《物理化学》课程PPT教学课件：第七章 电解质溶液

第7章电解质溶液 §7.0电化学绪论 电化学定义 电化学是关于电子导电相(金属)与离子导 电相(电解质及其溶液)之间的界面上所发 生的界面效应(微观),是关于电能与化学 能相互转变的科学(宏观)。 对这一概念的涵义,在学了电化学的全部 内容后可以有一个较深刻的理解。在日常生 活实践中,电化学现象经常遇到

第7章 电解质溶液 §7.0 电化学绪论 一、电化学定义 • 电化学是关于电子导电相（金属）与离子导 电相（电解质及其溶液）之间的界面上所发 生的界面效应（微观），是关于电能与化学 能相互转变的科学（宏观）。 • 对这一概念的涵义 ，在学了电化学的全部 内容后可以有一个较深刻的理解。在日常生 活实践中，电化学现象经常遇到

例 )电解水,阳极O2个,阴极H2个,(钢 瓶氢气的制备)电能→化学 i)金属的电化学腐蚀(最主要的金属 腐蚀),金属生锈与防锈。 i)常用的干电池,化学能→电能

例： i） 电解水，阳极O2，阴极H2，（钢 瓶氢气的制备） 电能 → 化学 ii） 金属的电化学腐蚀（最主要的金属 腐蚀），金属生锈与防锈。 iii）常用的干电池，化学能 →电能

二、电化学发展回顾 电化学是一门既古老又活跃的学科,已 有200多年历史; 回顾电化学发展史上的有贡献的人物和 理论: ◆179年,意大利人,伏打( Volta)堆 电池”—世上最早的电池

二、电化学发展回顾 ◼ 电化学是一门既古老又活跃的学科，已 有200多年历史； ◼ 回顾电化学发展史上的有贡献的人物和 理论： ◆ 1799年，意大利人，伏打( Volta) 堆 电池” ⎯ 世上最早的电池：

浸过盐的垫子,电解质垫片 000 Zn Ag Zn Ag 伏打( Volta)堆电池

1834年,英国人,“ Faradays law” 定量化地研究电化学现象,并第一次明 确提出了: “电解质”( electrolyte) “电极”( electrode) “阳极”( anode) “阴极”( cathode) “阴离子”( anion) “阳离子”( cation)等概念

◼ 1834年，英国人， “ Faraday s Law ”⎯ 定量化地研究电化学现象，并第一次明 确提出了： “电解质” （electrolyte） “电极” （electrode） “阳极” （anode） “阴极” （cathode） “阴离子” （anion） “阳离子” （cation） 等概念

1887年, Arrhenius弱电解质溶液部分 电离理论,引入电离度α概念。 1923年, Debye- Huckel强电解质的静 电作用理论,较成功地阐述了电解液的 性质。 1889年, Nernst方程建立,建立了电能 -化学能的联系,可用电化学方法测定 平衡热力学函数

◼ 1887年，Arrhenius 弱电解质溶液部分 电离理论，引入电离度  概念。 ◼ 1923年，Debye-Hückel 强电解质的静 电作用理论，较成功地阐述了电解液的 性质。 ◼ 1889年，Nernst方程建立，建立了电能 -化学能的联系，可用电化学方法测定 平衡热力学函数

1905年,Tael公式:=a+bln,定 量给出不可逆过程的“过电位”概念。 1922年,捷克人,海洛夫斯基的极谱电 化学分析(电化学方法,离子微量分析) 电分析方法

◼ 1905年，Tafel公式： = a + b lni ，定 量给出不可逆过程的 “过电位” 概念。 ◼ 1922年，捷克人，海洛夫斯基的极谱电 化学分析（电化学方法，离子微量分析） ⎯ 电分析方法

二十世纪前叶,电化学学科发展出现滞 缓,其主要原因是用“平衡体系”考虑 不可逆的电化学过程,亦即过多依赖于 Nernst方程(用于平衡热力学体系)。 直到1950年代后,电化学中的动力学问 题才得到重视。新材料、新体系、新方 法的利用,对电化学的发展作用越来越 大

◼ 二十世纪前叶，电化学学科发展出现滞 缓，其主要原因是用“平衡体系”考虑 不可逆的电化学过程，亦即过多依赖于 Nernst 方程（用于平衡热力学体系）。 ◼ 直到1950年代后，电化学中的动力学问 题才得到重视。新材料、新体系、新方 法的利用，对电化学的发展作用越来越 大

电化学发展趋势 i向交叉领域发展:有机电化学、生物电化 学、光谱电化学、量子电化学等等。 i)向微观发展:从原子、分子水平上研究电 化学体系。并进一步向上拓宽至纳米尺 度,向下拓宽至单分子(单原子)水平 纳米电化学的兴起。这可能是解决电化 学学科中一些长期未决的基本科学问题 的关键

电化学发展趋势 i）向交叉领域发展: 有机电化学、生物电化 学、光谱电化学、量子电化学等等。 ii）向微观发展: 从原子、分子水平上研究电 化学体系。并进一步向上拓宽至纳米尺 度，向下拓宽至单分子 (单原子) 水平 ⎯ 纳米电化学的兴起。这可能是解决电化 学学科中一些长期未决的基本科学问题 的关键

例如 随着纳米结构材料的引进,相关的新 概念、新理论和新技术大大充实了半 导体光电化学研究内容; 而纳米结构半导体材料在太阳能光电 转换、光电化学合成等领域有十分巨 大的应用潜力

例如： ◼ 随着纳米结构材料的引进，相关的新 概念、新理论和新技术大大充实了半 导体光电化学研究内容； ◼ 而纳米结构半导体材料在太阳能光电 转换、光电化学合成等领域有十分巨 大的应用潜力