还原反应和还原性的区别

实验十四 氧化还原反应和氧化还原平衡

[实验目的]

学会装配电池。掌握电极的本性、电对的氧化型或还原型物质的浓度、介质的酸度等因素对电极电势、氧化还原反应的方向、产物、速率的影响。通过实验了解化学电池电动势。

[实验用品]见教材。 [基本操作]

一、氧化还原反应和电极电势 （1）在试管中加入0.5mL0.1MKI溶液和2滴0.1MFeCl3溶液，摇匀后加入0.5mLCCl4，充分振荡，观察CCl4层颜色有无变化。

（2）用0.1MKBr溶液代替KI溶液进行同样实验，观察现象。

（3）往两支试管中分别加入3滴碘水、溴水，然后加入约0.5mL0.1MFeSO4溶液，摇匀后，注入0.5mLCCl4充分振荡，观察CCl4层有无变化。

根据以上实验结果，定性地比较Br2/Br-、I2/I-和Fe3+/Fe2+三个电对的电极电势。 [思考题]

1.上述电对中哪个物质是最强的氧化剂？哪个是最强的还原剂？

2.若用适量氯水分别与溴化钾、碘化钾溶液反应并加入CCl4，估计CCl4层的颜色。 二、浓度对电极电势的影响

（1）往一只小烧杯中加入约30mL1mol·L-1ZnSO4溶液，在其中插入锌片；往另一只小烧杯中加入约30mL1mol·L-1CuSO4溶液，

课题：第二章 第二节 离子反应(一) 授课班级 课 时 教 学 目 的 知识 与 技能 过程 与 方法 情感 态度 价值观 1、知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离， 2、了解电解质和非电解质的概念 3、培养学生通过实验现象分析、探究化学反应实质的能力 1、通过对比实验“几组物质的导电实验”，初步学会形成概念的分析方法； 2、引导学生自主学习，从电离的角度得出酸、碱、盐定义，通过独立思考探究碱与盐的定义。 1、通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感； 2、培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度； 3、对学生进行透过现象看本质的辩证唯物主义教育 重 点 电解质的概念 难 点 电解质的概念；探究碱和盐的定义 知 识 结 构 与 板 书 设 计 第二节 离子反应 Flash演示：NaCl 的溶解和电离 一、酸、碱、盐在水溶液中的电离( ionization) 1、电离 ( ionization ) 酸、碱、盐导电的条件：水溶液或熔融状态 2、、电解质( electrolyte )：在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物，如酸、碱、盐等。 非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物，如蔗糖、酒精等。 3、电离方程式： KCl =

实验17 氧化还原反应和电化学

一、实验目的

1．了解电极电势与氧化还原反应的关系；

2．试验并掌握浓度和酸度对电极电势的影响。 二、实验原理

原电池是将化学能转变为电能的装置。原电池的电动势可以表示为正极和负极电极电势之差：

ε＝ E (+)－E (?)

电动势可以用万用电表测量。

氧化剂和还原剂的强弱，可用电对电极电势的大小来衡量。一个电对的标准电极电势o

E值越大，其氧化型的氧化能力就越强，而还原型的还原能力就越弱；若Eo值越小，其氧化型氧化能力越弱，而还原型还原能力越强。根据标准电极电势值可以判断反应进行的方向。在标准状态下反应能够进行的条件是：

ooo

ε ＝ E(+)－E(?) ＞ 0

例如，Eo(Fe3+/ Fe2+) ＝ 0.771 V，Eo(I2/ I?) ＝ 0.535 V，Eo(Br2/ Br??? ＝ 1.08 V

3+2+3+??

则在标准状态下，电对Fe/ Fe的氧化型Fe可以氧化电对I2/ I的还原型I，反应式如下：

3+ ?2+

2Fe+ 2I ══ 2Fe + I2

3+2+3+??

而反应电对Fe/ Fe的氧化型Fe可以氧化电对Br2/Br?的还原型Br?，相反的反应则可以进行：

Br2 + 2Fe2+ ══ 2Br

步骤

1.原电池的组成和电动势的粗略测 定: 在一只井穴皿的1.2.3.位置分别 倒入约1/2容积的0.1Mol*L

现象 解释结论及方程式

2+

ψ ψ(1)=ψ(Cu/Cu）

ο2+2+

=ψ(Cu/Cu)+0.0592/2 *lg(Cu)

=0.3394-0.0296=0.3098(V)

ψ(2)=ψ(Zn/Zn）

=ψ(Zn/Zn)+0.0592/2 *lg(Zn) =-0.7917(V)

