原电池及电动势ppt课件

第七章氧化还原与电化学 第七章氧化还原与电化学 第一节氧化还原反应第二节原电池与电动势 第三节电极电势的应用 第二节原电池与电动势 一 原电池二 原电池的电动势三 原电池的电极电势四 电动势E与 G的关系五 能斯特方程 Cu2 aq Zn s Cu s Zn2 aq 烧杯中的氧化还原反应 一 原电池 定义 化学能 热能 氧化还原反应都有电子转移 但不能产生定向移动的电流 能否设计一种装置将其转化为定向移动的电流 即能否将化学能转化为电能呢 普通干电池 充电干电池 钮扣电池 笔记本电脑专用电池 摄像机专用电池 手机电池 生活中的电池 Cu Zn原电池装置 接通内电路 原电池 借助于氧化还原反应将化学能转变为电能的装置 电极 分为负极和正极 由电极导体和电解质溶液组成 负极 Zn片和硫酸锌溶液失电子即电子流出的一极如 Zn 2e Zn2 氧化反应 正极 Cu片和硫酸铜溶液得电子即电子流入的一极如 Cu2 2e Cu 还原反应 电子流向 锌片 负极 铜片 正极 电流流向 铜片 正极 锌片 负极 溶液中阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 一般由电极 导线 盐桥等组成 Cu Zn原电池组成 Cu Zn原电池组成 盐桥 什么是盐桥 盐桥的作用是什么 冻胶的作用是防止管中的溶液流出 K 和Cl 能在冻胶内自由移动 构成闭合回路 代替两溶液直接接触 平衡电荷 中和Zn2 过剩和SO42 过剩 保持两个半电池溶液的电中性 饱和的KCl溶液和5 琼脂做成的冻胶 电极反应与电池反应 原电池由两个半电池组成 半电池又称电极 在两电极上发生的半反应 氧化反应和还原反应 均称为电极反应 两个电极反应之和即总反应称为电池反应 Cu Zn原电池中 负极反应 Zn 2e Zn2 氧化半反应 正极反应 Cu2 2e Cu 还原半反应 电池反应 Zn Cu2 Zn2 Cu 总反应 半反应通式 氧化型 ne 还原型 负极 写在左边 正极 写在右边 半电池中两相界面用 表示 同相不同物种用 分开 溶液 气体要注明cB pB 盐桥用 表示 若电极反应无金属导体 用惰性电极Pt或C 石墨 纯液体 固体和气体写在靠惰性电极一边 用 分开 如氢电极 如Cu Zn原电池的电池图式为 Zn s Zn2 1 0mol L Cu2 1 0mol L Cu s 原电池符号 电池图式 的书写方法 原电池的图式表示 Fe3 c1 Fe2 c2 Pt Pt Cl2 p Cl c 电极中含有不同氧化态同种离子时 高氧化态离子靠近盐桥 低氧化态离子靠近电极 中间用 分开 Sn4 c1 Sn2 c2 Pt Cr2O72 c1 H c2 Cr3 c3 Pt Pt O2 p H2O OH c1 参与电极反应的其它物质也应写入电池符号中 原电池的图式表示 半反应与常见电极类型 金属及其离子电极Cu2 2e CuCu s Cu2 c 气体电极 须加惰性电极 PtorC 2H 2e H2Pt s H2 p H c 不同价态的离子电极 须加惰性电极Fe3 e Fe2 Pt s Fe3 c1 Fe2 c2 金属及其难溶盐电极AgCl e Ag Cl Ag s AgCl s Cl c 半反应与常见电极类型 铜银原电池 铜氢原电池 铜与铁离子 如铜锌原电池 例 写出如下原电池的图式 二 原电池的电动势 原电池中正 负两个电极形成的电位差叫做该原电池的电动势 用E表示 原电池电动势的大小与构成原电池物质的性质 温度 反应物浓度和压力有关 标准条件下的电动势叫做原电池的标准电动势 用E 表示 标准条件 c 1mol L p 100kPa 二 原电池的电动势 原电池 Zn ZnSO4 c1 CuSO4 c2 Cu 若反应写作Cu2 Zn Cu Zn2 E 1 1037V 若反应写作Cu Zn2 Cu2 ZnE 1 1037V 原电池电动势的正负号代表了氧化还原反应自发进行的方向 三 原电池的电极电势 如果溶解 沉积则如图a 如果沉积 溶解则如图b 都会形成双电层 产生电势差 称之为金属的电极电势 用 氧化态 还原态 表示 例如 Cu2 Cu 等 双电层理论 金属在其盐溶液中 溶解和沉积形成动态平衡 M s 溶解Mn aq