物理化学电解质溶液

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1、电能化学能电解电池物理化学电子教案—第八章8/27/2021第八章电解质溶液§8.1电解质溶液的导电机理和电解定律§8.2离子的电迁移率和迁移数§8.3电解质溶液的电导§8.4电解质的平均活度和平均活度因子§8.5强电解质溶液理论简介§8.0电化学概论8/27/2021§8.0电化学概论电化学定义电化学发展简史电化学基本理论电化学主要研究内容电化学应用电化学定义电化学是研究电现象和化学现象之间关系的一门学科，其主要研究内容是电能和化学能之间的相互转化及转化过程中所遵循的规律。电化学是物理化学的一个

2、重要分支学科，其涉及的领域相当广泛，如日常生活、生产实际、生命科学、医学、航天航空及现代新兴工业都于电化学有着密切的联系。电化学发展简史1900年，吉尔伯特（S.W.Gilbert）发现摩擦静电，人们开始认识电现象。1799年，伏打（A.Volta）设计伏要电池，给用直流电进行研究提供了可能。1807年，戴维（H.Davy）用电解法制备出金属钠和钾，标志电化学产生。1833年，法拉第（M.Faraday）提出法拉第定律，为电化学定量研究和电解工业奠定了理论基础。1831年至1870年间，经过法拉第

3、、皮克希、西门子、帕其努悌、古拉姆等人努发明了发电机后，电解工业得了迅速发展，同时也促进了电化学的发展。生产的需要不断推动着电化学的发展，至今，电化学工业已成为国民经济的重要组成部分。有色金属和稀有金属的冶炼、精炼，如铝、铅、镁、钾、锆、锂、铪等的冶炼，铜、锌的精炼，金、银的回收等都是用电解方法。基本化工产品的制备和一些有机化合物的电化学合成，如氢氧化钠、氯气、氯酸钾、过氧化氢等的制备，己二腈、有机酸的电化学合成。电镀、电解加工、电抛光、铝的氧化保护、电着色及电泳喷漆等工艺技术近年来得到快速的发展

4、。化学电源随着近年来的一些尖端科学技术的发展了得到迅速发展，各种体积小、重量轻、安全易于存放的高性能电池、微型电池不断被研制出来，并在宇航、通信、生化、医学等领域得到了较广泛的应用。电化学基本理论在电化学工业发展的同时，电化学的基本理论也得到了不断的发展，人们先后提出了电解质的部分电离理论、强电解质溶液的离子互吸理理论和电导理论、原电池电动势的产生理论、电极反应动力学的理论等，这些理论也反过来指导电化学工业的进一步发展。电化学主要研究内容发展今天电化学所研究的内容已相当丰富，并逐渐形成了一门独立的

5、学科。其主要研究内定大体有以下几个方面。（1）电解质溶液理论。（2）电化学平衡。（3）电极过程。（4）实用电化学。⒈电解精炼和冶炼有色金属和稀有金属⒉电池⒊电化学分析⒋生物电化学电解法制备各种化工原料、金属复合材料和表面特种材料电镀法保护和精饰金属阳极钝化和氧化着色等汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源。电化学应用§8.1电解质溶液的导电机理和电解定律电能化学能电解电池电化学装置就是能够实现电能和化学能相互转化的设备。由导线、电极、电解质溶液构成。电化学装置电解池和

6、原电池电化学装置根据电能和化学能转化方向不同可分为两种：（1）电解池：能够实现电能转化为化学能的电化学装置。（2）原电池：能够实现化学能转化为电能的电化学装置。注意：电解池和原电池可能是一套装置，如充电电池。电化学装置的电极命名电化学装置不论是电解池还是原电池，电极的命名通常有如下形式：（1）正极、负极。（2）阴极、阳极。注意：习惯上，电解池用阴极、阳极命名；原电池用正极、负极命名。正极、负极电势低的极称为负极，电子从负极流向正极。负极：电势高的极称为正极，电流从正极流向负极。正极：阴极、阳极发生

7、氧化作用的极称为阳极。阳极：发生还原作用的极称为阴极。阴极：电极名称的对应关系电极名称的对应关系表原电池电解池正极（发生还原反应）是阴极负极（发生氧化反应）是阳极正极（发生氧化反应）是阳极负极（发生还原反应）是阴极电解质溶液电解质：指在溶剂中或熔融状态下，能完全或部分离解成离子的物质。电解质溶液：电解质与溶剂形成的溶液。一般指电解质水溶液。电解质类别：根据电解质在溶剂中离解程度，分为强电解质和弱电解质两类。注意：说某物质是强或弱电解质时一定要指明溶剂，因同一物质在不同的溶剂中表现不同的性质。A.自

8、由电子作定向移动而导电B.导电过程中导体本身不发生变化C.温度升高，电阻也升高D.导电总量全部由电子承担第一类导体又称电子导体，如金属、石墨等导体：能导电的物质，通常分为两类：第一类导体的特点是：导体第二类导体又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等第二类导体的特点是：A.正、负离子作反向移动而导电B.导电过程中有化学反应发生C.温度升高，电阻下降D.导电总量分别由正、负离子分担*固体电解质，如等，也属于离子导体，但它导电的机理比较复杂，导电能力不高，本章以讨论电解质水溶液为主。电