比为1∶2 (物质的量之比)，其他的HNO3 没有发生还原反应。 【例9-5】 配平Cl2 与热浓氢氧化钠溶液的反应。 解 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 【例9-6】 配平化学方程式 解 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 用氧化数法配平下列化学反应式。 二、离子-电子法 离子-电子法是根据对应的氧化剂和还原剂的半反应方程式来配平氧化还原反应方程式的方法。 1. 配平原则 ① 反应过程中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等; ② 原子守恒 反应前后各元素的原子总数相等； ③ 电荷守恒 反应式两边离子电荷总数相等。 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 2. 配平方法 现以酸性条件下PbO2 氧化Mn2+ 的反应为例，说明离子-电子法配平氧化还原方程式的步骤。 ① 将反应式中主要反应物、生成物改写成离子符号： ② 将上述反应分解成两个半反应，一个是还原剂的氧化反应，一个是氧化剂的还原反应。 还原反应 PbO2——— Pb2+ 氧化反应 Mn2+ ——— MnO4- ③ 分别配平两个半反应，使每个半反应两边的各元素原子数目及电荷数目分别相等。 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 应用原子守恒原则：配平半反应时，如果两边氧原子数目不等，应根据溶液的酸碱性，在半反应方程式的左右两边加上H+ 、OH- 或H2O，使半反应两边的氧原子数相等具体方法如表9-1所示。 ④ 根据得、失电子总数相等的原则，将两个半反应合并为一个配平的离子反应。 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 ⑤ 补入合适的阴、阳离子，把离子方程式改成分子方程式： 【例9-7】 配平反应CrO2- +H2O2+OH-——H2O+CrO42- 解 【例9-8】完成并配平反应 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 解 用离子-电子法配平下列化学反应式。 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 谢谢观看 第九章 电化学基础 帮助 返回 下页 上页 第一节 氧化还原反应方程式的配平 $$