第十一章：氧化还原反应 纪氧化还原的基本概念 第土一章：氧化还原反应 反应 原方程式的配平 化 势及其应用 有正、负和分数 学电源介 2.规则 图2s刻 ▣aE☒ )多原子离子中，所有元素的氧化数的代数和等于 11.2短化还原方程式配平 一、氧化数法：P415: 分子中原子的形式电 二、离子电子法：P418. 国图习 国习5☒ 11.3氧化还原反应和电极电势 的到 和电子转移 的还原反应如下： C有的 可以设计定骑 ,让电子转 电子的定 产生电流，可以正的 根（右 化还反应发生了电子转移 化构示 。电方快 氧化还原反应和电极电势 氢化原后应和由由势 动电极虎落中为什么公是负餐西不是正授 面，全表面的离子进人液和水 1  第十一章：氧化还原反应 第十一章：氧化还原反应 • 11-1 基本概念。 • 11-2 氧化还原方程式的配平。 • 11-3 电极电势。 • 11-4 元素电势图及其应用。 • 11-5 电解 • 11-5 化学电源简介 • 本章要求 • 作业 11.1 氧化还原的基本概念 一、氧化与还原 1. 氧化反应; 2. 还原反应. 二、氧化数 1. 定义：表观电荷数。假设把化合物中成键的电子 归电负性较大的原子，从而求得原子所带得形式电 荷数。此电荷数即是该原子在该化合物中的氧化数。 有正、负和分数。 2．规则： （1）单质的氧化数为0； （2）化合物中，所有元素的氧化数的代数和为0； （3）多原子离子中，所有元素的氧化数的代数和等于 离子的电荷数； （4） 一些典型元素的氧化数为一定值。如：H：+1（ NaH中为-1）；F：-1；O：-2（H2 O中）： 3.化合价和氧化数的区别： （1）化合价（某元素一定数目的原子与另一数目的原 子相化合的性质）：分子中原子键相互结合的能力， 反映了分子的结构；氧化数：分子中原子的形式电荷 数，不考虑结构，可以是分数。 如：CH3 Cl CHCl3 ； （2）化合价分为离子价和共价。离子价指得失电子的 数目，得电子为负，失电子为正；共价指共用电子对 数，无正负之分） 11.2 氧化还原方程式配平 一、氧化数法：P415； 二、离子电子法：P418。 11.3 氧化还原反应和电极电势 一、氧化还原反应和电子转移 1、氧化数变化和电子转移 金属锌置换Cu2+的氧化还原反应如下： Zn+Cu 2+===Zn2++Cu Zn和Cu 2+在反应中氧化数发生了变化，根据它们 氧化数的变化可以确定氧化剂为Cu 2+，还原剂为Zn。 为什么有的元素氧化数升高，有的却降低？ 这是因为氧化剂、还原剂之间发生了电子转移。 怎样证明金属锌置换Cu 2+的反应有电子转移呢? 可以设计一定的装置，让电子转移变成电子的定 向移动。这种装置称为原电池。通过原电池将氧化还 原反应的化学能转变为电能，产生电流，可以证明氧 化还原反应发生了电子转移。 氧化还原反应和电极电势 2、原电池 将锌和锌盐溶液与铜和铜盐溶液分开为两个半电 池，即锌半电池和铜半电池；外电路用导线接通，半电 池用盐桥沟通，这样就得到了一个Cu­Zn原电池。产生 电流的方向和大小可由检流计测出。 原电池是由氧化还原反应产生电流的装置，它使化 学能转变为电能。 原电池中的反应如下： 锌电极：氧化反应：Zn→Zn2++2e ­ 铜电极：还原反应：Cu2++2e ­→ Cu 电池反应：氧化还原反应Zn+Cu 2+===Zn2++Cu 原电池的表示方法： (­)Zn│Zn2+(1mol/L)‖Cu2+(1mol/L)│Cu(+) 用│表示有一界面，‖表示盐桥。 任何氧化还原反应，从理论上说都可以设计一定 的原电池证明有电子转移发生，然而实际操作有时会 发生困难，特别是那些比较复杂的反应。 氧化还原反应和电极电势 二、电极电势差 在Cu－Zn原电池中为什么Zn是负极而不是正极 呢？ 大家已知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盐溶液时，有两种反 应倾向存在：一方面，金属表面的离子进人溶液和水 分子结合成为水合离子： Zn→Zn 2+ （aq）+2e - 另一方面，溶液中的水合离子有从金属表面获得 电子，沉积到金属上的倾向： Zn 2+ （aq）+2e - →Zn 金属的溶解和沉积能形成动态平衡。 氧化还原反应和电极电势