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陕西精品资源共享课程无机化学电子教案氧化还原反应.doc


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文档列表 文档介绍
第8章氧化还原反应
【教学要求】
;
。;
,掌握电极反应、电池反应的书写和原电池的表示方法;掌握电极电势的计算及氧化还原进行的方向的判断;
;

【知识点】
氧化还原反应的基本概念,氧化数的定义及计算,氧化还原方程式的配平(氧化数法、离子电子法)。
原电池的原理,电池表示方法,能斯特方程,电极电势的相关计算。
化学电源简介
【本章重点】
氧化还原方程式的配平(离子电子法)。
2. 原电池的原理,电池表示方法,能斯特方程,电极电势的相关计算。
【本章难点】
能斯特方程,电极电势的相关计算。
【讲授内容】
1. 氧化还原的基本概念。
2. 原电池。
3. 电解和电镀。
第8章氧化还原反应
【背景问题】为什么不能同时安上金牙和银牙?
化学反应可按是否得失电子分成两大类——氧化还原反应和非氧化还原反应。
一、氧化还原的基本概念
1. 氧化值
元素的氧化值(oxidation value)又叫氧化数(oxidation number),是按一定规则给元素的一个原子指定一个数字,以表征元素在各物质中的表观电荷(又叫形式电荷)数。
确定元素氧化值的规则有:
①单质中元素原子的氧化值为零;在中性化合物中,所有元素原子的氧化值总和等于零。
②简单离子,元素原子的氧化值等于离子所带的电荷数;在复杂离子中,所有元素原子的氧化值的代数和等于该离子的电荷数。
③大多数化合物中,氢的氧化值一般为+1;活泼金属氢化物中,氢的氧化值为-1。
④通常氧的氧化值为-2,但在H2O2、Na2O2中,氧的氧化值为-1;在超氧化合物中,氧的氧化值为-1/2,;在氧的***化物OF2、O2F2中,O的氧化值分别为+2,+1。
注意:①氧化值可以是正数、负数或分数。例如,在Fe3O4中铁的氧化值是+。
②氧化值跟化合价不同。化合价不应为非整数。例如,在Fe3O4中,Fe实际上存在两种价态:+2和+3价,其分子组成为:Fe+3·Fe+2[Fe+3O4]。引入氧化值概念后,化合价概念可保持原来原子个数比的意义,而不必使用“平均化合价”等容易使化合价概念模糊的术语了。这也正是氧化值概念在正负化合价概念的基础上区分出来的理由之一。
Cr
O
O
O
O
O
③化合价和分子、离子的微观结构有关。在离子化合物中化合价和氧化值在数值上可能相等,但在共价化合物中往往差别很大,一般说来元素的最高化合价应等于其所在族数,但是元素的氧化值却可以高于所在族数。例如在CrO5中Cr 的氧化数为+10 ,但根据经典电子论,CrO5的结构式如下,Cr的氧化态为+6。
④氧化数与共价数不同。如 C氧化数 C共价数
CO2 +4 4
CH4 -4 4
【例题8-1】请确定下列化合物中S原子的氧化数:(a) H2SO4;(b) Na2S2O3;(c) K2S2O8
【解】设题给化合物中S原子的氧化数依次为x1, x2, x3,根据上述有关规则可得:
(a) 2(+1)+1(x 1)+4(-2) = 0 x 1 = +6
(b) 2(+1)+2(x 2)+3(-2) = 0 x 2 = +2
(c) 2(+1)+2(x 3)+8(-2) = 0 x 3 = +7

凡是有电子转移的化学反应称为氧化还原反应。其中,氧化剂得到电子发生还原反应自身被还原,它的反应产物叫做还原产物;还原剂失去电子发生氧化反应自身被氧化,它的反应产物叫做氧化产物。
在 Zn + Cu2+ =Zn2+ + Cu 反应中,Cu的氧化值由+2降低为0,得到电子,为还原过程,Cu2+做氧化剂,Cu为还原产物;Zn的氧化值由0升高为+2,失去电子,为氧化过程,Zn做还原剂,Zn2+为氧化产物。整个氧化还原反应可看成由两个半反应构成,即:
还原半反应:Cu2+ + 2е→ Cu
氧化半反应:Zn → Zn2+ + 2е
氧化反应和还原反应总是同时发生,相辅相成。
在氧化还原半反应中(Zn→Zn2+ + 2е,Cu2+ + 2е→Cu),同一元素的不同氧化态物质可构成氧化还原电对。电对中高氧化态物质称氧化型,低氧化态物质称还原型。同一元素的氧化型与还原型彼此依靠相互转化的关系,是一个共轭关系。这种关系称为氧化还原电对,简称电对。电对的常用符号:氧化型/还原型,即Z
n2+/Zn,Cu2+/Cu。
一个氧化还原电对,对应一个半反应,例如:
H+/H2 2H+ + 2е→ H2
Zn2+/Zn Zn2+ + 2е→ Zn
3. 氧化还原方程式的配平
(1) 氧化数法

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  • 时间2018-04-27