南京大学：《物理化学》课程教材电子教案（PPT教学课件，第五版）第10章 电解与极化

本章学习要求： ◆了解分解电压的意义，要使电解池不断地进行工作 必须克服哪几种阻力。 ◆了解什么是极化现象，超电势？极化作用有哪几种？ ◆什么是极化曲线？电解池与原电池极化曲线的异同？ ◆ 如何计算H2的超电势？为什么在电解中研究H2的超 电势特别多？ ◆计算判断电解过程中两个电极上首先发生反应的物质 了解金属腐蚀的类型，了解防止金属腐烛的方法。 ◆了解常见的化学电源

本章学习要求： 了解分解电压的意义，要使电解池不断地进行工作 必须克服哪几种阻力。 了解什么是极化现象，超电势？极化作用有哪几种？ 什么是极化曲线？电解池与原电池极化曲线的异同？ 如何计算H2的超电势？为什么在电解中研究H2的超 电势特别多？ 计算判断电解过程中两个电极上首先发生反应的物质 了解常见的化学电源。 了解金属腐蚀的类型，了解防止金属腐蚀的方法

第十章电解与极化 内容选择 510.1分解电压 510.2极化作用 510.3电解时电极上的竞争反应 510.4金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化 510.5化学电源

内容选择 第十章 电解与极化 §10.1 分解电压 §10.2 极化作用 §10.3 电解时电极上的竞争反应 §10.4 金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化 §10.5 化学电源

510.1分解电压 本节介绍 一理论分解电压 二分解电压的测定 三实际分解电压

本节介绍 一 .理论分解电压 三.实际分解电压 二.分解电压的测定 §10.1 分解电压

510.1分解电压 一理论分解电压 使某电解质溶液能连续不断发生电解时所 必须外加的最小电压，在数值上等于该电解 池作为可逆电池时的可逆电动势。 E(理论分解)=E(可逆)

§10.1 分解电压 一 .理论分解电压 使某电解质溶液能连续不断发生电解时所 必须外加的最小电压，在数值上等于该电解 池作为可逆电池时的可逆电动势。 E E ( ) ( ) 理论分解 可逆 =

510.1分解电压 二分解电压的测定 使用Pt电极电解HO 电源 加入中性盐用来导电， 实验装置如图所示。 逐渐增加外加电压 由安培计G和伏特计V 阳极 阴极 分别测定线路中的电流 H2O 强度I和电压E,画出 分解电压的测定 E曲线

§10.1 分解电压 二.分解电压的测定 使用Pt电极电解H2O， 加入中性盐用来导电， 实验装置如图所示。 逐渐增加外加电压， 由安培计G和伏特计V 分别测定线路中的电流 强度I 和电压E，画出I￾E曲线

二分解电压的测定 外加电压很小时，几乎 无电流通过，阴、阳极上无 H2气和氧气放出。 随着E的增大，电极表面 产生少量氢气和氧气，但压 3 力低于大气压，无法逸出。 2 所产生的氢气和氧气构成了 原电池，外加电压必须克服 E合解 电压E 测定分解电压时的电流一电压曲线 这反电动势，继续增加电压， I有少许增加，如图中1-2段

外加电压很小时，几乎 无电流通过，阴、阳极上无 H2气和氧气放出。 随着E的增大，电极表面 产生少量氢气和氧气，但压 力低于大气压，无法逸出。 所产生的氢气和氧气构成了 原电池，外加电压必须克服 这反电动势，继续增加电压， I 有少许增加，如图中1-2段。 二.分解电压的测定

二分解电压的测定 当外压增至2-3段， 氢气和氧气的压力等于大 气压力，呈气泡逸出，反 电动势达极大值Eb.max 再增加电压，使迅 速增加。将直线外延至I =0处，得E(分解)值，这 E分解 电压E 是使电解池不断工作所必 测定分解电压时的电流一电压曲线 需外加的最小电压，称为 分解电压

当外压增至2-3段， 氢气和氧气的压力等于大 气压力，呈气泡逸出，反 电动势达极大值 Eb,max。 再增加电压，使I 迅 速增加。将直线外延至I =0处，得E(分解)值，这 是使电解池不断工作所必 需外加的最小电压，称为 分解电压。 二.分解电压的测定

二分解电压的测定

二.分解电压的测定

三实际分解电压 要使电解池顺利地进行连续反应，除了克服作 为原电池时的可逆电动势外，还要克服由于极化在 阴、阳极上产生的超电势n阴和阳，以及克服电 池电阻所产生的电位降R。这三者的加和就称为实 际分解电压。 E(分解)=E(可逆)+△E(不可逆)+R △E(不可逆)=7（阳）+阴明) 显然分解电压的数值会随着通入电流强度的增加而增加。 电极的超电势越大，说明电极偏离平衡的程度越大

( ) ( ) ( ) ( ) ( ( ) ) E E E IR E   = +  +  = + 分解 可逆 不 阳 可逆 不可逆 阴 要使电解池顺利地进行连续反应，除了克服作 为原电池时的可逆电动势外，还要克服由于极化在 阴、阳极上产生的超电势 和 ，以及克服电 池电阻所产生的电位降 。这三者的加和就称为实 际分解电压。 ( ) 阴 ( ) 阳 IR 显然分解电压的数值会随着通入电流强度的增加而增加。 电极的超电势越大，说明电极偏离平衡的程度越大 三.实际分解电压

10.2极化作用 一、 极化（polarization) 当电极上无电流通过时，电极处于平衡衡状态， 这时的电极电势分别称为阳极平衡电势 9阳，平)7 和阴 极平衡电势 阴，平)° 在有电流通过时，随着电极上电流密度的增加， 电极实际分解电势值对平衡值的偏离也愈来愈大，这 种对平衡电势的偏离称为电极的极化

一、极化（polarization） 当电极上无电流通过时，电极处于平衡状态， 这时的电极电势分别称为阳极平衡电势 和阴 极平衡电势 。 ( ) 阳,平 ( ) 阴,平 在有电流通过时，随着电极上电流密度的增加， 电极实际分解电势值对平衡值的偏离也愈来愈大，这 种对平衡电势的偏离称为电极的极化。 10.2 极化作用