电化学基础ppt课件.ppt

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1、第八章电化学基础1电解(electrolysis)：电能转换为化学能的装置。定温定压下，非自发反应（△G＞0）需加入电功Wr’，电解才能进行。例：电解水。电化学及其研究对象：※电化学(electrochemistry)：研究电能和化学能相互转换规律的科学。※研究对象：电解质溶液；原电池；电解池。原电池(primarycell)：化学能转换为电能的装置。定温定压下，只有自发反应（△G＜0）才能构成原电池。例：铅酸蓄电池放电：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)＝2PbSO4(aq)＋2H2O(aq)2电化学及其应用电解冶金：Fe,Cu,Na,Al等的冶

2、炼、精炼电电化学（电能化工产品：NaOH,H2O2,Cl2已二酸的化学能）生产，发展迅速工艺学电镀，电抛光，电解磨削各种蓄电池、干电池化化学电源高能电池：Li、Zn-空气、Na-S、Ag-Zn（化学能燃料电池电能）金属腐蚀与防护——腐蚀原电池学分析化学:氧化还原平衡、电导、电势滴定，极谱科研分析生物电化学：血液凝固、神经系统的传输固体电解质和半导体，低温超导，受控热核聚变3第一节电解质溶液的导电机理及法拉第定律一、电解质溶液的导电机理（一）两类导体第一类导体：金属、石墨和某些金属氧化物。依靠自由电子的定向运动而导电，称为电子导体。特点：电流通过时，导体本身不发

3、生任何化学变化；导电能力一般随温度升高而降低。第二类导体：电解质溶液或熔融电解质。依靠阴、阳离子的定向运动导电，称为离子导体。特点：导电的同时必伴随电极与溶液界面上发生的得失电子反应；导电能力随温度升高而增强。4二类导体共同点：在相同时间内，电路任一截面必然有相同的电量通过。电解质导电机理示意图5阳极（anode）：在其上发生氧化反应（失电子）的电极；阴极（cathode）：在其上发生还原反应（得电子）的电极；（二）阴阳极和正负极电极反应：某电极上进行的有电子得失的化学反应；电池反应：两个电极反应的总和；特点：得失电子相等。正极(positiveelectrod

4、e)：两电极比较，电势较高的电极；负极(negativeelectrode)：两电极比较，电势较低的电极。如：铜一锌原电池负（阳）极：Zn-2e=Zn2+正（阴）极：Cu2++2e=Cu电池反应：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+6※说明：（1）对原电池，阳极是负极，阴极则为正极。对电解池，阳极即正极，阴极即负极；（2）一般，原电池多用正、负极；电解池多用阴、阳极。二、法拉第（FaradayM）定律※内容：通过电极的电量Q正比于电极反应的反应进度与电极反应电荷数z的乘积。Q=zF※F（法拉第常数）：F=96500C·mol-1。1F是1mol电子的电量。※z：电

5、极反应的电荷数(即转移电子数）取正值。7说明：z和与反应式的写法有关示例以Cu电极电解CuSO4水溶液时的阳极反应为例：对电极反应Cu-2e＝Cu2+电极反应：氧化态十ze＝还原态；还原态-ze＝氧化态若Q＝96500C，因z＝2，求得又由得对同一电极反应，若写作:当Q=96500C，因z=1，求得8由n(Cu)=计算表明：当通过电量相同时，对同一电极反应的写法不同，z和不同，但参加反应的物质的量n相同。因此，n与反应式的写法无关。利用法拉第定律，设计计算电路中电流通过的电量的装置，称电量剂或库仑计。法拉第定律对电解池，原电池均适用。9例：用铂电极电解C

6、uCl2溶液。通过电流为20A，经过15min后，问（1）在阴极上能析出多少质量的Cu?（2）在阳极上能析出多少体积在27℃,100KPa下的Cl2(m3)?解：电解CuCl2:只要知道通过电极的电量，就可根据法拉第定律求出进行电解的物质的量。因：1F=26.80安.时；故：20×15/60=5安.时，即为0.1865F。阴极上，铜析出：ncu=0.1865F/2F=0.09325（mol）；Wcu=63.6×ncu=5.92（g)阳极上，氯气析出，也为0.09325mol，相应体积为2.33m3。(04,04,13)10复习※电极反应：某电极上进行的有电子得失的

7、化学反应；阳极（anode）：在其上发生氧化反应（失电子）的电极；阴极（cathode）：在其上发生还原反应（得电子）的电极；如：铜一锌原电池负（阳）极：Zn-2e=Zn2+正（阴）极：Cu2++2e=Cu11电池反应：两个电极反应的总和；特点：得失电子相等。※法拉第（FaradayM）定律通过电极的电量Q正比于电极反应的反应进度与电极反应电荷数z的乘积。Q=zFF=96500C·mol-1。1F是1mol电子的电量。利用该定律，可求出当通过一定电量后，参加电极反应的物质的量。=Q/zF=△n/ν12第二节离子的迁移数一、离子迁移数的定义离子在电场作用下的

8、运动称为电