電極電勢(shì)的應(yīng)用（二）3、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向4、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度電極電勢(shì)的應(yīng)用（二）3、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向1）判斷依據(jù)：原電池電動(dòng)勢(shì)E＞0時(shí)，氧化還原反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；

E＜0時(shí)，氧化還原反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行2）具體標(biāo)準(zhǔn)：一般，氧化還原反應(yīng)是電極電位大的電對(duì)的氧化態(tài)

物質(zhì)氧化電極電位小的電對(duì)的還原態(tài)物質(zhì)

例3：判斷下列反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？所以反應(yīng)向著Sn2+/Sn做正極（得電子），Pb2+/Pb做負(fù)極（失電子）的方向自發(fā)進(jìn)行即反應(yīng)逆向進(jìn)行4、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度1）判斷依據(jù)：任意化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度可用其平衡常數(shù)表示。2）具體標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)能斯特公式和兩個(gè)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位求得K。氧化劑和還原劑兩電對(duì)的電極電位之差（或說該反應(yīng)

對(duì)應(yīng)的電池標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)）越大，K值就越大，反應(yīng)進(jìn)

行得越完全。注：雖然由電極電位可以判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向和程度，但

卻不能判斷反應(yīng)速率的大小。例4：Zn+Cu2+Zn2++Cu時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則：平衡常數(shù)大，說明反應(yīng)向右進(jìn)行得很完全。解：小結(jié)：1、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向2、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度電極電勢(shì)的應(yīng)用（一）1、判斷原電池的正、負(fù)極，計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)2、比較氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱電極電勢(shì)的應(yīng)用（一）1、判斷原電池的正、負(fù)極，計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)判斷依據(jù)：φ代數(shù)值較小的電極為負(fù)極；

φ代數(shù)值較大的電極為正極。原電池的電動(dòng)勢(shì)=正極的電極電位–負(fù)極的電極電位

E=φ（+）–

φ（?）例1：計(jì)算下列原電池的電動(dòng)勢(shì)，并指出正、負(fù)極

Zn∣Zn2+(0.100mol

L

1)‖Cu2+(2.00mol

L

1)∣Cu解：能斯特方程

判斷依據(jù)：φ代數(shù)值較小的電極為負(fù)極；

φ代數(shù)值較大的電極為正極。

所以，Zn2+/Zn為負(fù)極，Cu2+/Cu為正極2、比較氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱1）判斷依據(jù)：標(biāo)準(zhǔn)電極電位值的大小。2）具體標(biāo)準(zhǔn)：

電極電位代數(shù)值越小——還原態(tài)物質(zhì)越易失去電子，還原能力越強(qiáng)（強(qiáng)還原劑），其氧化態(tài)物質(zhì)氧化能力越弱，是弱的氧化劑；電極電位代數(shù)值越大——氧化態(tài)物質(zhì)越易得到電子，氧化能力越強(qiáng)（強(qiáng)氧化劑），其還原態(tài)物質(zhì)還原能力越弱，是弱的還原劑。例2-1：試根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電位，判斷下列四種物質(zhì)：Zn2+、Zn、Ag+、

Ag中哪種物質(zhì)氧化性較強(qiáng)，哪種物質(zhì)還原性較強(qiáng)？電極電位代數(shù)值越大——氧化態(tài)物質(zhì)越易得到電子，氧化能力越強(qiáng)（強(qiáng)氧化劑），其還原態(tài)物質(zhì)還原能力越弱，是弱的還原劑。例2-2：在含Cl

、Br

、I

三種離子的混合溶液中，欲使I

氧化為I2，而不使Br

、Cl

氧化，在常用的氧化劑Fe2(SO4)3和KMnO4中，選擇哪一種能符合上述要求？√××小結(jié)：1、判斷原電池的正、負(fù)極，計(jì)算

原電池的電動(dòng)勢(shì)2、比較氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱能斯特（Nernst）方程式能斯特（Nernst）方程式任意給定電極，其電極反應(yīng)通式為：能斯特方程注意：

（1）組成電對(duì)的物質(zhì)為固態(tài)或純液體時(shí)，則它們的濃度不列入

方程式。如果是氣體，則以氣體物質(zhì)的相對(duì)分壓來表示。（2）在電極反應(yīng)中，除氧化態(tài)、還原態(tài)物質(zhì)外，還有參加電極

反應(yīng)的其他物質(zhì)，如H+、0H-存在，應(yīng)把這些物質(zhì)的濃度

也表示在方程中。（1）（2）小結(jié)：1、能斯特（Nernst）方程式組成2、方程式使用注意事項(xiàng)有關(guān)能斯特方程式的計(jì)算有關(guān)能斯特方程式的計(jì)算1、濃度對(duì)電極電位的影響2、酸度對(duì)電極電位的影響3、生成沉淀對(duì)電極電位的影響4、生成弱電解質(zhì)對(duì)電極電位的影響

