《工科化学》课程教学课件（2019讲稿）第6章 氧化还原反应

工科化学第6章氧化还原反应6.1原电池理学6.2电极电势6.3电极电势的影响因素6.4电极电势的应用6.5电化学应用习题：8/9/10/11/13/14北京交通大学理学院 化学系

化学系 工 科 化 学 6.3 电极电势的影响因素 6.1 原电池 6.2 电极电势 6.4 电极电势的应用 6.5 电化学应用 第6章 氧化还原反应 习题：8 / 9/ 10/ 11/ 13/ 14

发工科化学6..1原电池里学院6.1.1原电池概念将化学能转变成电能的装置例: Zn(s) + Cu2+(aq) = Zn2+(aq) + Cu(s)C(Cu2+) =C(Zn2+)=1mol-L-1时A,H= -217. 2 kJ·mo-1化学能转化成热能北京交通大学理学院 化学系

化学系 工 科 化 学 例：Zn(s) + Cu2+(aq) = Zn2+(aq) + Cu(s) C(Cu2+)=C(Zn2+)=1molL -1时 rH  m= -217.2 kJmol-1 6.1 原电池 6.1.1 原电池概念 将化学能转变成电能的装置. 化学能转化成热能

工科化学将氧化还原反应分成两个半反应来进行，则可产生电流韵理学1.原电池的组成电极导电材料电解质溶液Zn盐桥Zn2+So,2-SO,2-饱和KCI溶液和琼脂形成的胶冻理学院化学系北京交通大学

化学系 工 科 化 学 Zn Zn2+ SO4 2- Cu Cu2+ SO4 2- 电极 导电材料 电解质溶液 盐桥 饱和KCl溶液和琼脂 形成的胶冻 1. 原电池的组成 将氧化还原反应分成两个半反应来进行，则可产生电 流

5信工科化学2.电极反应和电池反应还原反应Cu2+ +2e-= Cu正极（电子流入）阴极还原态氧化态Zn - 2e- = Zn2+负极（电子流出）氧化反应阳极还原态氧化态一个电极反应中同一元素的氧化态和还原态总是成对出现，称为“氧化还原电对”，记为“氧化态/还原态”。如：Cu2+/CuZn2+/Zn电池反应：正、负极反应的和Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 2. 电极反应和电池反应 正极（电子流入） Cu2+ + 2e - = Cu 氧化态 还原态 还原反应 阴极 负极（电子流出） Zn - 2e- = Zn2+ 还原态 氧化态 氧化反应 阳极 一个电极反应中同一元素的氧化态和还原态总是成对 出现，称为“氧化还原电对”，记为“氧化态/还原态”。 如：Cu2+/Cu；Zn2+/Zn 电池反应：正、负极反应的和 Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+

福工科化学3.电极类型理学院金属一金属离子电极：由金属与其离子的溶液组成如锌与锌离子溶液，铜与铜离子溶液等，电极符号为Zn|Zn2+、Cu1Cu2+，相应的电对为：Zn2+/ZnCu2+/Cu;Zn2+ + 2e-= Zn理学院化学系北京交通大学

化学系 工 科 化 学 3. 电极类型 ◆ 金属－金属离子电极： 由金属与其离子的溶液组成 Zn2+ + 2e - = Zn 如锌与锌离子溶液，铜与铜离子溶液等，电极符号 为Zn｜Zn2+ 、 Cu｜Cu2+，相应的电对为: Zn2+/Zn、 Cu2+/Cu；

工科化学气体一离子电极由气体与其正离子或负离子以及情性导电材料所组成惰性导电材料（如铂、石墨）不参加电极反应，只起导电作用。如氢电极，符号为H+|H2|Pt，相应的电对为H+/Hz，CI/Cl/Pt，相应的电对为C/ CI2H++ 2e- =H理学院化学系北京交通大学福

化学系 工 科 化 学 由气体与其正离子或负离子以及惰性导电材料所组成。 惰性导电材料（如铂、石墨）不参加电极反应，只起导电 作用。 如氢电极，符号为H+ | H2 | Pt，相应的电对为H+ / H2， Cl- | Cl2 | Pt，相应的电对为Cl2 / Cl- ◆ 气体－离子电极 2H+ + 2e - = H2

工科化学离子型氧化还原电极由惰性电极与含氧化一还原离子对的溶液组成如电极Fe3+，Fe2+「Pt 和MnO,Mn2+Pt,相应的电对为Fe3+/Fe2+，MnO/ Mn2+Fe3+ + e- = Fe2+Mn04 + 8H+ + 5e =Mn2+ + 4H,0理学院化学系北京交通大学

化学系 工 科 化 学 ◆ 离子型氧化还原电极 Fe3+ + e - = Fe2+ 由惰性电极与含氧化－还原离子对的溶液组成。 如电极Fe3+ ，Fe2+ ｜Pt 和MnO4 - ,Mn2+｜Pt ,相应的 电对为Fe3+ / Fe2+ ， MnO4 - / Mn2+ MnO4 - + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O

工科化学金属难溶盐电极在金属表面覆盖一层金属的难溶盐，浸入含形成难溶盐的阴离子溶液中。如 Ag I AgCI I CIr,相应的电对为AgCI / AgAgCl + e-= Ag + Cl(aq)注：此种电极构成原电池，要加电解质溶液理学院化学系北京交通大学

化学系 工 科 化 学 在金属表面覆盖一层金属的难溶盐，浸入含形成难溶盐 的阴离子溶液中。 如 Ag ｜ AgCl｜Cl- ,相应的电对为AgCl／Ag ◆ 金属难溶盐电极 AgCl + e - = Ag + Cl- (aq) 注:此种电极构成原电池，要加电解质溶液

福工科化学4．原电池符号学基础Zn2Zn2+SO4SO.2(-) ZnZn2+(1.0mol·L-l) II Cu2+(1.0mol·L-l) | Cu (+)书写原电池符号的规则：①负极“_”在左边，正极“+”在右边，盐桥用“I”表示。②半电池中两相界面用“”分开，同相不同物种用“"分开，溶液、气体要注明CB，PB。北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 2 1 2 1 ( ) Zn Zn (1.0mol L ) || Cu (1.0mol L ) Cu ( )         书写原电池符号的规则： ①负极“-”在左边，正极“+”在右边，盐桥用“‖”表 示。 4. 原电池符号 ②半电池中两相界面用“| ”分开，同相不同物种用 “,”分开，溶液、气体要注明cB，pB

工科化学Pt里学院HPt Ht(aq)Fe3+(aq),， Fe2+(aq)(-)Pt I H, I H+ II Fe3+, Fe2+ I Pt(+)负极：H,=2H++2e正极：Fe3++e-=Fe2+北京交通大学理学院 化学系

化学系 工 科 化 学 H + (aq) Pt Pt Fe3+(aq)，Fe2+(aq) H2 (－) Pt ｜ H2｜ H+ || Fe3+ ，Fe2+ ｜Pt (＋) 负极：H2 =2H+ + 2e - 正极：Fe3+ + e - = Fe2+