7—1电化学基本概念.pdf

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1、物理化学物理化学 Physical ChemistryPhysical Chemistry (下册）(下册） 物 理 化 学 （下册）物 理 化 学 （下册） 第七章 电化学第七章 电化学 第九章 化学动力学第九章 化学动力学 第八章 界面现象第八章 界面现象 第十章 胶体化学第十章 胶体化学 第十一章 统计热力学第十一章 统计热力学 物理化学（下）绪论物理化学（下）绪论 第七章 电化学第七章 电化学 Chapter 7 ElectrochemistryChapter 7 Electrochemistry 7-！本章基本要求7-！本章基本要求 7-1电化学基本概念及术语7-1电化学基本概念及术

2、语 7-2离子的迁移数7-2离子的迁移数 7-3电导、电导率和摩尔电导率7-3电导、电导率和摩尔电导率 7-4电解质离子的平均活度7-4电解质离子的平均活度 7-5可逆电池7-5可逆电池 7-6可逆电池热力学7-6可逆电池热力学 7-7电极电势和电池电动势7-7电极电势和电池电动势 7-8电极种类7-8电极种类 7-9电池设计7-9电池设计 7-10电解和极化7-10电解和极化 7-$本章小结与学习指导7-$本章小结与学习指导 本章基本要求本章基本要求 了解表征电解质溶液导电性质的物理量（电导、电导率、摩尔了解表征电解质溶液导电性质的物理量（电导、电导率、摩尔 电导率、电迁移率，迁移数）。电导

3、率、电迁移率，迁移数）。 理解离子平均活度及活度系数定义并掌握其计算。理解离子平均活度及活度系数定义并掌握其计算。 了解离子强度的定义、德拜休格尔极限公式。了解离子强度的定义、德拜休格尔极限公式。 理解可逆电池的概念，掌握电池表示。理解可逆电池的概念，掌握电池表示。 掌握电池电动势与热力学函数的关系及能斯特方程。掌握电池电动势与热力学函数的关系及能斯特方程。 掌握常用电极、电池反应掌握常用电极、电池反应 掌握电极电势、电池电动势的计算。掌握电极电势、电池电动势的计算。 理解原电池的设计原理。理解原电池的设计原理。 了解极化作用和超电势的概念。了解极化作用和超电势的概念。 第七章 电化学第七章

4、电化学 Chapter 7 ElectrochemistryChapter 7 Electrochemistry 7-！本章基本要求7-！本章基本要求 7-1电化学基本概念及术语7-1电化学基本概念及术语 7-2离子的迁移数7-2离子的迁移数 7-3电导率和摩尔电导率7-3电导率和摩尔电导率 7-4电解质离子的平均活度7-4电解质离子的平均活度 7-5可逆电池7-5可逆电池 7-6可逆电池热力学7-6可逆电池热力学 7-7电极电势和电池电动势7-7电极电势和电池电动势 7-8电极种类7-8电极种类 7-9电池设计7-9电池设计 7-10电解和极化7-10电解和极化 7 7- -$ $本本章章小

5、小结结与与学学习习 7-17-1电化学基本概念及术语电化学基本概念及术语 一、两类导体 二、电解质导电特点 三、电解池与原电池 四、电极的区分与名称 五、法拉第定律 7-17-1电化学基本概念及术语电化学基本概念及术语 两类导体定义两类导体定义 第一类电子导体：第一类电子导体：导体导电的载流子为物体内部自由电子或空 穴。如金属、石墨、半导体等。 第二类离子导体：第二类离子导体：导体导电的载流子为正负离子迁移。如电解 质溶液、熔融电解质等 。 一、两类导体一、两类导体 7-17-1电化学基本概念及术语电化学基本概念及术语 两类导体区别:两类导体区别: 第一类：电子导体第二类：离子导体第一类：电子

