资源简介

(共28张PPT)
项目三
认识氧化还原滴定
教学目标
具有进行氧化还原反应方程式的配平及氧化值的计算的能力。
具有利用Nernst方程计算氧化还原电对在不同条件下电极电势、进行氧化剂，还
原剂的强弱判断；氧化还原反应进行的方向和次序判断；选择氧化剂还原剂的能
力。
具有利用元素电势图判断歧化反应能否发生能力。
具有利用氧化还原平衡的原理，进行物质的定量分析的能力。
能力目标
教学目标
理解氧化值、氧化还原反应、氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂、氧化态、
还原态、电对、电极电势、标准电极电势等基本概念；
掌握原电池的组成、原理、电极反应，了解原电池符号表示方法；
掌握Nernst方程及其计算。
掌握KMnO4滴定法、碘量法的原理；
知识目标
教学目标
培养诚实守信、团结协作、爱岗敬业精神；
培养安全、环保、健康生产意识；
培养分析问题和解决问题的能力；
创新能力培养等。
素质目标
目录
contents
3.1
氧化还原反应的基本概念
3.2
电极电势
3.3
电极电势的应用
3.4
元素电势图及其应用
3.5
氧化还原滴定法
3.6
常用的氧化还原滴定法
3.1
氧化还原反应的基本概念
3.1
氧化还原反应的基本概念
氧化还原反应：反应的物质之间有电子转移(或偏移)
的反应
氧化值(氧化数)：某元素一个原子的表观电荷数。假
设把每一个化学键中的电子指定给
电负性更大的原子而求得。
3.1
氧化还原反应的基本概念
确定氧化值的一般规则：
单质中元素的氧化值为零。
中性分子中各元素的正负氧化值代数和为零。多原子离子中各元素原子正负氧值代数和等于离子电荷。
在共价化合物中，共用电子对偏向于电负性大的元素的原子，原子的“形式电荷数”即为它们的氧化值。
3.1
氧化还原反应的基本概念
化合物中,氧的氧化值一般为-2；在过氧化物（如H2O2、Na2O2等）中为-1；在超氧化合物（如KO2）中为-1/2、；在OF2中为+2。化合物中,氢的氧化值一般为+1，仅在与活泼金属生成的离子型氢化物（如 NaH、CaH2）中为-1。
所有卤化合物中卤素的氧化值均为-1；碱金属、碱土金属在化合物中的氧化值分别为+1、+2。
3.1
氧化还原反应的基本概念
求NH4+中N的氧化值。
3.1
氧化还原反应的基本概念
求NH4+中N的氧化值。
解：已知H的氧化值为+1。设N的氧化值为x。
根据多原子离子中各元素氧化值代数和等于离子的总电荷数的规则可以列出：
x +（+1）×4= +1
x = －3
所以N的氧化值为-3。
3.1
氧化还原反应的基本概念
求Fe3O4中Fe的氧化值。
3.1
氧化还原反应的基本概念
求Fe3O4中Fe的氧化值。
解: 已知O的氧化值为-2。设Fe的氧化值为x，则
3x ＋ 4×（- 2）＝ 0, x = +8/3
所以Fe的氧化值为+8/3
氧化值为正或为负，可以是整数、分数或小数。
3.1
氧化还原反应的基本概念
氧化还原反应：凡化学反应中，反应前后元素的原子氧化值发生了变化的一类反应
Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
氧化：失去电子，氧化值升高的过程。如: Zn- 2e=Zn2+
还原：得到电子，氧化值降低的过程。如：Cu2++2e=Cu
还原剂：反应中氧化值升高的物质。如: Zn
氧化剂：反应中氧化值降低的物质。如：Cu2+
氧化态物质：氧化数高的物质。 如：Cu2+、Zn2+
还原态物质：氧化数低的物质。 如：Cu、 Zn
氧化与还原
3.1
氧化还原反应的基本概念
氧化还原反应方程式的配平
1. 离子—电子法
配平原则：
（1）反应过程中氧化剂所夺得的电子数必须等于还原剂失去的电子数；
（2）根据质量守恒定律，反应前后各元素的原子总数相等。
3.1
氧化还原反应的基本概念
（1）根据实验事实或反应规律先将反应物、生成物写成一个没有配平的离子反应方程式。
H2O2 + I- → H2O + I2
（2）再将上述反应分解为两个半反应方程式（一个是氧化反应，一个是还原反应），并分别加以配平，使每一半反应的原子数和电荷数相等（加一定数目的电子）。
配平步骤：
3.1
氧化还原反应的基本概念
2I- - 2e = I2 氧化反应
H2O2 + 2H+ + 2e = 2H2O 还原反应
对 I- 来说，被氧化为 I2必须有2个I-，2I- → I2
再根据反应式两边不但电子数要相等，同时电荷数也要相等的原则，可确定所失去电子数为2，则得：
对于H2O2被还原为H2O来说，需要去掉一个O原子，为此可在反应式的左边加上2个H+（因为反应在酸性介质中进行），使所去掉的O原子变成H2O，H2O2 + 2 H+ → 2 H2O
然后再根据离子电荷数可确定所得到的电子数为2。
2I- - 2e = I2
3.1
氧化还原反应的基本概念
（3）根据氧化剂得到的电子数和还原剂失去的电子数必须相等的原则，以适当系数乘氧化反应和还原反应，然后将两个半反应方程式相加就得到一个配平的离子反应方程式。
