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电电化学第五章化学第五章化学第五章化学第五章第1页，本讲稿共13页5-1 不可逆的电化学装置不可逆的电化学装置1)极化现象：极化现象：极化现象：极化现象：对对原电池原电池原电池原电池来说，因电极而引起两极间来说，因电极而引起两极间电位差变小电位差变小 对对电解池电解池来说，因电极而引起两极间来说，因电极而引起两极间电位差变大电位差变大2)电化学装置电化学装置：包含两类导体串联的系统：包含两类导体串联的系统3)电池两端电位差：电池两端电位差：第2页，本讲稿共13页阳极极化曲线：外阳极极化曲线：外阳极极化曲线：外阳极极化曲线：外电流与电流与阳阳阳阳极电极极电极电位的关系曲线电位的关系曲线阴极极化曲线：外阴极极化曲线：外电流与电流与电流与电流与阴阴极电极极电极电位的关系曲线电位的关系曲线4)电极电位的极化方向电极电位的极化方向电极电位的极化方向电极电位的极化方向阴极极化阴极极化：使电位变得更：使电位变得更：使电位变得更：使电位变得更负负 阳极极化阳极极化：使电位变得更：使电位变得更正正电极的极化电极的极化第3页，本讲稿共13页第4页，本讲稿共13页5）电极的极化）电极的极化（1）概念：）概念：极化电流通过电极时电极电位偏离其极化电流通过电极时电极电位偏离其极化电流通过电极时电极电位偏离其极化电流通过电极时电极电位偏离其 平衡位置的现象。平衡位置的现象。（2 2）阳极极化：阳极极化：有电流通过时，阳极的电极电位有电流通过时，阳极的电极电位有电流通过时，阳极的电极电位有电流通过时，阳极的电极电位 比平衡值正。比平衡值正。比平衡值正。比平衡值正。阴极极化阴极极化：有电流通过时，阳极的电极电位：有电流通过时，阳极的电极电位 比平衡值负。比平衡值负。（3）极化曲线）极化曲线：以实验测出的电流：以实验测出的电流 与电极电位与电极电位 的关系作图得出的曲线。的关系作图得出的曲线。第5页，本讲稿共13页6）稳态极化曲线）稳态极化曲线）稳态极化曲线）稳态极化曲线（1）稳态：）稳态：电极上通过的电流及电位皆不随时间电极上通过的电流及电位皆不随时间而改变的状态，就是认为系统处于稳态。而改变的状态，就是认为系统处于稳态。（2）稳态极化曲线）稳态极化曲线：稳态条件下所测得的电流与：稳态条件下所测得的电流与电极电位间的关系曲线。电极电位间的关系曲线。（3）测量方法：）测量方法：控制电流法控制电流法（恒恒恒恒电电流流法）法）控制电位法控制电位法（恒恒电电位位法）法）第6页，本讲稿共13页第7页，本讲稿共13页(1)(1)反应是在两相界面区发生的，反应速度与界面反应是在两相界面区发生的，反应速度与界面 面积面积大小和大小和大小和大小和特性特性特性特性有关。有关。(2)反应速度在很大程度上受电极表面附近薄层中反应速度在很大程度上受电极表面附近薄层中 物质的物质的传质传质过程影响。过程影响。(3)(3)反应与新相（气体，晶体等）反应与新相（气体，晶体等）生成生成过程有关。过程有关。过程有关。过程有关。(4)双层结构与双层结构与电场电场电场电场的作用。的作用。7）电极反应速度）电极反应速度第8页，本讲稿共13页5-2 电极过程的特征电极过程的特征1)电极过程：电极过程：电极过程：电极过程：将电流通过电极与溶液界面时所发将电流通过电极与溶液界面时所发 生的一连串变化的生的一连串变化的生的一连串变化的生的一连串变化的总和总和总和总和。2)（导体）电极的作用（导体）电极的作用:既是既是既是既是传递电子的传递电子的方法方法，又是又是电化学反应的反应电化学反应的反应电化学反应的反应电化学反应的反应地点地点3)电极反应特性：电极反应特性：在两类导体界面区发生的电极过程是一种有电子参在两类导体界面区发生的电极过程是一种有电子参加的加的异相氧化还原异相氧化还原异相氧化还原异相氧化还原反应。电极相当于异相反应的反应。电极相当于异相反应的催催化剂化剂。第9页，本讲稿共13页4)4)电极过程可能步骤电极过程可能步骤：(1)液相传质步骤（反应物的传送）液相传质步骤（反应物的传送）液相传质步骤（反应物的传送）液相传质步骤（反应物的传送）(2)(2)电子转移步骤电子转移步骤(3)液相传质步骤（产物传递）或新相生成液相传质步骤（产物传递）或新相生成5-3 电极过程的速度控制步骤电极过程的速度控制步骤1)定义：定义：控制整个电极过程速度的单元步骤控制整个电极过程速度的单元步骤控制整个电极过程速度的单元步骤控制整个电极过程速度的单元步骤第10页，本讲稿共13页2）过电位）过电位a.特性特性：控制步骤限制了整个电极过程的反应速：控制步骤限制了整个电极过程的反应速：控制步骤限制了整个电极过程的反应速：控制步骤限制了整个电极过程的反应速 度，为了电极过程得以在所要求上网速度，为了电极过程得以在所要求上网速度，为了电极过程得以在所要求上网速度，为了电极过程得以在所要求上网速 度下进行，必须增加对电极过程的推动度下进行，必须增加对电极过程的推动 力，即需要一定的过电位。力，即需要一定的过电位。b.种类：种类：（1）电子转移过电位）电子转移过电位（电化学过电位）：由于（电化学过电位）：由于 电子转移步骤控制整个电极过程速度而引电子转移步骤控制整个电极过程速度而引 起的过电位。起的过电位。起的过电位。起的过电位。第11页，本讲稿共13页（2）浓度过电位）浓度过电位）浓度过电位）浓度过电位（浓差过电位）（浓差过电位）:由于液相传质步骤由于液相传质步骤控制整个电极过程速度而引起的过电位。控制整个电极过程速度而引起的过电位。（3）反应过电位：）反应过电位：）反应过电位：）反应过电位：由于表面转化步骤为速度控制步由于表面转化步骤为速度控制步骤而引起的过电位。骤而引起的过电位。（4）结晶过电位）结晶过电位：由于原子进入电极的晶格存在：由于原子进入电极的晶格存在困难而引起的过电位。困难而引起的过电位。第12页，本讲稿共13页Its Over!See you next time 谢谢大家谢谢大家！第13页，本讲稿共13页