电化学(物化-化大).ppt

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1、电化学研究的对象：化学能与电能之间的相互转化的规律原电池(Primarycell):化学能→电能电解池(Electrolyticcell):电能→化学能第七章电化学Chapter7Electrochemistry本章的主要内容：(一)电解质溶液(二)原电池(三)电解池作业P355~3567.2、7.5、7.7、7.9、7.11、7.13、7.14、7.16(3)、7.19、7.22、7.26、7.29第七章电化学Chapter7Electrochemistry§7-1电解质溶液的导电机理和法拉第定律§7-2电解质溶液的导电性质§7-3电导、电导率及摩尔电导

2、率§7-4电解质的平均离子活度因子及Debye-Huckel极限公式§7-5可逆电池及韦斯顿标准电池§7-6原电池热力学第七章电化学Chapter7Electrochemistry§7-7电极电势和液体接界电势§7-8电极的种类§7-9原电池设计§7-10分解电压§7-11极化作用§7-12电解时的电极反应了解表征电解质溶液导电性质的物理量(电导、电导率、摩尔电导率、电迁移率，迁移数)。理解离子平均活度及平均活度系数定义并掌握其计算。了解离子强度的定义。了解德拜-休克尔极限公式计算离子平均活度系数的方法。理解可逆电池的概念，理解能斯特方程的推导，掌握其应用

3、。掌握电池电动势与热力学函数的关系及其计算。掌握常用电极符号、电极反应及其电极电势的计算,掌握电池电动势的计算及其应用。理解原电池的设计原理。了解极化作用和超电势的概念。本章基本要求§7-1电解质溶液的导电机理和法拉第定律§7-2电解质溶液的导电性质§7-3电导、电导率及摩尔电导率§7-4电解质的平均离子活度因子及Debye-Huckel极限公式(一)电解质溶液§7-1电解质溶液的导电机理和法拉第定律导体分类电子(第一类)导体离子(第二类)导体材料金属、石墨、某些金属氧化物电解质溶液、熔融盐、固体电解质导电机理自由电子运动离子移动通电后状态无变化电极上发生

4、氧化还原反应，组成变化T的影响TR导电能力下降T离子移动速率加快导电能力增加1、电解池（electrolyticcell）利用电能以发生化学反应的装置一、电解质溶液导电机理电解池演示电子流动方向：从外电源负极电解池的阴极阴极：正离子+e-还原作用阳极：负离子-e-氧化作用放出电子外电源正极2、原电池（primarycell)利用两极的电极反应以产生电流的装置电子流动方向：阳极：负离子-e-氧化作用电子由阳极通过外电路阴极阴极：正离子+e-还原作用原电池演示(1)电极反应（electrodereaction）电极上进行的有电子得失的化学反

5、应(2)电池反应（electriccellreaction）两个电极反应组成一个电池反应正极：电位高阳极：氧化反应负极：电位低阴极：还原反应3、基本概念4、电解质溶液的导电机理两种过程同时发生，总的结果便是电解质溶液的导电过程或称导电机理(1)电解质溶液内部有正、负离子迁移(2)电极与电解质溶液界面上发生化学反应(氧化—还原反应)例电解池：电解CuCl2溶液阴极(-):Cu2++2e-=Cu阳极(+):2Cl--2e-=Cl2电池反应:Cu2++2Cl-=Cu+Cl2原电池：丹尼尔(Daniell)电池阳极(-):Zn=Zn2++2e-阴极(+):Cu2+

6、+2e-=Cu电池反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu对不同的电解质溶液，每通过1mol电子电量，在任一电极上发生得失1mol电子的电极反应，同时与得失1mol电子相对应的任一电极反应的物质的量为1mol二、法拉第(Faraday)定律电解时电极上发生化学反应的物质的量与通过电解池的电量成正比。a氧化态+ze-=b还原态Q1mol电子电量=L·e=96485.309C/mol=F（法拉第常数）电量计(库仑计):银电量计、铜电量计练习：P3557.1Q=zFa氧化态+ze-=b还原态法拉第（1791-1867）出身在英国的一个铁匠家庭，法拉第形容自己的

7、童年是在“饥饿和寒冷中度过的”。他是家里唯一一个读过两年半的子女。12岁就在一家书店做工。近十年的装订工作经历，使他获得了丰富的知识。1810年经友人帮助开始常去英国皇家学院听科学家的讲演。1812年他听了戴维的四次报告后求职在皇家研究所实验室工作。法拉第刻苦学习、虚心求教，在实验室从打扫卫生到做实验，从早到晚一直忙个不停。1813年他随戴维出访欧洲大陆一年多，期间，他既是戴维夫妇的仆人、管家，又是戴维的助手，也有机会会见当时许多知名的科学家，开阔了眼界、增长了见识。回国后法拉第开始独立搞科学研究工作，表现出惊人的才干，从此在物理和化学方面取得了一个又一个

8、令人瞩目的成绩。1816年，法拉第在戴维帮助下发表了第一篇论文，接