南方醫(yī)科大學(xué)教案首頁(yè)
| 授課題目 | 第六章 氧化還原與電極電位 | 授課形式 | 理論課 |
| 授課時(shí)間 | 授課學(xué)時(shí) | 4 | |
| 教學(xué)目的 與 要 求 | 1、熟悉氧化還原反應(yīng)的概念及氧化還原方程的配平。 2、掌握電極電位及原電池電動(dòng)勢(shì)的概念、計(jì)算和應(yīng)用。 3、掌握影響電極電位的因素 | ||
| 基本內(nèi)容 | （一)氧化還原反應(yīng) （二)電極電位 （三)電極電位的應(yīng)用 | ||
| 重 點(diǎn) 難 點(diǎn) | 重點(diǎn)：1. 電極電位 2. 電位及原電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算和應(yīng)用 難點(diǎn)：電極電位的應(yīng)用 | ||
| 主要教學(xué) 媒 體 | 多媒體 | ||
| 主 要 外 語(yǔ) 詞 匯 | Oxidation-Reduction Reaction；reducing agent；oxidizing agent；reducing modality；oxidizing modalityf1411.cn/jianyan/；redox couple；oxidation number；apparent charge number；primary cell；negative pole；positive pole；electrode reaction；cell reaction；double charge layer；electrode potential；reference electrode；calomell electrode；Nernst equation；Latimer diagram。 | ||
| 有關(guān)本內(nèi)容的新進(jìn)展 | |||
| 主要參考資料或相關(guān)網(wǎng)站 | 《醫(yī)用化學(xué)》 化學(xué)工業(yè)出版社 《醫(yī)用化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題解答》 第四軍醫(yī)大學(xué)出版社http://ce.sysu.edu。cn/ChemEdu/Echemi/elaborate/wujihuaxue/ http://www.sxmu.edu。cn/jingpin/wujihuaxue/lx.htm | ||
| 系、教研室 審查意見(jiàn) | |||
| 課后體會(huì) |
教學(xué)過(guò)程
| 教學(xué)內(nèi)容 | 時(shí)間分配和 媒體選擇 |
第六章 氧化還原與電極電位根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中有無(wú)電子的轉(zhuǎn)移或得失，可將化學(xué)反應(yīng)分為兩大類：氧化還原反應(yīng)；非氧化還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)幾乎在化學(xué)反應(yīng)的各個(gè)領(lǐng)域中都可能會(huì)涉及到，如燃燒、冶煉、各種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)等。在人體內(nèi)進(jìn)行的一系列化學(xué)反應(yīng)中，有許多也是氧化還原反應(yīng)。人們還根據(jù)氧化還原反應(yīng)有電子得失的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了原電池，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)變，出現(xiàn)了輕便、環(huán)保的化學(xué)電源。研究過(guò)程中提出了電極電位的概念。電極電位是判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行方向和程度的重要依據(jù)，是本章討論的重點(diǎn)內(nèi)容。 第一節(jié) 氧化還原反應(yīng)一、氧化還原的概念1、元素的氧化數(shù) 元素的氧化數(shù)（有時(shí)也叫氧化態(tài))是假設(shè)把化合物中成鍵的電子分配給電負(fù)性更大的原子，從而求得原子所帶的電荷數(shù)（形式電荷數(shù))。 應(yīng)該注意： （1)在共價(jià)化合物中，元素的氧化數(shù)并不是該原子實(shí)際所帶的凈電荷。 （2)在共價(jià)化合物中元素的氧化數(shù)與它的共價(jià)（化合價(jià))有所不同。 在未知結(jié)構(gòu)的化合物中，元素氧化數(shù)的確定原則： 例（1、2) 2、氧化還原的概念 人們對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程。 以Zn + Cu2+ == Zn2+ + Cu為例，介紹氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)及相關(guān)概念。 