信阳农业高等专科学校：《无机及分析化学》课程教学资源（PPT课件）第九章 氧化还原反应

第九章氧化还原反应 9-1原电池和电极电势 在CuSO溶液中放入一片Zn,将发生 下列氧化还原反应 Zn(s)+ Cut(ag)- Zn2+(ag+ Cu(s) 在溶液中电子直接从Zn片传递给Cu2+,使 Cu2在Zn片上还原而析出金属Cu,同时 Zn氧化为Zn2+。这个反应同时有热量放 出,这是化学转专化为电能的结果

§9-1 原电池和电极电势 在CuSO4溶液中放入一片Zn，将发生 下列氧化还原反应： Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s) 在溶液中电子直接从Zn片传递给Cu2+，使 Cu2+在Zn片上还原而析出金属Cu，同时 Zn氧化为Zn2+。这个反应同时有热量放 出，这是化学能转化为电能的结果。 ◼第九章 氧化还原反应

这一反应可在下列装置中分开进行 盐C桥 Zn u SO Cu2+ So

这一反应可在下列装置中分开进行

盐桥在U型管 中装满用饱和 A KC溶液和琼胶 作成的冻胶。 盐C桥 这种装置能将化学 n u 能转变为电能,称 为原电池 SON Cuz- so Primary Cell

◼ 盐桥：在U型管 中装满用饱和 KCl溶液和琼胶 作成的冻胶。 ◼这种装置能将化学 能转变为电能，称 为原电池 （Primary Cell）

正板(铜电极) Cu2++ 2e- Cu A 负极(锌电极) Zn Zn2++2e 盐C桥 n u 正、负两极分别发 生的反应,称为电 SON Cuz- so 极反应

◼ 正极（铜电极）： Cu2+ + 2e- Cu ◼ 负极（锌电极）： Zn Zn2+ + 2e- ◼正、负两极分别发 生的反应，称为电 极反应

电池反应:Zn+Cu2+=Cu+Zn2 (总反应) 氧化还原反应的本质:电子得失 盐桥的作用:使C向锌盐方向移动, K向铜盐方向移动,使Zn盐和Cu 盐溶液一直保持电中性,从而使电 子不断从Zn极流向Cu极

◼电池反应：Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+ （总反应） ◼氧化-还原反应的本质：电子得失 ◼盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动， K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu 盐溶液一直保持电中性，从而使电 子不断从Zn极流向Cu极

原电池的表示方法 (ZnZn2+(C1 Cu2+(C2) Cu(+) 表示液固相有一界面 表示盐桥。 在有气体参加的电池中还要表明气体 的压力,溶液要表明浓度

◼原电池的表示方法： (-)Zn|Zn2+ (C1 ) ‖ Cu2+ (C2 )|Cu(+) “|”表示液-固相有一界面； “‖”表示盐桥。 在有气体参加的电池中还要表明气体 的压力，溶液要表明浓度

例如 Pt/H2(100KPa) H*(1.0mol-L)ICr2O72(10moI-L )r3+1.0moL),H+(1.0×102moLP(+) 负极H22H++2e 正极C2O2+14H++6e.2Cr3++7H2O 总反应C2O72+13H2+8H+=2Cr3+ +7HO

例如： Pt|H2 (100KPa)|H+(1.0mol‧L)‖Cr2O7 2(10mol‧L - ),Cr3+(1.0mol‧L - ), H+(1.010-2mol‧L)|Pt(+) 负极:H2 2H+ + 2e- 正极:Cr2O7 2- +14H+ +6e- 2Cr3++7H2O 总反应:Cr2O7 2- + 13H2 + 8H+ = 2Cr3+ +7H2O

§9-2电极电势的应用 在Cu-zn原电池中,为什么检流计的指 针只偏向一个方向,即电子由Zn传递给 u2+,而不是从cu传递给Zn2+?这是因 为原电池中zn电极的电极电势比Cu电极 的电极电势更负(或更低)。 电极电势是怎样产生的?是什么原因引 起各个电极的电势不同呢?

§9-2 电极电势的应用 ◼ 在Cu-Zn原电池中，为什么检流计的指 针只偏向一个方向，即电子由Zn传递给 Cu2+，而不是从Cu传递给Zn2+？这是因 为原电池中Zn电极的电极电势比Cu电极 的电极电势更负（或更低）。 ◼ 电极电势是怎样产生的？是什么原因引 起各个电极的电势不同呢？

双电层理论 德国化学家 W.H. Nernst在1889年提 双电层理论”对电极电势给予了说明 “双电层理论”认为:金属晶体里有金 属阳离子和公共化电子。当把金属放入 含有该金属离子的浓溶液时,有两种反 应的倾向存在

双 电 层 理 论 ◼ 德国化学家W.H.Nernst在1889年提出 “双电层理论”对电极电势给予了说明。 ◼ “双电层理论”认为：金属晶体里有金 属阳离子和公共化电子。当把金属放入 含有该金属离子的浓溶液时，有两种反 应的倾向存在

一方面,金属表面构成晶格的金属离 子和极性大的H2O分子相互吸引,从 而使金属具有一种以水合离子的形式 进入金属表面附近的溶液中的倾向 几沉积Mn+ (ag+ne 金属越活泼,溶液越稀,这种倾向就 越大

◼ 一方面，金属表面构成晶格的金属离 子和极性大的H2O分子相互吸引，从 而使金属具有一种以水合离子的形式 进入金属表面附近的溶液中的倾向： M Mn+(aq) + ne-， ◼ 金属越活泼，溶液越稀，这种倾向就 越大。 沉 积