ne 值越大 氧化能力越强 值越小 氧化能力越弱 沉积 1 电极电势 每个电极上半反应的电位差 3 原电池的电动势 E E 正 负 原电池的正 负极之间的电极电势差称为原电池的电动势 用E来表示 规定 原电池的电动势等于正极的电极电势减去负极的电极电势 2 标准电极电势 标准状态 即溶液中有关离子的浓度为1 0mol L 1 气体的压力为100kPa 下电极的电极电势 称为标准电极电势 表示为 氧化态 还原态 例如 Cu2 Cu Zn2 Zn 等 E 正 负 三 原电池的电极电势 4 标准电极电势的测定 三 原电池的电极电势 电极电势的绝对值无法测定 实际应用中只需知道它们的相对值 我们人为地选择某一电极为标准 规定电极电势为零 而把其他电极与此标准电极构成的原电池的电动势 作为该电极的电极电势 国际上统一规定标准氢电极作为标准电极 并规定任何温度下 其电极电势为零 标准氢电极装置图 氢电极电极反应 2H aq 2e H2 g 氢电极半电池符号 Pt H2 100kPa H 1 0mol L 1 规定 H H2 0 000V 伏 4 标准电极电势的测定 理论上 一般选择标准氢电极作为参比电极 标准氢电极 三 原电池的电极电势 根据 未知电极的标准电极电势 将未知电极和标准氢电极组成原电池 测定原电池的电动势 即可求出未知电极的标准电极电势 未知电极标准氢电极 或 标准氢电极未知电极 E 正 负 三 原电池的电极电势 4 标准电极电势的测定 三 原电池的电极电势 5 使用标准电极电势表应注意的事项 测定方法 标准氢电极 待测电极 规定标准氢电极的电极电势为零 即 规定所有电极反应都写成还原反应的形式 即 氧化态 ne 还原态 共同比较电对获得电子的能力 因此又称标准还原电对 其标准电极电势表示为 氧化态 还原态 的大小与半电池反应的写法无关 例如 aq 2Cl 2e g Cl 2 1 3583V aq Cl e g Cl 2 1 2 1 3583V 三 原电池的电极电势 5 使用标准电极电势表应注意的事项 小的电对对应的还原型物质还原性强 大的电对对应的氧化型物质氧化性强 同一物质在一电对中是氧化型 在另一电对中可能是还原型 例如 Fe2 2e Fe Fe2 Fe 0 44VFe3 e Fe2 Fe3 Fe2 0 77V 三 原电池的电极电势 5 使用标准电极电势表应注意的事项 一些电对的 与介质的酸碱性有关 酸性介质 A 查酸表 碱性介质 B 查碱表 例 将标准氢电极与标准银电极组成原电池 经测量标准氢电极为原电池的负极 原电池的标准电动势为 0 7996V 试计算标准银电极的电极电势 解 由题意知 负 氢电极 0 000V 正 银电极根据E 正 负 正 0 000V则有 正 E 0 7996V答 标准银电极的电极电势为 0 7996V Zn Zn2 1mol L 1 H 1mol L 1 H2 100kPa Pt 298 15K时测得标准电动势E 0 76V 求Zn2 Zn的标准电极电势 例 已知标准氢电极与标准锌电极组成下面原电池 解 由题意知 氢电极为正极 锌电极为负极 根据E 正 负 H H2 Zn2 Zn 0 000V Zn2 Zn Zn2 Zn E 0 76V答 略 电极反应 Hg2Cl2 s 2e 2Hg l 2Cl aq 电极符号 Pt Hg l Hg2Cl2 s KCl c 将待测电极与参比电极组成原电池 参比电极 在实际测定中 常用易于制备 使用方便且电极电势稳定的甘汞电极或氯化银电极等作为电极电势的对比参考 称为参比电极 标准甘汞电极 饱和甘汞电极 甘汞电极 电极反应 T 298K时 标准电极电势为0 2223V饱和电极电势为0 2000V 银 氯化银电极 电极符号 Ag AgCl Cl 参比电极 图为由Ni2 浓度分别为1 00 10 3mol L和1 00mol L的两种溶液组成的浓差电极 浓差电极 由两种不同浓度的某金属离子的溶液分别与该金属所形成的两个电极 也可以组成一个原电池 叫浓差电池 电池反应为 负极 Ni s Ni2 稀溶液 2e正极 Ni2 浓溶液 2eNi s 总反应 Ni2 浓溶液 Ni2 稀溶液 酸度计就是利用了浓差电极的原理对溶液中的氢离子浓度进行测量 浓差电极 四 电动势E与 