北京工业大学：《大学基础化学》课程PPT教学课件（物理化学）第六章 电化学 Electrochemistry

Chap 6 电化学 Electrochemistry

Chap.6 电 化 学 Electrochemistry

大学基础化学Ⅱ 研究对象: 电化学是研究电现象与化学现象之间的内在联系及电能与化学能之 间转换规律的一门科学 化学能 通过自动发生 输入电能使 的化学反应向 之发生化学 外输送电能。 原电池)(电解池 反应, 如:干电池 少知蓄电池充 蓄电池等 电、电解 电能 冶炼等 2021/2/22 Chap. 7 Electrochemistry 2

大学基础化学Ⅱ 2021/2/22 Chap.7 Electrochemistry 2

大学基础化学Ⅱ 本章内容: 化学能 电能 电解质溶液 电化学平衡 理论 问题 研究电解质溶液性 存在电功的化学平衡, 质,导电机理— 介绍可逆电极、可逆电 电化学基础 池和电动势等。 2021/2/22 Chap. 7 Electrochemistry 3

大学基础化学Ⅱ 2021/2/22 Chap.7 Electrochemistry 3

大学基础化学Ⅱ 第一节序言( Introduction) >研究化学现象与电现象之间的关系 >研究化学能与电能相互转化及其规 律的学科 >主要研究内容: 电解质溶液的性质 原电池 电解和极化 2021/2/22 Chap. 7 Electrochemistry

大学基础化学Ⅱ 2021/2/22 Chap.7 Electrochemistry 4 第一节 序言 (Introduction) ➢ 研究化学现象与电现象之间的关系 ➢ 研究化学能与电能相互转化及其规 律的学科 ➢ 主要研究内容： ◆ 电解质溶液的性质 ◆ 原电池 ◆ 电解和极化

大学基础化学Ⅱ 机理的解析 特性 生物体的测试 电化学 生物 生物反应的利用 生物机理的利用 生物物质的利用 生物模型的利用 2021/2/22 Chap. 7. Electrochemistry 5

大学基础化学Ⅱ 2021/2/22 Chap.7 Electrochemistry 5

大学基础化学Ⅱ 垫圈 碳棒电流 锌阳极顶盖 绝缘垫圈 隔膜 收集器 上化 钟锌杯阳极 隔膜 正极糊 塑料及 金属杯|氧化银糊 金属外套 图3.11银锌纽扣电池结构示意图 图3.10锌锰电池结构示意图 2021/2/22 Chap. 7 Electrochemistry

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大学基础化学Ⅱ 引领环保型 锂离子电池: 电池的新潮流 包括一个碳基负极和一个 锂过渡金属氧化物正极(如 锂氧化钴,以避免因使用金 属锂发生的危险)。充电时 锂离子被从阳极材料中吸引 出来并与阴极材料结合(放 电时反之)。该电池不使用 镉,但由于钴成本高昂,使 得大规模生产大规格锂离子 电池,如电动汽车电池,不 具备经济可行性。 2021/2/22 Chap. 7 Electrochemistry 7

大学基础化学Ⅱ 2021/2/22 Chap.7 Electrochemistry 7 锂离子电池： 包括一个碳基负极和一个 锂过渡金属氧化物正极（如 锂氧化钴，以避免因使用金 属锂发生的危险）。充电时， 锂离子被从阳极材料中吸引 出来并与阴极材料结合（放 电时反之）。该电池不使用 镉，但由于钴成本高昂，使 得大规模生产大规格锂离子 电池，如电动汽车电池，不 具备经济可行性

大学基础化学Ⅱ 纳米管技术 纳米管 金属氧化物 oo Oo o °A ∠锂离子扩散 纳米管蓄电:与锂离子有高合力的纳来管可能会威为未来的电电池 2021/2/22 Chap. 7 Electrochemistry 8

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大学基础化学Ⅱ 锌-气电池 锌气电池: 氧气与多孔碳制成的带 扩散管 有正电荷的电极接触后,与 水发生反应,形成氢氧基, 氢氧基经空气隔离器向由锌 锌气反应室 空气环置凝胶构成的带负电荷的电极 气反应 移动。氢氧基与锌分子结合 形成锌酸盐。锌酸盐再分解 成两个氢氧基、一个水分子、 和氧化锌,释放出两个电子, 通过电路可为助听器之类的 用空气产能:一项新拔术利用食属排和空气中的氧发生化学医应产 生电笔。 装置提供电力。 2021/2/22 Chap. 7 Electrochemistry 9

大学基础化学Ⅱ 2021/2/22 Chap.7 Electrochemistry 9 锌-气电池： 氧气与多孔碳制成的带 有正电荷的电极接触后，与 水发生反应，形成氢氧基， 氢氧基经空气隔离器向由锌 凝胶构成的带负电荷的电极 移动。氢氧基与锌分子结合 形成锌酸盐。锌酸盐再分解 成两个氢氧基、一个水分子、 和氧化锌，释放出两个电子， 通过电路可为助听器之类的 装置提供电力

大学基础化学Ⅱ 蛋白质 外体 细胞内O 细胞 参比电极 部燃料又 外部 基质 内参液 5A -25A 类脂 双层 底套 垫圈— 红色0型环 燃料回9--氧化剂0 黑色0型环 敏感电极气透膜 阳极 阴极 图29商品氨气敏电极结构示意图 图56细胞膜的粗略结构和燃料电池的相似性 2021/2/22 Chap. 7 Electrochemistry 10

大学基础化学Ⅱ 2021/2/22 Chap.7 Electrochemistry 10