例:①計(jì)算298.15K下，c(Co2+)=1.0mol

L

1，c(Co3+)=0.1mol

L

1時(shí)的。②計(jì)算298.15K下，c(Co2+)=0.01mol

L

1，c(Co3+)=1.0mol

L

1時(shí)的。1、濃度對(duì)電極電位的影響結(jié)論：當(dāng)體系溫度一定時(shí)，c（氧化態(tài)）與c（還原態(tài)）的比值越大，則其

值越大。例：2、酸度對(duì)電極電位的影響結(jié)論：如果H+、OH?也參加電極反應(yīng)，溶液酸度的變化會(huì)對(duì)電極電位產(chǎn)生影響。例：計(jì)算在含有Ag+/Ag電對(duì)體系中加入適量的Cl-，并使系統(tǒng)處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的電位。3、生成沉淀對(duì)電極電位的影響當(dāng)Ag+在Cl?作用下達(dá)到沉淀平衡時(shí)，根據(jù)Kspθ（AgCl），可知：+結(jié)論：電對(duì)的氧化態(tài)或還原態(tài)物質(zhì)生成沉淀時(shí)，會(huì)使氧化態(tài)或還原態(tài)物質(zhì)濃度減小，也會(huì)使電極電位發(fā)生變化。解：加入NaAc溶液，生成弱酸HAc,，則溶液中H+濃度為：例：4、生成弱電解質(zhì)對(duì)電極電位的影響結(jié)論：電對(duì)中的氧化態(tài)或還原態(tài)物質(zhì)生成弱酸或弱堿等弱電解質(zhì)時(shí)，會(huì)使溶液中H+或OH?濃度減小，導(dǎo)致電極電位發(fā)生變化。若氧化態(tài)物質(zhì)生成弱電解質(zhì)，則電極電位減小，即氧化態(tài)物質(zhì)氧化能力降低。小結(jié)：1、濃度對(duì)電極電位的影響2、酸度對(duì)電極電位的影響3、生成沉淀對(duì)電極電位的影響4、生成弱電解質(zhì)對(duì)電極電位的影響元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖許多元素有多種氧化態(tài)，例如：氧元素的氧化數(shù)：0（O2）；-1（H2O2）；-2（H2O）在酸性溶液中可組成三個(gè)電對(duì)：O2+2H++2e?H2O2

H2O2+2H++2e?2H2OO2+4H++2e?

2H2O對(duì)應(yīng)三種不同標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)：φ

＝0.682Vφ

＝1.77Vφ

＝1.229VQ：如何表示同一元素不同氧化數(shù)物質(zhì)間氧化還原能力的

差別和聯(lián)系呢？1、元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖定義將元素不同的氧化態(tài)按氧化數(shù)從高到低的順序排成一橫行，在相鄰兩個(gè)物質(zhì)間用直線連接，并在直線上標(biāo)明此電對(duì)的電極電位值，由此構(gòu)成的關(guān)系圖稱為元素電勢(shì)圖。在酸性溶液中可組成三個(gè)電對(duì)：O2+2H++2e?H2O2

H2O2+2H++2e?2H2OO2+4H++2e?

2H2O對(duì)應(yīng)三種不同標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)：φ

＝0.682Vφ

＝1.77Vφ

＝1.229V

2、形式小結(jié)：1、元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖定義2、元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖的形式

元素電勢(shì)圖的應(yīng)用1、判斷物質(zhì)能否發(fā)生歧化反應(yīng)

歧化反應(yīng)：當(dāng)元素處于中間氧化數(shù)時(shí)，一部分向高氧化數(shù)狀態(tài)變化，另一部分向低氧化數(shù)狀態(tài)變化。

逆歧化反應(yīng)：由元素較高和較低兩種氧化態(tài)相互作用生成其中間氧化態(tài)的反應(yīng)。酸性介質(zhì)中，Cu的元素電勢(shì)圖為：φ

（Cu+/Cu）＞

φ

（Cu2+/Cu+）正極，得電子負(fù)極，失電子Cu2++

e-Cu+Cu-e-Cu+2、解釋元素的氧化還原特性故在稀鹽酸或稀硫酸等非氧化性稀酸中，F(xiàn)e主要被氧化為Fe2+而非Fe3+由于φθ

(Fe3+/

Fe2+)＞φθ

(Fe2+/Fe)，即φθ左＞φθ右，故Fe2+不會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)，但可發(fā)生逆歧化反應(yīng)：因此，在Fe2+鹽溶液中，加入少量金屬鐵，能避免Fe2+被空氣中氧氣氧化為Fe3+。也是實(shí)驗(yàn)室為防止Fe2+溶液被氧化常采取的措施（如向溶液中加入鐵絲或鐵釘）。小結(jié)：1、利用電勢(shì)圖判斷物質(zhì)能否發(fā)生歧化反應(yīng)2、利用電勢(shì)圖解釋元素的氧化還原特性原電池的電動(dòng)勢(shì)及電極電位Cu-Zn原電池裝置Zn2+SO42-ZnSO42-Cu2+CuA鹽橋e-I(-)(+)1、原電池的電動(dòng)勢(shì)：影響因素：改變?nèi)芤篢或離子的c，會(huì)引起電動(dòng)勢(shì)的改變。兩個(gè)電極（電對(duì)）之間的電勢(shì)差298K，固態(tài)、液態(tài)為純物質(zhì)，氣體物質(zhì)分壓為100kPa，離子濃度為1.0mol/L。標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)：θ/HH