6、导体第二类：离子导体 代表物质：代表物质： 金属、石墨等电解质溶液、熔融电解质金属、石墨等电解质溶液、熔融电解质 载流子：载流子：自由电子离子自由电子离子 温度升高：温度升高：R R R R 导电过程：导电过程：无化学反应有化学反应无化学反应有化学反应 一、两类导体一、两类导体 7-17-1电化学基本概念及术语电化学基本概念及术语 电解质导溶液电特点有以下特点：电解质导溶液电特点有以下特点： 1.电解质溶液内部有正、负离子迁移。1.电解质溶液内部有正、负离子迁移。 2.电极与电解质溶液界面上发生化学反应（氧化还原反应）。2.电极与电解质溶液界面上发生化学反应（氧化还原反应）。 3.一个电极放正

7、电，另一个电极放负电。导电停止溶液显中性，3.一个电极放正电，另一个电极放负电。导电停止溶液显中性， 不带电。不带电。 二、电解质导电特点二、电解质导电特点 7-17-1电化学基本概念及术语电化学基本概念及术语 1.1.电解池电解池 定义：电解池是利用电能来发生化学反应的装置。定义：电解池是利用电能来发生化学反应的装置。 特点：特点：电能电能化学能化学能 内部电流方向高电势内部电流方向高电势低电势低电势 三、电解池与原电池三、电解池与原电池 7-17-1电化学基本概念及术语电化学基本概念及术语 2. 2. 原电池原电池 定义：电池是利用化学反应产生电流的装置。定义：电池是利用化学反应产生电流的

8、装置。 特点：特点：化学能化学能电能电能 内部电流方向低电势内部电流方向低电势高电势高电势 三、电解池与原电池三、电解池与原电池 7-17-1电化学基本概念及术语电化学基本概念及术语 3.3.应用应用 电解电解 电镀电镀 电池、防腐电池、防腐 生物工程生物工程 三、电解池与原电池三、电解池与原电池 7-17-1电化学基本概念及术语电化学基本概念及术语 1. 1. 阴、阳极阴、阳极 阴极：发生还原反应的电极。阴极：发生还原反应的电极。 阳极：发生氧化反应的电极。阳极：发生氧化反应的电极。 2. 2. 正、负极正、负极 正极：电势高的电极。正极：电势高的电极。 负极：电势低的电极。负极：电势低的电

9、极。 四、电极的区分与名称四、电极的区分与名称 7-17-1电化学基本概念及术语电化学基本概念及术语 3.3.正、负极与阴、阳极的关正、负极与阴、阳极的关 电解池：电解池： 阴负阴负 阳正阳正 原电池：原电池： 阴正阴正 阳负阳负 四、电极的区分与名称四、电极的区分与名称 7-17-1电化学基本概念及术语电化学基本概念及术语 1.1.文字表述文字表述: :每通过每通过96485.309C96485.309C的电量的电量, ,在电解质溶液中任意在电解质溶液中任意 一电极上一电极上, ,发生得失发生得失1mol1mol电子的电极反应电子的电极反应, ,同时与得失同时与得失1mol1mol电电 子相

10、对应的任意一电极反应的子相对应的任意一电极反应的( (相应物质的相应物质的) )物质的量是物质的量是1mol1mol。 1mol1mol电子的电量称为电子的电量称为1F1F，1F=Le=96485.309C1F=Le=96485.309C molmol-1 -1 2.2.数学表达式：数学表达式：Q=nFQ=nF 五、法拉第定律五、法拉第定律 7-17-1电化学基本概念及术语电化学基本概念及术语 3.3.说明：说明： 法拉第定律是由实践总结出来的。法拉第定律是由实践总结出来的。 法拉第定律适用于电解池，也适用于原电池。法拉第定律适用于电解池，也适用于原电池。 当有当有1mol1mol电子的电量通过电子的电量通过AgNOAgNO3 3溶液时在阴极有溶液时在阴极有1molAg1molAg沉淀，沉淀， 当有当有1mol1mol电子的电量通过电子的电量通过CuSOCuSO4 4溶液时在阴极有溶液时在阴极有1mol1mol（1/2Cu1/2Cu） 沉淀。沉淀。 五、法拉第定律五、法拉第定律 物理化学物理化学（下）（下） 第七章电化学就先讲到这里 下节课再见！