教 案 教学单位 法化专业方向 教 研 室 微量物证教研室 课程名称 普通化学 总学时数 48学时 授课对象 刑技专业本科生 使用教材 公安基础化学 第 10 次课 授课题目: 第四章 第一节 氧化还原反应方程式的配平 授课类型:理论课√ 实验课 训练课 习题课 其它 学时 2 备 注 教学目的要求: 1、掌握氧化数、氧化剂、还原剂等基本概念。 2、掌握离子电子法配平氧化还原反应方程式。 教学重点、难点: 在不同的介质条件下,如何配平氧化还原反应方程式。 教学方法与手段: 课堂讲授、学生讨论。 教学内容的组织: §4.1 氧化还原反应的基本概念 一、清楚三个基本概念 1、氧化反应、非氧化还原反应 非氧化还原反应:反应过程中不发生电子转移的反应。 氧化还原反应:反应过程中有电子转移的反应。 举例: H+ + OH- = H2O 无电子的转移→非氧化还原反应 Ag+ + Cl- = AgCl 有电子的转移→氧化还原反应 2、氧化剂、还原剂 氧化剂:得到电子,氧化数降低的物质 还原剂:给出电子,氧化数升高的物质 3、氧化数 氧化数:分子中某种原子的平均化合价。 (1)单质的氧化数为 0。 (2)中性分子中各元素氧化数的代数和为零。 (3)离子:单原子离子中等于离子的电荷数; 多原子离子中所有元素氧化数代数和等于离子的电荷数。 (4)一般情况,氢的氧化数为+1,氧的氧化数为-2。 (5)氧化数可以是分数。 举例: 二、离子-电子法配平氧化还原反应方程式 1、提问:配平反应式的原则:质量守恒、电荷守恒。 配平反应式的前提:准确写出给定条件下的反应产物。 如:MnO4- + SO32- 酸性条件下还原产物:Mn2+(无色) 中性条件下还原产物:MnO2↓(棕) 碱性条件下还原产物:MnO42- (翠绿) 2、离子— 电子法 配平化学反应方程式的四个步骤 KClO3 + FeSO4 → KCl + Fe2(SO4)3 (稀H2SO4介质中) (1) 将反应物和产物以离子形式写出 ClO3- + Fe2+ → Cl- + Fe3+ (2)分成氧化和还原两个半反应 氧化反应: Fe2+ → Fe3+ 还原反应: ClO3- → Cl- (3)配平两个半反应式; 氧化反应: Fe2+ = Fe3++e 还原反应: 6e + 6H+ + ClO3- = Cl- + 3H2O (4)将两个半反应合并成一个配平的离子方程式 写出相应的分子方程式: 6FeSO4 + KClO3 + 3H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + KCl + 3H2O 3、举二个例子:在不同的介质条件下,如何调整H、O的个数来配平半反应。 经验:酸性介质中:多氧的一边加H+;少氧一边加H2O 碱性介质中:多氧的一边加H2O ;少氧的一边加OH- 注意: (1)酸性介质中,反应式两边不能出现OH- (2)碱性介质中,反应式两边不能出现H+ (3)中性介质中,根据情况,可加H+ 或者 OH- (4)弱电解质、难溶电解质不允许拆成离子,要写分子式。 讨论:举例说明,中学是如何定义氧化还原反应的? 讨论:中学化学中反应方程式的配平是如何完成的?为什么还要学习离子-电子法? 作业:1、P125第一题 参考资料:赵玉娥主编《基础化学》;高教出版社《无机化学》 第 11 次课 授课题目: 第四章 第二节 原电池和电极电势(一、二) 授课类型:理论课√ 实验课 训练课 习题课 其它 学时 2 备 注 教学目的要求: 1、掌握原电池的组成、电池符号的书写及正、负电极的电极反应。 2、掌握电极电势形成的原因、标准电极电势的概念。 教学重点、难点: 1、原电池的组成。 2、电极电势形成的原因及标准电极电势表的正确使用。 教学方法与手段: 课堂讲授、学生讨论。 教学内容的组织: §4.2 原电池和电极电势 一、掌握原电池的组成及相关的一些概念 1、原电池 借助氧化还原反应把化学能转变成电能的装置。 2、原电池的组成 (1)正负电极 负极:电子流出的极-发生氧化反应 Zn-2e=Zn2+ 正极:电子流入的极-发生还原反应 Cu2+ +2e=Cu (2)盐桥 组成:盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻。 作用:中和溶液电性,接通内电路,维持电子的流动。 (3)原电池的组成 原电池由两个半电池组成,半电池由电解质溶液,电极材料和盐桥组成。 3、氧化还原电对 氧化态物质/还原态物质 如:Zn2+/Zn; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+; MnO4-/Mn2+ 4、原电池表达式—电池符号 铜锌原电池的电池符号为:(﹣)Zn︱ZnSO4‖CuSO4︱Cu(+) 电池符号的书写规则: (1)以分子式或化学式表示原电池中各物质组成; (2)以“︱”表示两相间界面,“‖”表示盐桥,“(﹣)、(﹢) ”表示正负极; (3)负极在左,正极在右,依各化学物质的接触次序排列各物质; (4)同一相中的不同物质之间要用“ ,”隔开; (5)非标准状态要注明聚集状态、浓度、压力(气体); (6)电极反应中无固体金属单质,需要外加一惰性电极材料(Pt或石墨) 作为电流的传导体; (-) Zn︱Zn2+(0.1mol·dm-3) ‖MnO4- , Mn2+ ︱ (Pt) (+) (7)强电解质,可以只写参加反应的离子;弱电解质或难溶电解质,必须写分子式。 (-)(Pt)Hg︱Hg2Cl2(s)︱KCl(饱和)‖Ag+︱Ag(+) 5、电极的类型: (1)金属-金属离子电极 Zn2+ + 2e= Zn (2)气体-离子电极 2H+ + 2e= H2 (3)金属-金属难溶盐-阴离子电极 1/2Hg2Cl2 + e = Hg + Cl- AgCl + e=Ag + Cl- (4)“氧化-还原”电极 Fe3+ + e = Fe2+ MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O 二、 电极电势 1、电极电势的产生――双电子层理论 电极电势的表示方法: 2、电极电势的测量 (1)规定:以标准氢电极作为基准电极,并且任何温度下,标准氢电极
第4章电化学.doc
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