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氧化还原反应
氧化本来是指物质与氧化合，还原是 指从氧化物中去掉氧恢复到未被氧化前的状态的反应。
任何一个氧化还原反应都可看作是两 个半反应之和。例如，铜的氧化反应可 以看成是下液中放入一片锌，将发 生下列氧化还原反应：
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
这个反应同时有热量放出，这是化 学能转变为热能的结果。这一反应也 可在图1所示的装置中进行。
KCl(aq)
图1 铜锌原电池
1. 原电池的表示方法 原电池由两个半电池组成，在上述铜 锌原电池中，烧杯Ⅰ中的锌和锌盐溶液 组成一个半电池，烧杯Ⅱ 中的铜和铜盐 溶液组成另一个半电池，两个半电池用 盐桥连接。为了方便，在电化学常 表示为：
Zn ZnSO 4 (1mol / L) CuSO 4 (1mol / L) Cu
?原电池和电极——原电池的表示方法 原电池的表示的一般方法为：
a. 负极在左，正极在右； b. 单垂线“│”表示界面； c. 双垂线“?”???表示盐桥； d. 标注温度和压力； e. 标注所有影响电极电势（电动势）的 因素，如物质状态，电解质浓度等。
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?原电池和电极——电极及电极种类 2. 电极及电极种类 原电池总是由两个半电池组成，半 电池又可称为电极。常见电极可分 为三大类：
?原电池和电极——电极及电极种类 第一类电极： ?金属与其阳离子组成的电极 ?氢电极 ?氧电极 ?卤素电极 ?汞齐电极
?原电池和电极——电极及电极种类 第二类又称难溶盐电极：
?原电池和电极——电极及电极种类 第三类又称氧化-还原电极：
四、电极电势及其应用
1. 电极电势
原电池中有电流，表明原电池有电位差 (即电池电动势)—构成两电极的电位不等(电 极电势之差)： 电流方向 铜 锌 电 电 极 极 电 电 极 极 电 电 势 势 较 较 低 ? (Cu2+/Cu) > ? (Zn2+/Zn) 高
原电池电动势等于两电极的电极电势 之差： E = ? (+)－? (-) = ? (Cu2+/Cu)－? (Zn2+/Zn) 当电极反应中所涉及的物质处 于标准态时(各物质的浓度为1个单 位，气体的压力为1标准压力，固体 为纯态)，此时电极电势为“标准电 极电势”(? ? ) E ? = ? ?(+)－? ? (-) = ? ?(Cu2+/Cu)－? ? (Zn2+/Zn)
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单个电极的电势值的绝对值 无法测得。如果能测得，必须有 电子得失，此时电极性质发生了 变化不是原来的电极。
但在实际中，只要测得各个 电极对于同一基准电势的相对值， 就可以计算出任意两个电极所组 成的电池的电动势。
2. 标准氢电极 标准氢电极规定：氢气压力为1 标准压力、溶液中H+活度为1时的氢 电极。 Pt|H2(p ?)|a(H+)=1 电极反应 2H+ + 2e- = H2
规定标准氢电极的电极电势为零。
3. 标准电极电势
规定：将标准氢电极作为负极，待测 电极为正极，组成电池.
Pt|H2(p ?)|a(H+)=1| |待测电极
此电池的电动势即为待测电极的电极电势。 标准电极电势：待测电极中各反应组 分均处于各自的标准态时的电极电势。
E ? = ? ?(Cu2+/Cu) - ? ? H+/H2) = + V ? ?(Cu2+/Cu) = V
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标准电极电势表
二类标准电极
氢电极使用不方便，用有确定电极势 的甘汞电极作二级标准电极。
Cl-(aCl-)|Hg2Cl2|Hg Hg2Cl2 + 2e →
Sat.
4. 外因对电极电势的影响(物质浓度 的影响) 能斯特方程 :
? =?
?
[氧化型] RT ln + nF [还原型]
当T＝ K时 (25oC)
? = ? ?+
n [氧化型] lg [还原型]
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五、电解及其原理
实验1
电解CuCl2溶液
阴极：Cu2+ + 2e- ==Cu 阳极：2Cl- - 2e- ==Cl2
电解
CuCl2 ==== Cu + Cl2
分析：溶液中存在的离子
CuCl2 == Cu2+ + 2Cl-
H2O
H+ + OH-
离子的迁移 Cu2+、H+ —— 阴极
Cl-、OH- —— 阳极 离子的放电顺序： 阴极