rGm的关系 在标准状态下 G nFE 在任意状态下 G nFE 研究表明 在恒温恒压下 系统对环境所做的最大非体积功等于系统的吉布斯自由能变 对于原电池来说 系统对环境所做的非体积功只有电功 G nFE F 96485C mol 1法拉第常数 n 反应中得失电子数 mol G nF G nF 对于电极反应 例 已知铜锌原电池的标准电动势为1 10V 试计算原电池的标准摩尔吉布斯函数变 rGm 解 Zn Cu2 Zn2 Cu因为发生1mol化学反应需转移2mol电子 所以n 2mol 又 F 96485C mol 1 E 1 10V rG m nFE 2mol 96485C mol 1 1 10V 212267 J mol 1 212 3kJ mol 1答 该原电池的标准摩尔吉布斯函数变为 212 3kJ mol 1 例 计算由标准氢电极和标准镉电极组成的原电池的E G K 并写出电池图解 电极反应 电池反应方程 解 电池图解 电池反应 电极反应 正极 负极 aA bBdD eE 五 能斯特方程 浓度对电动势和电极电势的影响 能斯特方程 对于任意状态下的氧化还原反应 标准状态下 E 正 负 非标准状态下 电极电势的大小与电对本身性质 反应温度 反应浓度和压力有关 其中 rGm nFE rGm nFE 代入上式得 cD c d cE c e cA c a cB c b nFE nFE 2 303RTlg 原电池电动势的Nernst方程 0 0592V n cA c a cB c b cD c d cE c e 浓度对原电池电动势E影响的能斯特方程 将T 298 15K R 8 314J mol K 1 F 96485C mol 1代入 则得 E E lg 整理 五 能斯特方程 a氧化态 ne b还原态 将 rGm nF rG m nF 对于非标准态下的任意电极反应 同理 代入上式得 c 还原态 c b c 氧化态 c a nF nF 2 303RTlg rGm rGm 2 303RTlgQ 电极电势的Nernst公式 五 能斯特方程 lg lg 2 303RT nF n 0 0592V c 还原态 c b c 氧化态 c a c 氧化态 c a c 还原态 c b 或 将T 298 15K R 8 314J K 1 F 96485C mol 1代入上式可得 lg 0 0592V n c 还原态 c b c 氧化态 c a 浓度对电极电势 影响的能斯特方程 最常用公式 五 能斯特方程 使用电极电势能斯特方程的注意事项 1 分清氧化态和还原态 2 电极反应中的化学计量系数为指数 3 若电极反应有H 或OH 参与 其浓度也列入方程中 n 0 0592V c 氧化态 c a c 还原态 c b lg 五 能斯特方程 4 能斯特方程中的n a b要对应 即要写出半反应式MnO4 8H 5e Mn2 4H2O 5 气体用分压表示 溶液用浓度表示Cl2 g 2e 2Cl Cl2 g 2e 2Cl 五 能斯特方程 6 纯固体 纯液体和稀溶液中的溶剂水不写入能斯特方程 Br2 l 2e 2Br 五 能斯特方程 例1 写出下列电对的能斯特方程 Br2 l 2e 2Br Fe3 e Fe2 例2 已测得某铜锌原电池的电动势为1 06V 已知c Cu2 0 020mol L 求该原电池中c Zn2 解 电池反应 由附表知 所以锌电极为负极 铜电极为正极 E 正 负 0 3419 0 7618 1 1037V Zn2 Zn 0 7618V Cu2 Cu 0 3419V Zn s Cu2 aq Zn2 aq Cu s 例3 计算Zn2 Zn电对在c Zn2 0 001mol L 1时的电极电势 已知 Zn2 Zn 0 7618V Zn2 Zn Zn2 Zn lg 解 Zn2 2e Zn n 2 2 0 0592V 2 0 0592V c Zn2 c 答 略 0 7618V lg 0 001 1 0 0 8506V 回答下列问题 1 写出电池反应方程和电池图解 例 某原电池的一个半电池是由金属Co浸在1 0mol LCo2 溶液中组成 另一半电池由Pt片浸入1 0mol LCl 的溶液中并不断通入Cl2 p Cl2 100kPa 组成 实验测得电池的电动势为1 