電對(duì)：2+電極反應(yīng)：表示為：Pt|H2(101.325KPa)|H+(1mol.L-1)()gH

2eaq)(H22+-+2、電極電勢(shì)的測(cè)量（標(biāo)準(zhǔn)氫電極法）：1molL-1100kPa規(guī)定：任何溫度下，1）將該電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池，測(cè)定原電池的電動(dòng)勢(shì)2）由于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電位為零，根據(jù)原電池的電動(dòng)勢(shì)就可確定所要測(cè)量電極的電極電位，從而得到各種電極的電極電位。某電極（電對(duì)）電極電位的測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)電極電位：待測(cè)電對(duì)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（物質(zhì)為純物質(zhì)，組成電對(duì)的有關(guān)物質(zhì)的濃度為1.0molL?1，氣體的壓力為100kPa），所測(cè)得電對(duì)的電極電位。符號(hào)，測(cè)定溫度為298K。例如：測(cè)定鋅電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電位‖H+(1.0molL?1)∣H2(101325Pa)∣Pt（+）2、實(shí)驗(yàn)測(cè)得該原電池的電動(dòng)勢(shì)=0.763V1、與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池：（?）Zn∣ZnSO4(1.0molL?1)=0.763Vθθθ0.000Vθ3、=0.000V–0.763V=?0.763Vθθθ注意事項(xiàng)：1、標(biāo)準(zhǔn)電極電位表示電對(duì)中氧化態(tài)物質(zhì)得電子能力的大小。2、某些物質(zhì)隨介質(zhì)的酸堿性不同存在形式不同，標(biāo)準(zhǔn)電極電位值也不同。3、每個(gè)電對(duì)φθ值為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，電對(duì)的氧化態(tài)和還原態(tài)處在動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的平衡電位，正、負(fù)號(hào)不隨電極反應(yīng)進(jìn)行的方向而改變。4、電極電位φθ值與電子得失多少無關(guān)，即與電極反應(yīng)中的計(jì)量系數(shù)無關(guān)。5、φθ值是電極處于平衡狀態(tài)時(shí)表現(xiàn)出來的特征值，與達(dá)到平衡的快慢程度（速率）無關(guān)。6、φθ

值僅適合用于水溶液，對(duì)非水溶液、固相反應(yīng)并不適用。小結(jié)：1、原電池的電動(dòng)勢(shì)2、電極電勢(shì)的測(cè)量（標(biāo)準(zhǔn)氫電極法）原電池概念及組成SO42-Cu2+ZnCuCuCuCuZn-CuSO4置換反應(yīng)還原劑氧化產(chǎn)物氧化劑

氧化反應(yīng)還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)Zn2+1、原電池的概念原電池:能使氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流，把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能

的裝置，稱為原電池。Cu-Zn原電池裝置Zn2+SO42-ZnSO42-Cu2+CuA鹽橋e-Zn2+e-e-I(-)(+)2、原電池的組成：1）兩個(gè)半電池（電極）2）鹽橋（U型管+KCl飽和瓊脂凍。離子遷移，構(gòu)成通路）3）導(dǎo)線連接

金屬導(dǎo)體：如Cu、Zn

惰性導(dǎo)體：如Pt、石墨棒電極小結(jié)：1、原電池的概念2、原電池的組成

原電池工作原理及符號(hào)書寫原則1、Cu-Zn原電池裝置電子流向Zn2+SO42-ZnSO42-Cu2+CuA鹽橋e-Zn2+e-e-I(-)(+)

(aq)Zn

2eZn(s)：)(

極2-+-氧化反應(yīng)電子流出負(fù)

Cu(s)

2e(aq)Cu：)(

極2+-+還原反應(yīng)電子流入正Cu(s)(aq)Zn(aq)CuZn(s)

電池反應(yīng)：22++++還原型

e

氧化型-+n2、Cu-Zn原電池工作原理3、氧化還原電對(duì)氧化還原反應(yīng)：Cu2++Zn=Zn2++Cu

氧化劑還原劑把氧化劑及其還原產(chǎn)物或還原劑及其氧化產(chǎn)物放在一起，用斜線隔開，組成一個(gè)電對(duì)，通常規(guī)定電對(duì)的表示方法為：高氧化態(tài)/低氧化態(tài)例：上述氧化還原反應(yīng)Cu2++Zn=Zn2++Cu中：氧化劑電對(duì)：Cu2+/Cu還原劑電