福州大学：《大学基础化学》课程教学课件（PPT讲稿）第十一章 氧化还原反应

第十一章氧化还原反应 Review:基本概念 一、原子价和氧化数 原子价：表示元素原子能够化合或置换一价原子(H) 或一价基团(OH一)的数目。 氧化数：化合物中某元素所带形式电荷的数值。 二、 氧化还原反应 三、 氧化剂和还原剂 四、氧化还原对

第十一章 氧化还原反应 Review：基本概念 一、原子价和氧化数 原子价：表示元素原子能够化合或置换一价原子（H） 或一价基团 （OH－）的数目。 氧化数：化合物中某元素所带形式电荷的数值。 二、氧化还原反应 三、氧化剂和还原剂 四、氧化还原对

§11.1方程式的配平 Review: 一、氧化数法 基本原则：反应中氧化剂元素氧化数降低值等于还原 剂元素氧化数增加值，或得失电子的总数相等。 具体步骤： (1)写出基本反应式。 (2)找出氧化剂元素氧化数降低值和还原剂元素氧化数增 加值 (3)按照最小公倍数的原子对各氧化数的变化值乘以相应 的系数，使氧化数降低值和升高值相等。 (4)将找出的系数分别乘在氧化剂和还原剂的分子式前面， 并使方程式两边的数目相等。 (5)检查反应方程式两边氧化数有变化的原子数目是否相 等，如相等则反应方程式已配平

§11.1 方程式的配平 Review： 一、氧化数法 基本原则：反应中氧化剂元素氧化数降低值等于还原 剂元素氧化数增加值，或得失电子的总数相等。 具体步骤： （1）写出基本反应式。 （2）找出氧化剂元素氧化数降低值和还原剂元素氧化数增 加值 （3）按照最小公倍数的原子对各氧化数的变化值乘以相应 的系数，使氧化数降低值和升高值相等。 （4）将找出的系数分别乘在氧化剂和还原剂的分子式前面， 并使方程式两边的数目相等。 （5）检查反应方程式两边氧化数有变化的原子数目是否相 等，如相等则反应方程式已配平

二、电子一离子法 方法是：将反应式改写为半反应式，先将半反应 式配平，然后将这些半反应式加合起来，消去 其中的电子而配平。具体步骤： 以在酸性介质中反应 Mn04+S032-→Mn2++S042为例： 1.离子形式写出反应主要物质 2.分别写出两个半反应 3.各自原子数和电荷数配平 4.注意依据反应介质，选择H或OH一配平 5.得失的电子数相等（最小公倍数）

二、电子－离子法 方法是：将反应式改写为半反应式，先将半反应 式配平，然后将这些半反应式加合起来，消去 其中的电子而配平。具体步骤： 以在酸性介质中反应 MnO4 -+SO3 2- → Mn2++SO4 2-为例： 1.离子形式写出 反应主要物质 2.分别写出两个半反应 3.各自原子数和电荷数配平 5.得失的电子数相等（最小公倍数） 4.注意依据反应介质，选择H+或OH－配平

Cr(OH)4+H2O2-CrO42+H20 Cr(OH)4→CrO42 H202→H20 Cr(OH)4-+40H -CrO2 +3e+4H2O H202+2e→2OH 2X)Cr(OH)4 +40H -Cr042 +4H20+3e 3X)H202+2e→2OH

Cr(OH)4 －+ H2O2 →CrO4 2－+H2O Cr(OH)4 － →CrO4 2－ H2O2 →H2O Cr(OH)4 － →CrO4 2－ +3e H2O2 +2e→2OH－ +4OH－ +4H2O 2×) Cr(OH)4 － +4OH－ →CrO4 2－ +4H2O+3e 3×) H2O2 +2e→2OH－