63V 钴电极为负极 已知 2 3 p Cl2 增大时 电池电动势如何变化 4 当Co2 浓度为0 01mol L时 电池的电动势 解 1 电池反应方程 电池图解 2 3 当p Cl2 增大时 增大 E增大 4 应用原电池电动势的Nernst方程 E 正 负 第三节电极电势的应用 一 比较氧化剂和还原剂的相对强弱二 判断原电池的正负极和计算电动势三 判断氧化还原反应自发进行的方向四 衡量氧化还原反应进行的程度五 歧化反应的判断 电极电势最大的电对所对应的氧化态是最强的氧化剂 电极电势最小的电对所对应的还原态是最强的还原剂 例 找出下列四组电对中最强的氧化剂和最强的还原剂 Fe3 Fe2 0 771V I2 I 0 5355V Sn4 Sn2 0 151V Ce4 Ce3 1 72V 解 最强的氧化剂是 Ce4 最强的还原剂是 Sn2 一 比较氧化剂和还原剂的相对强弱 标准电极电势表 规律 值越大 其氧化态的氧化性越强 值越小 其还原态的还原性越强 一 比较氧化剂和还原剂的相对强弱 二 判断原电池的正负极和计算电动势 利用E 正 负 电极电势 值大的电对作正极电极电势 值小的电对作负极 注意两种情况 标准状态下 直接查表得标准电极电势 值 然后比较 大小确定正 负极 计算电动势E 非标准状态下 先根据能斯特方程计算出电极电势 值 再比较 大小确定正 负极 计算电动势E 例 将标准锡电极Sn s Sn2 1 0mol L 1 与标准铅电极Pb s Pb2 1 0mol L 1 组成原电池 试判断该原电池的正 负极 计算电动势 解 本题中组成原电池的两个电极均为标准电极 查表知 Sn2 Sn 0 1375V Pb2 Pb 0 1262V Pb2 Pb Sn2 Sn 标准铅电极为正极 标准锡电极为负极 E 正 负 0 1262V 0 1375V 0 0113V 答 略 例 通过计算确定原电池的正 负极和原电池的电动势 Zn Zn2 0 1mol L 1 Cu2 2 0mol L 1 Cu 解 先分别计算两个电对的电极电势 然后比较大小 Zn2 Zn Zn2 Zn 0 0592 2 lg c Zn2 c 0 7912V Cu2 Cu Cu2 Cu 0 0592 2 lg c Cu2 c 0 3508V Cu2 Cu Zn2 Zn Cu2 Cu正极 Zn2 Zn作负极 E 正 负 0 3508 0 7912 1 142V Zn Zn2 0 1mol L 1 Cu2 2 0mol L 1 Cu 对于任意氧化还原反应 aA bB dD eE 氧化还原反应自发进行的判断 E判据 rGm nFE 0 E 0 正向自发进行 rGm nFE 0 E 0 达到平衡状态 rGm nFE 0 E 0 逆向自发进行 三 判断氧化还原反应自发进行的方向 例 判断标准状态下氧化还原反应进行的方向 2Fe3 2I 2Fe2 I2 解 假设反应能正向进行 则Fe3 Fe2 为正极 I2 I 为负极 标准状态下 查表得各电对的标准电极电势为 I2 I 0 5355V Fe3 Fe2 0 771V E 正 负 0 771V 0 5355V 0 2355V 0 反应能向正方向自发进行 例 判断非标准态下氧化还原反应进行的方向 已知反应 Pb2 Sn Pb Sn2 当c Pb2 0 1mol dm 3 c Sn2 1 0mol dm 3时 反应能否自发向右进行 查表 Pb2 Pb 0 1262V Sn2 Sn 0 1375V 0 1262V 0 0592V 2 lg 0 1 1 0 Pb2 Pb Pb2 Pb 0 0592V 2 lg c Pb2 c 0 1558V Sn2 Sn Sn2 Sn 0 1375V E 正 负 0 1558V 0 1375V 0 0183V 0 反应不能正向自发进行 而是逆向自发进行 解 假设反应能向右进行 则Pb2 Pb为正极 Sn2 Sn为负极 lgK E 0 0592V nE 2 303RT lgK 氧化还原反应进行的程度可以由标准平衡常数K 来衡量 K 值越大 表明反应进行得越完全 根据 rGm 2 303RTlgK rGm nFE nF 将T 298 15K R 8 314J K 1 F 96485C mol 1代入 可得 lgK E 