第七章 电化学ppt课件.ppt

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1、第七章电化学10/4/20211研究对象：研究电能和化学能相互转化规律；借助装置：原电池、电解池；工作介质：电解质溶液。原电池：化学能→电能，通过自动发生的化学反应向外输送电能，如干电池，蓄电池；电解池：电能→化学能，输入电能使之发生化学反应，如蓄电池充电，电解，冶炼。一、电化学研究对象10/4/20212⒈电解精炼和冶炼有色金属和稀有金属电解法制备化工原料；电镀法保护和美化金属；还有氧化着色等。⒉电池汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源。⒊电分析⒋生物电化学二、电化学的应用10/4/

2、202132、电化学平衡问题，存在电功的化学平衡问题：可逆电极、可逆电池及可逆电池电动势等；三、本章内容电解质溶液、可逆过程、实际过程1、电解质溶液的导电性质及强电解质溶液理论：（1）电解质溶液的导电性质：离子的电迁移率和迁移数、电解质的电导率和摩尔电导率；（2）强电解质溶液理论：离子互吸理论和德拜-休克尔极限公式；3、不可逆电极过程：极化作用、电极反应。10/4/20214第一部分：电解质溶液电解质导电机理及基本定量定律（法拉第定律）；离子的导电能力：离子的电迁移率和迁移数；电解质的导电能力：电导、电导率和摩尔电导

3、率；强电解质溶液理论及平均离子活度因子的计算。10/4/20215§1电解质溶液的导电机理及法拉第定律1、基础知识2、电解质溶液的导电机理3、法拉第定律10/4/20216A.自由电子作定向移动而导电；B.导电过程中导体本身不发生变化；C.温度升高，电阻也升高；D.导电总量全部由电子承担。1、两类导体第一类导体又称电子导体，如金属、石墨等。一、基础知识10/4/20217A.正、负离子作反向移动而导电；B.导电过程中有化学反应发生；C.温度升高，电阻下降；D.导电总量由正、负离子分担。第二类导体又称离子导体，如电解质

4、溶液、熔融电解质等。10/4/202182、原电池和电解池（1）装置组成：露于空气端：用金属导线和适当的设备使两个电极连接；插于溶液部分：由溶液中的离子作定向移动使两个电极相互联系。由两个电极组成:10/4/20219（2）整个回路中电流的传导：外电路：靠金属导线中电子的定向移动完成；溶液中：靠正负离子逆向迁移来实现；电极反应：电极上进行的有电子得失的化学反应。10/4/2021103、阴、阳极和正、负极阴极(Cathode)：发生还原作用的极；阳极(Anode)：发生氧化作用的极。负极：电势低的极，电子从负极流向正

5、极。正极：电势高的极，电流从正极流向负极；原电池：电极的极性由两者的化学性质决定；较活泼的氧化，作阳极，也是负极；不活泼的作阴极，也是正极；电解池：电极的极性是由外电源决定的，而与电极本身的性质无关；负极（阴极），正极（阳极）。10/4/202111二、电解质溶液的导电机理1、电解池2、原电池3、结论10/4/202112Pt电极，HCl溶液为电解质负极：2H++2eH2阴极，还原反应正极：2Cl--2eCl2阳极，氧化反应溶液中的离子做定向移动：Cl-阳极H+阴极1、电解池电极上发生的化学反应：10

6、/4/202113ZnZnSO4溶液阳极CuCuSO4溶液阴极丹尼尔电池2、原电池Cu电极：Zn电极：溶液中离子迁移方向：负离子阳极；正离子阴极。电极上发生的化学反应：10/4/202114电解质溶液导电机理包括两部分：电极反应；溶液中离子的定向迁移。1、反应的物质的量与通过的电量的关系？2、阴、阳离子迁移的电量与总电量的关系？3、结论思考：10/4/202115回答1：通过电极的电量与电极反应的物质的量之间的关系。三、法拉第定律10/4/2021161、法拉第定律的文字表述Faraday’sLaw：1、当电

7、流通过电解质溶液时，在电极界面上发生化学反应的物质的量与通过电极的电量成正比；2、通过电极的电量正比于电极反应的反应进度与电极反应转移电子数的乘积。电极反应：氧化态+ze-＝还原态10/4/202117电极反应：氧化态+ze-＝还原态通过电极的元电荷的物质的量为：zξ，通过电极的元电荷的个数为：zξL，通过的电量为：zξLe=zFξ；2、法拉第定律的数学表达式F——法拉第常数，96500C.mol-1；z——电极反应转移电子数；ξ——电极反应的反应进度。10/4/202118法拉第常数F=L·e法拉第常数在数值上等于

8、1mol元电荷的电量。已知元电荷电量为=6.022×1023mol-1×1.6022×10-19C=96484.6C·mol-1≈96500C·mol-110/4/2021193、举例说明定律及定律的应用10/4/202120记住：同一电极反应写法不同反应进度不同，但通过相同的电量时，Cu的反应量一样均为0.5mol。10/4/2021214、