二、氧化還原方程式的配平離子—電子半反應(yīng)法 配平原則： ①反應(yīng)過(guò)程中氧化劑所得到的電子數(shù)，必須等于還原劑所失去的電子數(shù)；即氧化劑的氧化數(shù)降低的總數(shù)必等于還原劑氧化數(shù)升高的總數(shù)。 ②根據(jù)質(zhì)量守恒定律，方程式兩邊各種元素的原子總數(shù)必須各自相等。 配平的步驟主要是： ①確定氧化劑和還原劑，并用離子式寫(xiě)出主要的反應(yīng)物和生成物。 ②分別寫(xiě)出氧化劑被還原和還原劑被氧化的兩個(gè)半反應(yīng)式并配平兩個(gè)半反應(yīng)方程式。 ③根據(jù)得失電子數(shù)目相同的原則，寫(xiě)出總的離子反應(yīng)方程式；有時(shí)根據(jù)需要，可將其改寫(xiě)為分子方程式。 例（1、2) 第二節(jié) 電極電位一、原電池及其相關(guān)概念以銅鋅原電池為例介紹原電池及相關(guān)概念。 電池符號(hào)及其書(shū)寫(xiě)原則： ①一般將負(fù)極寫(xiě)在左邊，正極寫(xiě)在右邊。 ②寫(xiě)出電極的化學(xué)組成及物態(tài)，氣態(tài)要注明壓力(單位為kPa)，溶液要注明濃度。 ③單線“︱”表示極板與電極其余部分的界面。 ④同一相中不同物質(zhì)之間以及電極中其它相界面均用逗號(hào)“，”分開(kāi)。 ⑤用雙線“‖”表示鹽橋。 ⑥氣體或液體不能直接作為電極，必須附以不活潑金屬(如鉑)作電極板起導(dǎo)體作用。純氣體、液體如H2(g)、Br2(l)緊靠電極板。 例1、(-)Zn︱Zn2+(c執(zhí)業(yè)醫(yī)師1) ‖Cu2+(c2) ︱Cu(+) 例2、(-)Pt︱Sn2+(c1)，Sn4+(c2) ‖F(xiàn)e3+(c3)，F(xiàn)e2+(c4) ︱Pt(+) （兩個(gè)電極組成式：Sn4+，Sn2+︱Pt和Fe3+，F(xiàn)e2+︱Pt。) 二、電極電位及其參考標(biāo)準(zhǔn)從原電池產(chǎn)生電流的原因出發(fā)引出電極電位和電動(dòng)勢(shì)的概念。 標(biāo)準(zhǔn)氫電極的結(jié)構(gòu)、電位標(biāo)準(zhǔn)： 標(biāo)準(zhǔn)電極電位的測(cè)定：（例) 標(biāo)準(zhǔn)電極電位表：（意義及注意事項(xiàng)) 第二節(jié) 電極電位三、影響電極電位的因素
應(yīng)用能斯特方程時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn): ①若電極反應(yīng)式中有純固體、純液體或介質(zhì)水時(shí)，它們的濃度不列入方程式中，氣體物質(zhì)用分壓，即以100kPa的倍數(shù)表示。 ②若電極反應(yīng)式中氧化型、還原型物質(zhì)前的系數(shù)不等于1時(shí)，則在方程式中它們的濃度項(xiàng)應(yīng)以對(duì)應(yīng)的系數(shù)為指數(shù)。 ③氧化型、還原型物質(zhì)包括與它們同時(shí)存在的有關(guān)物質(zhì)。例如，MnO4- + 8H+ +5e- 例（1~3) 第三節(jié) 電極電位的應(yīng)用一、判斷氧化劑、還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱舉例： 二、判斷氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向舉例： 三、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)K與反應(yīng)中兩個(gè)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位的關(guān)系。
φθ1與φθ2之差值愈大，K值也愈大，反應(yīng)進(jìn)行得愈完全。 舉例： 四、電位法測(cè)定溶液的pH值指示電極 該電極的電位與溶液中某種離子濃度的關(guān)系符合能斯特方程式。從它所顯示的電位可以推算溶液中這種離子的濃度。 參比電極 是指電極電位穩(wěn)定且已知其準(zhǔn)確數(shù)值的電極。 常用的pH指示電極為玻璃電極，參比電極為飽和甘汞電極。
式中pHs為已知數(shù)、Es和Ex為先后兩次測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)，F，R，T為常數(shù)，故可根據(jù)此式計(jì)算出待測(cè)溶液的pH值。 小結(jié)：掌握電極電位、原電池的基本概念；掌握電極電位的計(jì)算；熟悉氧化還原反應(yīng)；了解電極電位產(chǎn)生的原理。 | 10分 電腦投影 （ppt) 10分 電腦投影 （ppt) 10分 電腦投影 （ppt) 10分 10分 電腦投影 （ppt) 10分 10分 10分 電腦投影 （ppt) 20分 10分 電腦投影 （ppt) 10分 10分 10分 電腦投影 （ppt) 15分 電腦投影 （ppt) 5分 |
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Mn2+ + 4H2O，[氧化型]=[MnO4-][H+]8。.gif){kind=small}
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