0 0592V n 则有 2 303RTlgK nFE 四 衡量氧化还原反应进行的程度 解 若将此氧化还原反应组成原电池 根据电子得失知 Zn2 Zn为负极 Zn 2e Zn2 Cu2 Cu为正极 Cu2 2e Cu 查表得 Zn2 Zn 0 7618V Cu2 Cu 0 3419V E 正 负 0 3419V 0 7618V 1 1037V 转移电子数 n 2 mol K 2 0 1037 彻底 例 将下面反应组成原电池 计算在298 15K时的标准电动势 标准平衡常数和标准摩尔吉布斯函数变 0 0592V nE lgK 37 3 rGm 2 303RTlgK nFE 212 9kJ mol 1 Zn Cu2 Zn2 Cu 歧化反应 对具有三种氧化态的元素 处在中间氧化态的原子在反应时 氧化数可以同时升高和降低 这就是歧化反应 歧化反应 负极反应 五 歧化反应的判断 正极反应 第二节原电池与电动势总结 一 原电池原电池定义 原电池组成 电极反应与电池反应 原电池图式 符号 表示 半反应与常见电极类型 二 原电池的电动势原电池的电动势标准电动势三 原电池的电极电势原电池的电极电势 标准电极电势 标准氢电极 参比电极 浓差电极 E 正 负 E 正 负 第二节原电池与电动势总结 G nF 四 电动势E与 G的关系 五 能斯特方程 在标准状态下 rGm nFE 在任意状态下 rGm nFE G nF 对于电极反应 标准状态下 E 正 负 非标准状态下 浓度对电动势和电极电势的影响 能斯特方程 E 正 负 第三节电极电势的应用总结 一 比较氧化剂和还原剂的相对强弱二 判断原电池的正负极和计算电动势三 判断氧化还原反应自发进行的方向 电极电势最大的电对所对应的氧化态是最强的氧化剂 电极电势最小的电对所对应的还原态是最强的还原剂 电极电势 值大的电对作正极电极电势 值小的电对作负极 氧化还原反应自发进行的判断 E判据 E 0 正向自发进行 E 0 达到平衡状态 E 0 逆向自发进行 四 衡量氧化还原反应进行的程度 p204四 计算题3 4交作业时间 作业 简答 5分 计算题 15分 理论上讲 任何一个氧化还原反应都能组成原电池 每个原电池都由两个半电池构成 分别对应两个电极反应 根据氧化还原反应可以设计原电池 原电池设计 例 将下列反应设计成原电池并以原电池符号表示 解 解题关键 先判断正负极 Fe2 Cr2O72 H Fe3 Cr3 H2O Fe2 e Fe3 Cr2O72 14H 6e 2Cr3 7H2O6Fe2 Cr2O72 14H 6Fe3 2Cr3 7H2O Pt Fe2 c1 Fe3 c2 Cr2O72 c3 H c4 Cr3 c5 Pt 例 将下列反应设计成原电池并以原电池符号表示 Cl MnO4 H Cl2 Mn2 H2O 2Cl 2e Cl2 MnO4 8H 5e Mn2 4H2O10Cl 2MnO4 16H 5Cl2 2Mn2 8H2O 例 将下列反应设计成原电池并以原电池符号表示 电极的类型 构成原电池的电极通常分为三类 如下表所示 解 可能的反应Ag s e Ag aq Ag aq Br aq AgBr s 即 Ag在NaBr溶液中比在AgNO3溶液中更易失电子 同理 金属离子形成配离子时也有相似的情况 例4 6 已知25 时 Ag Ag 0 7996V 若在银电极中加入NaBr溶液 使AgBr沉淀达平衡 平衡时c Br 1 0mol dm 3 求银电极的电极电势 七 由E 计算K 例 由 H H2 0 000V Pb2 Pb 0 126V知2H Pb H2 Pb2 反应能自发进行 标态 若在氢电极中加NaAc 并使平衡后溶液中HAc及Ac 浓度为1 00mol L pH2为100kPa 上述反应能自发进行吗 解 正极反应 2H 2e H2加入NaAc后 在氢电极的溶液中存在以下平衡 H Ac HAc E H H2 Pb2 Pb 0 281 0 126 0 155V 所以 该反应不能自发进行 新电对HAc H2 2HAc 2e H2 2Ac 标态下 例 电池 Pt H2 p HA 1 0mol L A 1 0mol L H 1 0mol L H2 p Pt 求 在298K时 测得电池电动势为0 551V 试计算HA的Ka 