3.1
氧化还原反应的基本概念
在半反应方程式中，如果反应物和生成物内所含的氧原子数目不同，可以根据介质的酸碱性，分别在半反应方程式中加H+或OH－或H2O，并利用水的电离平衡使反应式两边的氧原子数目相等。
介质条件 比较方程式两边氧原子数 配平时左边应加入物质 生成物
酸 性 左边O多 H+ H2O
左边O少 H2O H+
碱 性 左边O多 H2O OH－
左边O少 OH H2O
中性（或弱碱性） 左边O多 H2O OH－
左边O少 H2O（中性） H+
OH－（弱碱性） H2O
3.1
氧化还原反应的基本概念
2. 氧化值法
原则：按照氧化值增加数与氧化值降低数必须相等的原则来确定氧化剂和还原剂分子式前面的系数，然后再根据质量守恒定律配平非氧化还原部分的原子数目。
氧化还原反应方程式的配平
3.1
氧化还原反应的基本概念
步骤：
（1）写出反应物和生成物的分子式，标出氧化值有变化的元素，计算出反应前后氧化值变化的数值。
（－5）×2
+7 －2 +2 0
KMnO4 + H2S + H2SO4 → MnSO4 + S +K2SO4+H2O
（+2）×5
3.1
氧化还原反应的基本概念
（2）根据氧化值降低总数和氧化值升高总数必须相等的原则，在氧化剂和还原剂前面乘上适当的系数。
KMnO4 + 5H2S + H2SO4 → 2MnSO4 + 5S + K2SO4 + H2O
3.1
氧化还原反应的基本概念
（3）使方程式两边的各种原子总数相等。从上面不完全方程式中可看出，要使方程式的两边有相等数目的硫酸根，左边需要3分子的H2SO4。这样，方程式左边已有16个H原子，所以右边还需加8个H2O，才可以使方程式两边H原子总数相等。
配平的方程式为：
2KMnO4 + 5H2S + 3 H2SO4 == 2MnO4 + 5S + K2SO4 + 8H2O
3.1
氧化还原反应的基本概念
有时在有些反应中，同时出现几种原子被氧化，例如硫化亚铜和硝酸的反应：
（+1）×2×3 （－3）×10
+1 －2 +5 +2 +6 +2
Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO
（+8）×3
根据元素的氧化值的增加和减少必须相等的原则，Cu2S和HNO3的系数分别为3和10，得到下列不完全方程式
3Cu2S + 10HNO3 → Cu(NO3)2 +3 H2SO4 + 10NO
3.1
氧化还原反应的基本概念
对于N原子，发现生成6个Cu (NO3)2，还需消耗12个HNO3，于是HNO3的系数变为22。
3Cu2S + 22HNO3 == 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4 + 10NO
最后配平H、O原子，找出H2O的分子数
3Cu2S + 22HNO3 == 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4 + 10NO + 8 H2O
3.1
氧化还原反应的基本概念
练一练：
配平下列反应方程式(必要时可自加反应物或生成物)
（1）Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2+NO↑ +H2O
（2）S+H2SO4(浓)→SO2↑ +H2O
（3）KClO3+KI+H2SO4→I2+KCl+K2SO4+H2O
（4）H2O2+KI+H2SO4→K2SO4+I2+H2O
（5）KMnO4+H2O2+H2SO4→K2SO4+MnSO4+O2↑ +H2O
（6）K2Cr2O7+KI+H2SO4→Cr2(SO4)3+I2+K2SO4+H2O
（7）HNO3+Cu→Cu(NO3)2+NO2↑ +H2O
3.1
氧化还原反应的基本概念
练一练：
（1）3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
（2）S+2H2SO4(浓)=3SO2↑ +2H2O
（3）KClO3+6KI+3H2SO4=3I2+KCl+3K2SO4+3H2O
（4）H2O2+2KI+H2SO4=K2SO4+I2+2H2O
（5）2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑ +8H2O
（6）K2Cr2O7+6KI+7H2SO4= Cr2(SO4)3+3I2+4K2SO4+7H2O
（7）4HNO3+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑ +2H2O
3.1
氧化还原反应的基本概念
步骤：
写出反应物和生成物的分子式，标出氧化值有变化的元素，计算出反应前后氧化值变化的数值。
（－5）×2
+7 －2 +2 0
KMnO4 + H2S + H2SO4 → MnSO4 + S +K2SO4+H2O
（+2）×5

展开更多......

收起↑