2+

ψ(3)=ψ(Fe/Fe）

=ψ(Fe/Fe)+0.0592/2 *lg(Fe) =-0.4385(V)

1.2之间,1为正极,2为负极 ψ=ψ(1)- ψ(2)=1.1015(V) 1.3之间,1为正极,3为负极 ψ=ψ(1)- ψ(3)=0.7483(V) 2.3之间,2为正极,3为负极

ψ=ψ(2)- ψ(3)=0.3532(V)

*由于原电池含内阻,测量值比理论值小

ο

2+

2+

ο

2+

2+

2+

1.2之间测量值为1100mv

CuSO4、ZnSO4、(NH4)2Fe(SO4)2, 再分别插入相应的金属片组成电 极，若在1.2间插入盐桥则组成铜---1.3之间测量值为740mv 锌原电池；在2.3间插入盐桥则组成

1. ＳＤＳ主要的作用有４：去蛋白质电荷、解离蛋白质之间的氢键、取消蛋白

分子内的疏水作用、去多肽折叠。所以不能断开二硫键。

ＤＴＴ：还原剂，可以断开二硫键。有些蛋白天然活性结构是二聚体或三聚体，如果加入β－巯基乙醇，它会还原多聚蛋白之间和内部的二硫键，这样，电泳的样品将会被完全还原成单体形式，不加的样品中则会保持聚体的形式，这时候样品在凝胶中的位置就会处于其2倍或3倍分子量的位置了。

2. SDS-PAGE有非还原性（non-reduced）SDS-PAGE和还原性（reduced）SDS-PAGE之分，均是变性条件下的电泳。还原与非还原的区别是在样品处理时加或不加还原剂（如DTT或2-巯基乙醇等）。

非变性（non-denaturing）PAGE又称为天然（native）PAGE，操作的基本过程与SDS-PAGE相似，唯一不同的是在实验过程中尽可能保持蛋白质的天然完整性，包括避免使用任何还原剂、缓冲液中避免使用变性剂（如SDS）、样品的预处理以及电泳过程应在低温下进行等。

3. 我现在经过多方面咨询，问了几个海龟和公司的技术顾问，已经搞明白了，就是这个抗体针对的位点含有二硫键，所以所有的western试剂中都不能含有还原剂（如DTT，

第九章 还原反应

在还原剂的作用下使有机物分子中增加氢原子或减少氧原子，或者两者兼而有之的反应称为还原反应。而将硝基、亚硝基、羟氨基、等含碳—氮键的化合物在还原剂作用下制得胺类的方法是还原反应中重要的一类。同时，不饱和烃的还原、芳烃的还原、羰基的还原、羧酸及其衍生物的还原在药物合成中也有很重要的作用。

还原反应根据所用还原剂及操作方法不同，基本上可分为三类。凡是使用化学物质包括元素、化合物等作还原剂所进行的还原反应称为化学还原反应，其中包括电化学还原反应。化学还原反应按机理分主要分为负氢离子转移还原反应和电子转移还原反应。另一种在催化剂存在下，借助于分子氢进行的还原反应称为催化氢化还原或催化加氢还原。还有一种利用微生物发酵或活性酶进行的还原反应称为生物还原反应，这里不介绍。

9.1 化学还原反应

化学还原反应常有的还原剂有无机和有机还原剂，前者应用更广泛。

9.1.1 金属还原剂

1. 底物与进攻试剂

金属还原剂包括活泼金属、它们的合金及其盐类。一般用于还原反应的活泼金属有碱金属、碱土金属、以及铝、锡、铁等。合金包括钠汞齐、锌汞齐、铝汞齐、镁汞齐等。金属盐有硫酸亚铁、氯化亚锡等。

金属还原剂在不同的条件下可还原一系列物质，不同的金属还原的应用

第九章 还原反应

在还原剂的作用下使有机物分子中增加氢原子或减少氧原子，或者两者兼而有之的反应称为还原反应。而将硝基、亚硝基、羟氨基、等含碳—氮键的化合物在还原剂作用下制得胺类的方法是还原反应中重要的一类。同时，不饱和烃的还原、芳烃的还原、羰基的还原、羧酸及其衍生物的还原在药物合成中也有很重要的作用。

还原反应根据所用还原剂及操作方法不同，基本上可分为三类。凡是使用化学物质包括元素、化合物等作还原剂所进行的还原反应称为化学还原反应，其中包括电化学还原反应。化学还原反应按机理分主要分为负氢离子转移还原反应和电子转移还原反应。另一种在催化剂存在下，借助于分子氢进行的还原反应称为催化氢化还原或催化加氢还原。还有一种利用微生物发酵或活性酶进行的还原反应称为生物还原反应，这里不介绍。

