原电池和电极电势课件.ppt

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1、§5.2原电池和电极电势lyon无机化学原电池将锌片放在硫酸铜溶液中，可以看到硫酸铜溶液的蓝色逐渐变浅，析出紫红色的铜，表明Zn与CuSO4溶液之间发生了氧化还原反应：一、原电池、电池符号Zn与Cu2+之间发生了电子转移。但这种电子转移不是电子的定向移动，不能产生电流。反应中化学能转变成热能，并在溶液中耗散掉了。若该氧化还原反应在特定装置内进行时，会发现当电路接通后，检流计指针发生偏转。保证盐桥两侧溶液为电中性，维持电路的回路这种借助于氧化还原反应自发产生电流的装置称为原电池。电子流出，负极，氧化反应电子流

2、入，正极，还原反应因此，锌片为负极，铜片为正极，其反应为：负极：（氧化反应）正极：（还原反应）原电池反应：原电池中与电解质溶液相连的导体，称为电极。在电极上发生的氧化或还原反应则称为电极反应或半电池反应；两个半电池反应合并构成的原电池总反应称电池反应。4原电池符号原电池装置可简单的用电池符号来表示，如Cu-Zn原电池可表示为：(-)Zn∣Zn2+(c1)‖Cu2+(c2)∣Cu(+)5正确书写原电池符号的规则如下：⑴负极写在左边，正极写在右边。⑵金属材料写在外面，电解质溶液写在中间。⑶相接界面用实垂线“

3、”

4、或“，”隔开，盐桥的符号用双垂线“

5、

6、”表示。⑷注明温度和压力（如不写明，一般指298K、100kPa）和溶液浓度。⑸若电极反应中无金属导体，需用惰性电极Pt电极或C电极，它只起导电作用，而不参与电极反应6常用电极的类型（1）金属-金属离子电极把金属片（棒）插入含有该金属离子的溶液中所构成的电极。电极符号通式为：M∣Mn+电极反应通式为：Mn++ne=M（s）如：电极反应电极符号Zn(s)

7、Zn2+(c)（2）气体-离子电极气体与其离子成平衡的电极，其构成需要一个固体导电体——惰性电极（Pt或石墨），插入含

8、有该离子的溶液中。惰性电极只起吸附气体和传递电子的作用，不参与电极反应。电极反应电极符号Pt∣H2(p)∣H+(c)8（3）金属-金属难溶盐（或氧化物）金属表面涂覆该金属的难溶盐（或氧化物），然后浸入含有该难容物阴离子的溶液中而构成的电极，其优点是电极电势比较稳定，又容易制备。电极反应电极符号Ag-AgCl(s)∣Cl-(c)9（4）氧化还原电极惰性电极（Pt或石墨）插入含有同一元素两种不同氧化数的离子的混合溶液中而构成的电极。电极反应电极符号Pt∣Fe3+(c1),Fe2+(c2)10【例】根据下列电池反

9、应写出相应的电池符号⑴H2+2Ag+2H++2Ag⑵Cu+Fe3+Cu2++Fe2+解⑴(－)Pt

10、H2(g)

11、H+(c1)

12、

13、Ag+(c2)

14、Ag(+)⑵(－)Cu

15、Cu2+(c1)

16、

17、Fe3+(c2),Fe2+(c3)

18、Pt(+)11当将金属放入它的盐溶液中时，金属晶体中的金属离子由于本身的热运动以及受极性溶剂分子的吸引，有离开金属进入溶液的趋势。双电层理论两种倾向速率相等时，建立动态平衡金属越活泼，溶液越稀，溶解成离子的倾向越大溶液中的Mn+由于受到金属表面电子的吸引，有从溶液向金属表面沉积的趋势。金

19、属越不活泼，溶液越浓，这种倾向越大二、电极电势12锌电极的双电层铜电极的双电层M失去电子的倾向>Mn+获得电子的倾向，平衡时，金属表面带负电，金属表面附近的溶液带正电，金属与溶液间产生电势差。M失去电子的倾向

20、号E表示，单位为V。原电池中，电子有锌极流向铜极，说明锌极的电极电势低于铜极的电极电势。而电极电势的不同是由于物质的氧化还原能力不同而引起的。原电池的电动势15标准电极电势单个电极的电极电势的绝对值至今仍无法被测定。通常选用标准氢电极（SHE）作为基准。标准氢电极电极反应：电对：H+/H2电极电势（标准氢电极的电极电势为零）ө(H+/H2)=0.0000V电极符号：Pt

21、H2(105Pa)

22、H+(1molL-1)c（H+）=1mol/L硫酸溶液若参加电极反应的物质均处于标准态（温度为25℃，气体的分压为

23、100KPa，液态或固态物质皆为纯物质，组成电极的离子浓度均为1mol/L）下，这时的电极称为标准电极，对应的电极电势称为标准电极电势，用符号ө表示，单位为V。标准电极电势的测定用该电极与标准氢电极组成的原电池，测定该原电池的电动势，由电流方向判断正负极，再根据下式求出待测电极的标准电极电势。17标准电极电势表将各种电极的标准电极电势连同电极反应，按代数值从小到大的顺序排列成表，即组成了标准电极电势表。标准电极