1、 6-4电极电势的应用：电极电势的应用：2、判断原电池的正、负极，计算原电池的电动势 E池 为电池的电动势，E 正 和E 负分别为正极和负极的电极电势。E池=E 正-E 负E值小的为负极；E值大的为正极E池=E 正-E 负有三个电极A+A,B+B,C+CE(A+/A)E(B+/B)E(C+/C)原电池(1)C C+A+A原电池(2)C C+B+B原电池(3)B B+A+A E(Ox/Red）代数值越小，该电极上越容易发生氧化反应,还原型物质的还原能力（失去电子能力）越强，是较强的还原剂;氧化型物质的氧化能力弱。E(Ox/Red）代数值越大，该电极上越容易发生还原反应,表明氧化型物质的氧化能力（
2、得到电子能力）越强，是较强的与氧化剂;还原型物质还原能力越弱；判断物质氧化还原能力的相对强弱判断物质氧化还原能力的相对强弱4 氧化还原反应的方向氧化还原反应的方向r Gm=-nFE池 =-nF(E 正-E 负)r Gm 0 或 E 正 E 负 若在标准态，氧化还原反应自发进行的判据：E池 0 或 E 正 E 负 例题；在标准态下，判断下列反应进行的方向 Pb2+Sn =Sn2+Pb 解答：E(Pb2+/Pb)=-0.13V E(Sn2+/Sn)=-0.14V Pb2+2e-Pb (正极）Sn Sn2+2e-（负极）E池=E正-E负=E(Pb2+/Pb)-E(Sn2+/Sn)=-0.13V-(-
3、0.14V)=+0.01VE池 为正值，说明反应按正方向进行。非标准态，非标准态，E池池 0.2V 可以用可以用E池池 判断反应方向判断反应方向 对于含氧酸（或盐）参加的氧化还原反应，溶液的酸度会导致反应方向的改变。H3AsO4+2I-+2H+=HAsO2 +I2 +2H2OpH=8,反应逆向进行；强酸性介质pH=46，反应正向进行5 选择氧化剂和还原剂选择氧化剂和还原剂什么氧化剂可以氧化I-而不氧化Br-和Cl-？E(I2/I-)=0.535VE(Br2/Br-)=1.08VE(Cl2/Cl-)=1.358V电极电势在0.535V1.08V之间氧化剂Fe3+6 判断氧化还原反应进行的次序（热
4、力学上）把氯水加入含有Br-和I-的混合溶液中，哪一种先被氧化？E(I2/I-)=0.535VE(Br2/Br-)=1.08VE(Cl2/Cl-)=1.358V电极电势差越大，越先被氧化。氧化剂首先氧化最强的还原剂还原剂首先还原最强的氧化剂池nFEKRTGmrlnKnFRTElg303.2池KnElg0592.0池rGmK E池7、氧化还原反应的限度电动势与平衡常数的关系式r Gm=-nFE池 (标准态）r Gm=-nFE池例题：在0.10molL-1CuSO4溶液中投入Zn粒，求反应达到平衡后溶液中Cu2+的浓度.在平衡时c(Zn2+)=0.10molL-1解：反应 Cu2+Zn=Zn2+C
5、u正极的电极反应 Cu2+2 e-=Cu E =0.337V负极的电极反应 Zn =Zn2+2 e-E =-0.763VE=E 0(正极）-E(负极）=0.337V-(-0.763V)=1.100V371022.370592.0100.120592.0lgKVVVnEKK值如此之大，说明该反应进行得很完全，在平衡时c(Zn2+)=0.10molL-11393712372210510210.0)(102/)(/)(LmolLmolCuCCCuCCZnCK结论：结论：氧化还原反应的方向由E池 判断：E池 0氧化还原反应的限度由E池 判断：氧化还原反应的速率与E池 无关8 计算难溶电解质溶度积计算难
6、溶电解质溶度积Ksp 解：lg K=nE/0.059 =2-0.126-(-0.359)/0.059 =7.875-5 元素电势图及其应用元素电势图及其应用拉蒂莫尔图拉蒂莫尔图拉铁莫尔图（Latimer diagram)也叫元素电势图。将同一元素不同氧化值物种的标准电极电势以图示法表示。E A(下角A代表酸性溶液）+1.20 +1.18 +1.70 +1.63 +1.36ClO4-ClO3-ClO2-HClO Cl2 Cl-+7 +5 +3 +1 0 -1 +0.56 +2.26 +0.95 +1.51 -1.18MnO4-MnO42-MnO2 Mn3+Mn2+Mn +1.695 +1.23