9.1 化学还原反应

化学还原反应常有的还原剂有无机和有机还原剂，前者应用更广泛。

9.1.1 金属还原剂

1. 底物与进攻试剂

金属还原剂包括活泼金属、它们的合金及其盐类。一般用于还原反应的活泼金属有碱金属、碱土金属、以及铝、锡、铁等。合金包括钠汞齐、锌汞齐、铝汞齐、镁汞齐等。金属盐有硫酸亚铁、氯化亚锡等。

金属还原剂在不同的条件下可还原一系列物质，不同的金属还原的应用

1. ＳＤＳ主要的作用有４：去蛋白质电荷、解离蛋白质之间的氢键、取消蛋白

分子内的疏水作用、去多肽折叠。所以不能断开二硫键。

ＤＴＴ：还原剂，可以断开二硫键。有些蛋白天然活性结构是二聚体或三聚体，如果加入β－巯基乙醇，它会还原多聚蛋白之间和内部的二硫键，这样，电泳的样品将会被完全还原成单体形式，不加的样品中则会保持聚体的形式，这时候样品在凝胶中的位置就会处于其2倍或3倍分子量的位置了。

2. SDS-PAGE有非还原性（non-reduced）SDS-PAGE和还原性（reduced）SDS-PAGE之分，均是变性条件下的电泳。还原与非还原的区别是在样品处理时加或不加还原剂（如DTT或2-巯基乙醇等）。

非变性（non-denaturing）PAGE又称为天然（native）PAGE，操作的基本过程与SDS-PAGE相似，唯一不同的是在实验过程中尽可能保持蛋白质的天然完整性，包括避免使用任何还原剂、缓冲液中避免使用变性剂（如SDS）、样品的预处理以及电泳过程应在低温下进行等。

3. 我现在经过多方面咨询，问了几个海龟和公司的技术顾问，已经搞明白了，就是这个抗体针对的位点含有二硫键，所以所有的western试剂中都不能含有还原剂（如DTT，

氧化还原反应练习

1.在3Cl2 +8NH3 =6NH4Cl +N2 反应中，还原性最强的物质是( )

A、Cl2

B、NH3

C、NH4Cl

D、N2

A、氧化性：A2＞B2＞C2＞D2 B、还原性：C－＞A－＞B－＞D－

C、2A－ +D2 =2D－ +A2可进行 D、2C－+B2 =2B－+C2不能进行 14.现有下列三个反应：①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+CL2=2FeCl3

③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2O

2.在反应KI +5KIO3 +3H2S =3I2 +3K2SO4 +3H2O 中，被氧化的碘元素和被还原的碘元素的质量比是

A、1：5

B、5：1

C、6：1

D、1：6

若FeCl2 溶液中含有I－ 杂质，氧化除去I－ 杂质可加入试剂 ( ) 3.下列变化中，需加入氧化剂才能进行的是 ( )

A、Br－

→Br2 B、Cr2O72－→Cr3＋ C、S2－

→HS－D、NO3－

→NO

4.已知：2BrO3－ +Cl2=Br2 +2ClO3－ ；5Cl

第一章 综述

还原反应的分类

在还原反应中，常常能够观察到有机反应物失去氧，即失去电负性较大的原子；或增加氢，即增加电负性较小的原子。这相当于极性键的极化方向改变，由键电子偏离碳原子变为偏向碳原子。也就是发生了碳原子的氧化数降低，由正（大）到负（小）的转变，增加了电负荷，而被还原。

氧的减少和氢的增加，往往同时发生。如果还原反应时由于氢的加成，也称为氢化反应。

有机化合物的还原反应，内容丰富，应用广泛，为了便于学习、掌握，可以根据反应前后物质结构的变动分为两种情况：

甲、 碳原子上的吸电子基团（或原子）被氢取代

R=有机基团

X=F、Cl、Br、I、OH、SO3H、N2+Cl- 等吸电子基团。R和X之间的成键电子对是偏向于X一边的，因此，R带部分正电荷，氧化数为+1.当R-X中的X被H取代，成为R-H，其中键电子的偏移发生了方向性的改变，由原来偏向X改变成偏向R，R的氧化数由+1降低到-1,增加了负电荷，被还原。 例如：

在这类反应中，和碳相连接的吸电子基团X被氢所降解，所以也有称作氢解反应。

乙、 不饱和键——双键、三键上的加氢 如：

这类反应也叫做加氢反应。加氢的结果，使底物碳原子的氧化数降低，负电荷增加而被还原。

还原反应根据所采用的方