《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第七章 电化学

电解质溶液 可逆电池 事电 不可逆电极过程 习题课 高子的迁移 电学 电导 电导测定应用 開 电动势测定 电极的极化

电极的极化 电动势测定 pH计 电导测定应用 电导 离子的迁移 习题课 不可逆电极过程 可逆电池 电解质溶液

(一)电解质溶液 §7.1离子的迁移 §72电解质溶液的电导 §7.3电导测定的应用示例 §7.4强电解质的活度 *§7.5强电解质溶液理论简介 2

2 (一) 电解质溶液 §7.1 离子的迁移 §7.2 电解质溶液的电导 §7.3 电导测定的应用示例 §7.4 强电解质的活度 *§7.5 强电解质溶液理论简介

§7.1离子的迁移 一、电解质溶液的导电机理 二、法拉第定律Faraday3Law 三、离子的迁移数 3

3 §7.1 离子的迁移 一、电解质溶液的导电机理 二、法拉第定律 Faraday’s Law 三、离子的迁移数

化学能 原电池△G0 负载 电极 H2 01 电解质 溶液 孔 阴NaOH 阳 ZnSO4 膜 CuSO4 石棉隔膜 H,00→H2(g)+h02(g) △G=-212 kJ-mol1 △G=237.2kJ-mot1 电极：一般都由金属制成，属于电子导体（第一类导体） 电解质溶液：离子导体（第二类导体）。 4

4 化学能 电能 原电池G0 G = – 212 kJmol-1 ZnSO4 CuSO4 Zn Cu – + 负载 多 孔 隔 膜 电极：一般都由金属制成, 属于电子导体(第一类导体) H2O(l)→H2 (g)+½O2 (g) G =237.2 kJmol-1 NaOH Fe 阴 Ni 阳 A V H2 ← →O2 石棉隔膜 电极 电解质 溶液 电解质溶液：离子导体(第二类导体)

1.电解质溶液的导电机理 1.1基本概念 (1)导体：能导电的物质称为导电体，通常分为两类： 第一类导体又称电子导体，如金属、石墨等 第一类导体的特点是： A.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，电阻升高 5

5 A. 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 第一类导体又称电子导体，如金属、石墨等 （1）导体：能导电的物质称为导电体，通常分为两类： 第一类导体的特点是： 1.电解质溶液的导电机理 1.1 基本概念 C. 温度升高，电阻升高

第二类导体又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等 第二类导体的特点是： A.正、负离子作反向移动而导电，导电总量分别 由正、负离子分担 B.电解质溶液的连续导电过程必须在电化学装置中实现， 而且总是伴随有电化学反应和化学能与电能相互转换发 生。 C.温度升高，电阻下降 6

6 第二类导体又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等 第二类导体的特点是： A. 正、负离子作反向移动而导电，导电总量分别 由正、负离子分担 B. 电解质溶液的连续导电过程必须在电化学装置中实现， 而且总是伴随有电化学反应和化学能与电能相互转换发 生。 C. 温度升高，电阻下降

1.1基本概念 (2)电极 正极、负极 正极： 电势高的极称为正极，电流从正极 流向负极。 负极： 电势低的极称为负极，电子从负极 流向正极。 7

7 正极、负极 电势低的极称为负极，电子从负极 流向正极。 负极： 电势高的极称为正极，电流从正极 流向负极。 正极： 1.1 基本概念 （2）电极

1.1基本概念 (2)电极 阴极、阳极 阴极： 发生还原作用的极称为阴极。 (Cathode) 阳极： 发生氧化作用的极称为阳极。 (Anode) 8

8 阴极、阳极 阴极： 发生还原作用的极称为阴极。 (Cathode) 发生氧化作用的极称为阳极。 阳极： (Anode) 1.1 基本概念 （2）电极

1.1基本概念 (2)电极 电极反应：电极上进行的有电子得失的化学反应 阳极：HL2(g)→2Ht(m)+2e 阴极：C2(g+2e→2C(m) 电池反应：两个电极反应的总结果表示电池反应 以上电极反应的总反应为： H2(g)+Cl2(g)->2HCI(m) 9

9 1.1 基本概念 （2）电极 电极反应：电极上进行的有电子得失的化学反应 电池反应：两个电极反应的总结果表示电池反应 阳极: H2 (g)→2H+ (m)+ 2e- 阴极: Cl2 (g)+2e - →2Cl- (m) 以上电极反应的总反应为： H2 (g)+Cl2 (g)→2HCl(m)

1.2电解池和原电池 (1)电解池：电能→化学能 若电解可逆进行： 电源 W'=AGTD=QV X 负 正 极 外电路：负极e→正极 极 电解质溶液：在外电场作用下， 极 极 阴阳离子定向移动，共同完成 HCI溶液 导电任务。 界面：外加电压足够大时，两 电解池 2H(m)+2e-→H2(g)2C(m)→Cl2(g+2e 极分别发生氧化和还原反应， 2HCI(m)>H2(g)+Cl(g) 完成电子在界面的传递 10

10 HCl溶液 - 电源 + 电解池 + - e - e - 电解质溶液：在外电场作用下， 阴阳离子定向移动，共同完成 导电任务。 （1）电解池：电能化学能 1.2电解池和原电池 负 极 正 极 2HCl(m)→ H2 (g)+Cl2 (g) 2Cl- (m)→Cl2 (g)+2e- 2H+ (m)+ 2e- → H2 (g) 阴 极 阳 极 外电路：负极 ⎯⎯→ e 正极 - 界面：外加电压足够大时，两 极分别发生氧化和还原反应， 完成电子在界面的传递 若电解可逆进行： Wr ’= ΔGT,p= Q·V － － － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