第09章可逆电池的电动势及其应用ppt课件.ppt

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1、第九章可逆电池的电动势及其应用1§9.1可逆电池和可逆电极§9.2电动势的测定§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§9.5电动势产生的机理§9.6电极电势和电池的电动势§9.7电动势测定的应用*§9.8内电位、外电位和电化学势第九章可逆电池的电动势及其应用2可逆电池可逆电极和电极反应§9.1可逆电池和可逆电极3使化学能转变为电能的装置称为电池。若在电池中以热力学可逆方式将化学能转化为电能，则称可逆电池(reversiblecell)。在可逆电池中：一、可逆电池当反应进度为1mol时：E——可逆电池的电动势，即电池两电极间最大的电势差；n——电池输出电荷

2、的物质的量。4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。5常见电池的类型单液电池：6双液电池：用素烧瓷分开常见电池的类型7常见电池的类型双液电池用盐桥分开8化学反应可逆原电池电解池组成可逆电池的必要条件能量变化可逆9净反应：作电解池阴极：阳极：作原电池如电池：Zn(s)

3、ZnSO4

4、

5、HCl

6、AgCl(s)

7、Ag(s)净反应①充放电反应必须互为逆反应10当E＞V，电池放电当E＜V，电池充电锌极：Z

8、n–2e-→Zn2++)铜极：2H++2e-→H2反应：Zn+2H+→Zn2++H2锌极：2H++2e-→H2+)铜极：Cu–2e-→Cu2+反应：Cu+2H+→Cu2++H2以上电池不可能构成可逆电池。AVE11②所通过的电流必须为无限小。根据热力学可逆过程的概念，只有当E与V相差无限小，即V=E±dE，使通过的电流为无限小，因而不会有电功不可逆地转化为热的现象发生，方符合可逆过程的条件。须同时满足上述两个条件的电池才是可逆电池。即：可逆电池在充、放电时，不仅物质的转变是可逆的，而且能量的转变也是可逆的。凡是不能同时满足上述两个条件的电池均是不可逆电池(irreversible

9、cell)。12金属与其阳离子组成的电极氢电极氧电极卤素电极汞齐电极金属-难溶盐及其阴离子组成的电极金属-氧化物电极氧化-还原电极⑴第一类电极：⑵第二类电极：⑶第三类电极：二、可逆电极和电极反应13第一类电极的表示及其电极反应电极电极反应(还原)14电极电极反应(还原)第二类电极的表示及其电极反应15电极电极反应(还原)第三类电极的表示及其电极反应16Poggendorff对消法测电动势标准电池(standardcell)§9.2电动势的测定17一、对消法(compensationmethod)测电动势Poggendorff对消法原理图18工作电源电位计检流计标准电池待测电池对消

10、法测电动势的实验装置19正负Weston标准电池结构简图(wCd=0.05~0.14)20Weston标准电池的反应负极正极净反应Cd(Hg)(a)中含镉：298.15K时：21为什么在定温下，含Cd的质量分数在0.05～0.14之间，标准电池的电动势有定值？(P108复习题3)从Hg-Cd相图可知，在室温下，镉汞齐中镉的质量分数在0.05～0.14之间时，系统处于熔化物和固溶体两相平衡区，镉汞齐活度有定值。而标准电池电动势只与镉汞齐的活度有关，所以也有定值。问题22RT23通常要把标准电池恒温、恒湿存放，使电动势稳定。标准电池的电动势与温度的关系ET/V=E(293.15K)/

11、V-[39.94(T/K-293.15)+0.929(T/K-293.15)2-0.009(T/K-293.15)3+0.00006(T/K-293.15)4]×10-6我国在1975年提出的公式为：标准电池的温度系数很小。24可逆电池的书写方法可逆电池电动势的取号§9.3可逆电池的书写方法及电动势的取号251.左边为负极，起氧化作用，是阳极；右边为正极，起还原作用，是阴极；2.“

12、”表示相界面，有电势差存在，“┆”表示半透膜；4.须注明温度和压力，不注明就是298.15K和p；要注明物态；气体要注明压力和依附的惰性金属；溶液要注明浓度或活度；5.电池的电动势等于右边正极的还原

13、电势减去左边负极的还原电势：E=φ右(Ox/Red)-φ左(Ox/Red)。书写电极和电池反应时须遵守物量与电荷平衡。一、可逆电池的书写方法3.“

14、

15、”表示盐桥，使接界电势(junctionpotential)降到忽略不计；26(1)(2)素瓷烧杯盐桥27左边为负极，失电子，发生氧化反应：右边为正极，得电子，发生还原反应：净反应：或：28Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq)验证：Zn(s)

16、ZnSO4(aq)

17、

18、H2SO4(aq)

19、H2(p)

20、Pt净反应