7、+1.51各物种氧化值降低的方向从左向右排列各物种氧化值降低的方向从左向右排列横线上的数字表示电对的电极电势，横线左端是电对的氧化态，横线上的数字表示电对的电极电势，横线左端是电对的氧化态，右端是电对的还原态。右端是电对的还原态。拉蒂莫尔图的应用：拉蒂莫尔图的应用：1.计算不相邻物种之间的计算不相邻物种之间的E(Ox/Red)E(A/B)E(B/C)A B C E(A/C)A +n1e-B G1 G1=-n1F E(A/B)B +n2 e-C G2 G2 =-n2F E(B/C)A +n3e-C G3 G3 =-n3F E(A/C)G3 =G1+G2 n3=n1 +n2 2121)/()/()
8、/(nnCBEnBAEnCAEn 是半反应中转移的电子数，在计算中采用氧化值的改变。是半反应中转移的电子数，在计算中采用氧化值的改变。2、判断元素处于某一氧化值时，是否发生歧化反应。、判断元素处于某一氧化值时，是否发生歧化反应。如果图上物种左边的标准电极电势低于右边的标准电极电如果图上物种左边的标准电极电势低于右边的标准电极电势（即势（即E 左左 E 右右），该物种则可以歧化为相邻的物种。），该物种则可以歧化为相邻的物种。+0.16 +0.52Cu2+Cu+Cu E 左 E 右 +2 +1 02 Cu+=Cu2+Cu +0.77 -0.44Fe3+Fe2+Fe E 右右0 E 左左0 +3 +
9、2 0（1）2Fe3+Fe =3 Fe2+反歧化：同一元素的高氧化态和低氧化态反应生成中间氧化态。反歧化：同一元素的高氧化态和低氧化态反应生成中间氧化态。3、解释元素的氧化还原特性、解释元素的氧化还原特性（2）在非氧化性稀酸中，）在非氧化性稀酸中，Fe +2H+=Fe2+H2（3）在酸性介质中，）在酸性介质中，Fe2+不稳定，易被空气氧化不稳定，易被空气氧化 Fe3+e-=Fe2+E(Fe3+/Fe2+)=+0.771V O2+4H+4e-=2H2O E(O2/H2O)=+1.229V 4 Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O 一次电池一次电池锌锰干电池 （-）Zn|ZnCl2,NH4Cl
10、（糊状）MnO2|C(+）负极发生氧化反应Zn(s)=Zn2+(aq)+2e-正极发生还原反应2MnO2(s)+2NH4+(aq)+2e-=Mn2O3(s)+2NH3(aq)+H2O(l)二二次电池次电池铅蓄电池 （-）Pb|H2SO4（稀）PbO2|C(+）负极发生氧化反应Pb+SO42+(aq)=PbSO4(s)+2e-正极发生还原反应PbO2+4H+SO42+(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)PbO2+Pb+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)电池总反应二二次电池次电池氢镍电池 （-）Ti-Ni|H2（p）KOH(c)|NiO(OH)C(+）绿色环保电
11、池锂离子电池 充电时：负极反应：C6Lixe=C6Li1xxLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料）正极反应：Li1xMO2xLi+x e=LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）锂离子电池由于使用条件和电池结构上的差别，在安全性方面的要求更严格。锂离子电池中使用有机溶解剂电解液，大量有机溶解剂的使用增加了电池的危险性。镍氢电池的价格仅作为锂电池60%-80%。随着锂电池大量使用还会遇到资源问题。目前比较成熟的锂离子电池生产技术正极材料大都是采用LiCo02，而锂和钴都是稀有矿物。连续连续电池电池燃料电池 以还原剂为负极反应物质，氢气，烃类，甲醇，煤气，天然气 以氧化剂为正极反
12、应物质，氧气，空气能量转化率高；寿命长；无噪声，无污染价格昂贵（用贵金属为催化电极材料）碱性燃料电池 （-）C|H2(p)KOH(aq)O2(p)|C(+）负极发生氧化反应2H2+4OH-(aq)=4 H2O(l)+4e-正极发生还原反应电池总反应O2+2 H2O(l)+4e-=4OH-(aq)2H2+O2 =2 H2O(l)小结 、氧化还原基本概念、氧化还原方程式的配平、电极电势、电动势、电对、原电池的表示、标准电极电势及其应用（在标准条件下）QnFRTEElg303.2池池、能斯特方程式QnFRTdOxEdOxElg303.2)Re/()Re/(r G=-nFE池 (标准态）r G=-nFE池KnFRTElg303.2池 氧化还原反应的方向和限度氧化还原反应的方向和限度作业：作业：613