§11.2原电池 一、组成和反应 1.化学能转化为电 能的装置 细11-1 頜钟原电格

§11.2原电池 一、组成和反应 1.化学能转化为电 能的装置

■能自发进行的反应才具有能量，即△G<0的反 应； ■可利用的最大化学能等于△G的数值： 电功（非体积功)Wmax=一△G. ■【 电池反应一般是一氧化还原反应： Zn+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+Cu 标态下，298K时△rG=△fGzn2+-△fGcu2+ =-147.06-65.249=-212.31kJ.mo1

◼ 能自发进行的反应才具有能量，即ΔG<0的反 应； ◼ 可利用的最大化学能等于ΔG的数值： 电功（非体积功）Wmax＝－ΔG. ◼ 电池反应一般是一氧化还原反应： Zn+ Cu2+(aq)←→Zn2+(aq)+ Cu 标态下，298K时ΔrGø＝ ΔfGø Zn2+－ ΔfGø Cu2+ ＝－147.06－65.249＝－212.31kJ.mol-1

2.电池反应和电极反应 al 电池反应一般是一氧化还原反应 Zn+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+Cu 分为两个半反应：氧化半反应Zn→Zn2+(aq)+2e 还原半反应Cu2+(aq)+2e→Cu ■电池负极（一）输出电子，即失电子的反应 (-)Zn→Zn2+(aq)+2e ■电池正极(+)得到电子的反应 (+)Cu2+(aq)+2e→Cu 两个电极反应相加就是电池反应

2.电池反应和电极反应 ◼ 电池反应一般是一氧化还原反应 Zn+ Cu2+(aq)←→Zn2+(aq)+ Cu 分为两个半反应：氧化半反应Zn →Zn2+(aq)+2e 还原半反应Cu2+(aq) +2e→ Cu ◼ 电池负极（－）输出电子，即失电子的反应 （－） Zn →Zn2+(aq)+2e ◼ 电池正极（＋）得到电子的反应 （＋） Cu2+(aq) +2e→ Cu 两个电极反应相加就是电池反应

注意电极反应就是半反应，有关某个元 素的得或失电子的反应；同样需要配平。 ■Mn04-→Mn2+ Mn04-+5e→Mn2+ MnO+8H++5e Mn2++4H2O 配平要注意：酸性介质H+一H20, 碱性介质用OH一H,O

◼ 注意电极反应就是半反应，有关某个元 素的得或失电子的反应；同样需要配平。 ◼ MnO4 －→ Mn2＋ ？ MnO4 －+5e → Mn2＋ MnO4 －+8H＋＋5e ＝ Mn2＋+4H2O 配平要注意：酸性介质H＋－H2O， 碱性介质用OH－－H2O

3、电池符号一图式表示 ■电极表示 铜电极：CuCu2+ 锌电极：Zn|Zn2+ 母11-1细钟原电悦 ■图式表示：(-)ZnZn2+(c1)Cu2+(c2)ICu(+)

3、电池符号－图式表示 ◼ 电极表示 铜电极：Cu|Cu2+ 锌电极：Zn |Zn2+ ◼ 图式表示：(-) Zn |Zn2+(c1 )‖Cu2+ (c2 ) |Cu (+)

几种不同电极的表示 氧化态还原态均为溶液：Fe3++e-=Fe2+ 要加惰性电极，如Pt,c等：PtFe2+,Fe3+ ■有气体参与反应：2H十+2e=H2 也要加惰性电极：(Pt)H2H(C) ·有沉淀参与反应：AgC+e=Ag+C Ag|AgCl,Cl(c)

◼ 氧化态还原态均为溶液：Fe3+ + e- ＝Fe2+ 要加惰性电极，如Pt，C等：Pt |Fe2+ , Fe3+ ◼ 有气体参与反应：2H＋+2e＝H2 也要加惰性电极: (Pt) H2 |H+ (c) 几种不同电极的表示 ◼ 有沉淀参与反应：AgCl+ e＝Ag+ Cl－ Ag|AgCl,Cl－(c)