解 E H H2 HA H2 E HA H2 0 000 0 551 0 551V据 0 551 0 000 0 0592lgKa HAlgKa HA 0 551 0 0592 9 307Ka HA 4 93 10 10 同样地 形成络合物时 也会影响电极电势 通过电池电动势的测定 也可求络合物稳定常数 正 负极标准电势差值越大 平衡常数也就越大 反应进行得越彻底 因此 可以直接利用E 的大小来估计反应进行的程度 一般地 平衡常数K 105 反应向右进行程度就算相当完全了 当n 1时 相应的E 0 3V 这是一个直接从电势的大小来衡量反应进行程度的有用数据 八估计反应进行的程度 298K时 测得下列原电池电动势为0 460V 求溶液的pH 九 求溶液的pH Zn Zn2 1 00mol L H H2 100kPa Pt解 Zn 2H Zn2 H2E 0 460V得 Zn2 Zn 0 763V H3O H2 0 000V 例4 1 1 分解为两个半反应还原反应 氧化反应 总反应 2 6 7 14 十 氧化还原反应离子方程的配平 5 2 例4 1 2 分解为两个半反应还原反应 氧化反应 总反应 浓差电池 Concentrationcell Pt H2 g 1 105Pa H3O xmoldm 3 H3O 1moldm 3 H2 g 1 105Pa Pt 两边c H3O 相等时电池耗尽 外电路不再有电流通过 H2氧化 c H3O 不断增大 H3O 还原 c H3O 不断减小 1 0 0592V c Fe3 c c Fe2 c 0 0592V 2 c Zn2 c 例如 非标准态 298 15K时的下列电极反应中 各氧化还原电对的电极电势 的计算公式可分别写为 2 Fe3 e Fe2 n 1 1 Zn2 2e Zn n 2 Fe3 Fe2 Fe3 Fe2 lg Zn2 Zn Zn2 Zn lg 1 0 0592V 29 3 2H 2e H2 n 2 4 MnO4 8H 5e Mn2 4H2O n 5 例3 7 计算H H2电对在c H 1 0mol L 1 p H2 0 1kPa时的电极电势 已知 H H2 0 0000V 解 2H 2e H2 n 2 0 0592V 2 c H c 2 p H2 p H H2 H H2 lg 2 0 0592V 0 0000V lg 1 0 1 0 2 0 1 100 0 0888V 答 略 32 4 1原电池及电极电势 4 2能斯特方程 4 3电极电势的应用 4 4电化学技术 要点为 掌握化学电池的电极和电池反应 了解电极电势概念 掌握能斯特方程及其简单应用 初步掌握可逆电池热力学的基本规律及应用 初步了解电化学的一部分应用问题 学习重点 氧化还原反应概念间的相互关系 复习 Cu2 Zn Cu Zn2 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 Cu2 2e Cu还原反应 得电子 Zn 2e Zn2 氧化反应 失电子 半反应 以Cu Zn原电池和电解HCl溶液的电解池为例 原电池 正极Cu2 2e Cu 习惯上 电极上发生氧化反应的极称为阳极 电极上发生还原反应的极称为阴极 负极Zn Zn2 2e 电解池 阳极2Cl Cl2 2e氧化反应 得电子 被还原 发生还原反应 失电子 被氧化 发生氧化反应 阴极2H 2e H2还原反应 氧化还原反应与电化学中两极的关系 电池充电 电解池 电池放电 原电池 电化学研究的内容 化学能 电能 实现方式 电池中电子 离子的迁移及电极的氧化还原反应 化学电源 将化学能直接转换成电能的装置 化学电源已成为现代社会生活的必需品 而化学电源都与氧化还原反应有关 本节将着重探讨以氧化还原反应为基础的电化学问题 简介 半电池中的氧化还原电对 在每个半电池中 都含有同一元素不同价态的二种物质 其中 Zn Cu称为还原态物质 低价态 还原剂 Zn2 Cu2 称为氧化态物质 高价态 氧化剂 同一元素的氧化态物质和还原态物质 组成了氧化还原电对 简称电对 用 氧化态 还原态 表示 例如 锌半电池中含有Zn Zn2 铜半电池中含有Cu Cu2 例如 锌半电池的电对可表示为 Zn2 Zn 铜半电池的电对可表示为 Cu2 Cu