物理化学讲稿

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1、物理化学讲稿第九章可逆电池的电动势及其应用（12学时）物理化学教研室31第九章可逆电池的电动势及其应用（教学方案）章节名称第九章可逆电池的电动势及其应用　　备注授课方式理论课（√）；实验课（　）；实习（　）教学时数12教学目的及要求1、掌握形成可逆电池的必要条件、可逆电极的类型和电池的书面表示方法，2、了解对消法测电动势的基本原理和标准电池的作用3、学会所给电池、电极写出有关的化学反应方程，以及根据所给化学反应设计原电池。4、掌握热力学与电化学之间的联系，了解电动势产生的原因。5、熟悉电极电势的一套惯用符号和掌握标准电极电势表的应用。6、掌握能斯特方程及其

2、应用.熟悉电动势测定的主要应用7、理解浓差电池产生的机理及盐桥的作用。教学内容提要时间分配9.1、可逆电池和可逆电极9.2、电动势的测定：对消法测电动势、标准电池9.3、可逆电池的书写方法及电动势的取号9.4、可逆电池的热力学：能斯特方程、可逆电池热力学9.5、电动势产生的机理9.6、电极电势和电池的电动势标准氢电极与参比电极可逆电池电动势的计算9.7、电动势测定的应用：电解质平均活度系数的计算、微溶盐的活度积、溶液PH值的测定、电势滴定、电势-pH图的绘制及应用11.52212.52重点难点重点：1.可逆电池的条件；2.电极反应、电池反应与电池表示式的互

3、译3.电极电势、电池电动势的数值、符号的规定，标准电极电势、标准电池电动势的意义；4.能斯特方程；5.电动势测定的应用难点：1.电池电动势和电极电势的符号；2.双电层理论讨论思考作业讨论题目：1、可逆电池的条件是什么？为什么要提出可逆电池来讨论？2、电池反应与电池表示式之间的互相转化？3、可逆电池的设计方法？思考题目：为什么不能用伏特计直接测量电池的电动势？练习作业：习题：1（2、4、6、8）、2（2、4、6、8、10）、5、6、8（1、3、5）、9、11、13、14、16、21、（2、4、6）、25、26、28、29、32、34、37、38教学手段课堂讲

4、授参考文献1.王绪。物理化学学习指导。陕西人民教育出版社，19922.物理化学——概念辨析解题方法。中国科学技术大学出版社.200231第九章可逆电池的电动势及其应用引言：在这一章中的电池指的是原电池，使电解质和电极自发的反应向外放电，如果是在等温，等压时，该体系的吉布斯自由能的减少等于体系对外作的最大非体积功：即如果该非体积功只有电功的情况下，有：当反应进度为1摩尔时：可见：当电池中的反应为可逆过程（热力学可逆）时当电池中的反应为不可逆过程（热力学不可逆）时电化学与热力学的联系虽然实际工作的电池并不可能是可逆的，但是只有可逆时E与△G有直接相等的关系，因

5、此，研究可逆电池和可逆电极是很重要的，为了从理论上弄清楚它的重要性，必须了解可逆电池，可逆电极、电动势及产生的原理、理论计算方法和他们在实际中的应用。重要公式：如何把化学反应转变成电能？1、该化学反应是氧化还原反应，或包含有氧化还原的过程；2、有适当的装置，使化学反应分别通过在电极上的反应来完成；3、有两个电极和与电极建立电化学平衡的相应电解质；4、有其他附属设备，组成一个完整的电路。本章基本要求1、明确掌电动势与△rGm的关系，掌握电极电势、电池的书面表示的一套符号；2、熟悉标准电极电势表的应用；3、掌握写出所给电池的电极反应和电池反应，能根据所给化学反

6、应设计原电池；4、熟悉热力学与电化学之间的联系；5、熟练掌握能斯特方程及其应用以及电动势的计算；6、明确温度对电动势的影响，了解△rHm和△rSm的计算；7、了解电动势产生的原因及电动势测定的一些应用。31§9.1可逆电池和可逆电极一、可逆电池和不可逆电池热力学指出，体系经过某一变化后，当沿着相反方向回到原来到状态，环境也同时恢复到原态，则原过程是热力学可逆过程否则就是不可逆过程，根据这一性质，电池可分为可逆电池和不可逆电池两种。如电池：是与一个外电源并联。当外加电势V比电池的电动势E小δV时，电池放电，反应为：在Zn极上：在AgCl-Ag极上：总反应：当

7、外加电势V比电池的电动势E大δV时，电池充电，反应为：在Zn极上：在AgCl-Ag极上：总反应：化学反应可逆能量变化可逆Zn(s)

8、ZnSO4

9、

10、HCl

11、AgCl(s)

12、Ag(s)作原电池净反应作电解池阴极：阳极净反应：31可见，该电池在充放电时的化学反应恰好相反，即电池反应重物质变化是可逆的，同时内外电压只相差无限小的值，说明电池反应是在十分接近于平衡态下进行的，因此当电池恢复原状时，在环境中也不会留下任何痕迹，这样的电池就符合热力学可逆的条件，故称为可逆电池。总之，可逆电池必须具备两个基本条件：1、电池中化学反应必须是可逆的，即电极上的化学反应可向正反

13、两个方向进行。（物质可逆）2、电池充放电时，必须符合的条件，即充放