物理化学下册电子教案.ppt

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 B. 导电过程中有化学反应发生 C. 温度升高，电阻下降 D. 导电总量分别由正、负离子分担
*固体电解质，如 AgBr、PbI2 等，也属于离子 导体，本章以讨论电解质水溶液为主。
2、正极、负极
(4) 生物电化学（生物膜的界面结构和界面电
位、生物分子电化学、生物电催化、生物 技术中的电化学技术）
——纳米生物技术与生物电化学实验室-庞代文课题组 （武汉大学）
(5) 新型化学电源
——电化学技术教育部工程研究中心化学电源工程实验室(厦门大学)
6、本教材电化学的研究内容
(1) 电解质溶液理论（如离子互吸、离子水合、离 子缔合、电导理论和解离平衡等） (2) 电化学平衡（如可逆电池、电极电势、电动势以 及可逆电池电动势与热力学函数之间的关系等） (3) 电极过程动力学（从动力学的角度阐明电极上所 发生的反应） (4) 应用电化学
F Le 6.0221023 mol-1 1.60221019C 96484.6 C mol1 96500 C mol1
1、Faraday电解定律的文字表达式
Faraday 归纳了多次实验结果，于1833年
总结出了电解定律 (1) 在电极界面上物质发生化学变化的物质的量 与通入的电荷量成正比。
❖ 原电池和电解池 ❖ Faraday 电解定律
一、原电池和电解池
1、两类导体 能导电的物质称为导电体（导体），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，电阻也升高 D. 导电总量全部由电子承担
着重讨论电化学中的一些基本原理和共同规律
第八章 电解质溶液
电解
电能
化学能
电池
第八章 电解质溶液
§8.1 电化学中的基本概念和电解定律 §8.2 离子的电迁移率和迁移数 §8.3 电解质溶液的电导 §8.4 电解质的平均活度和平均活度因子 §8.5 强电解质溶液理论简介
2020/11/12
§8.1 电化学中的基本概念和电解定律
阳极上发生氧化作用
都用铜作电极
-
- 电源 +
e-
+
e-
Cu
Cu
Cu(s,电极) Cu2 aq 2e
阴极上发生还原作用
Cu2 aq 2e Cu(s)
CuSO4
电解池
电极有时也可发生反应
二、Faraday电解定律
人们把在数值上等于1 mol元电荷的电量称为 Faraday常数。
已知元电荷电量 e 为 1.60221019 C
(2) 通电于若干个电解池串联的线路中，当所取 的基本粒子的荷电数相同时，在各个电极上发生 反应的物质，其物质的量相同。
和医学等方面都要用不同类型的化学电源。
(3) 电化学分析（中科院长春应化所电分析化学国家重
点实验室）
(4) 生物电化学(前沿）
5、当前电化学研究的前沿领域
(1) 界面电化学（电化学界面微观结构、电化
学界面吸附、电化学界面动力学）
(2) 电催化与电合成 ——谱学电化学实验室（厦门大学）
(3) 光电化学 ——中科院光电材料化学与物理重点实验室（福建物构所）
2Cl aq Cl2(g) 2e
阴极上发生还原作用
Cu2 aq 2e Cu(s)
在原电池中
负
负载电阻
正
极
e-
Zn
极
Cu e-
e-
阳 Zn2+ Cu2+ 阴
极 SO24-
SO24- 极
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
Danill电池
阳离子迁向阴极 在阴极上发生还原的是
Cu2 aq 2e Cu(s)
在电解池中
阳离子迁向阴极，在 阴极上发生还原作用
-
- 电源 +
e-
+
e-
阴
阳
极
极
电解质溶液
Cation Cathode
阴离子迁向阳极，在 阳极上发生氧化作用
Anion Anode
电解池
在电极上发生反应的先后由其性质决定
在电解池中
-
- 电源 +
e-
+
e-
阴
阳
极
极
CuCl2
电解池
阳极上发生氧化作用
相互转化及转化过程中有关规律的科学。
主要研究电子导体- 离子导体、离子导体- 离子导体的界面现象 (带电界面现象）、结构和化学过程以及与此相关现象的科学
2、研究装置
电解池
电池 电能
化学能
原电池
各种电池与电解池
手机电池
铅酸电池
一次性电池 特种电池
扣式电池 大功率电池 可充电池
电解池
3、电化学发展史
物理化学（下册）电子教案
本册主要章节：
❖ 第八章 电解质溶液 ❖ 第九章 可逆电池的电动势及其应用 ❖ 第十章 电解与极化作用 ❖ 第十一章 化学动力学基础（一） ❖ 第十二章 化学动力学基础（二） ❖ 第十三章 表面物理化学 ❖ 第十四章 胶体分散系统
引言
1、研究对象 电化学主要是研究电能和化学能之间的
1600 Gilbert（英） 发现摩擦生电(electric) 1799 Volta （意大利） 发明电池(直流电)
1807 Davy（英）
电解制碱金属
1833 Faraday(英） 电解定律
1879 Helmholtz (德 ) 双电层理论
1884 Arrhenius(瑞典） 电离学说
1900 Nernst（德）
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。
3、阴极、阳极
阴极： 发生还原作用的极称为阴极。
在原电池中，阴极是正极；在
(Cathode)
电解池中，阴极是负极。
阳极： 发生氧化作用的极称为阳极。
(Anode)
在原电池中，阳极是负极；在
电解池中，阳极是正极。
Nernst方程
1905 Tafel(德）
Tafel方程
1923 Debey(荷兰-Huckel(德)）离子互吸理论
4、电化学的用途 (1)电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金属 电解法制备各种化工原料、金属复 合材料和表面特种材料 电镀法保护和精饰金属 阳极钝化和氧化着色等
(2) 电池 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化
阴离子迁向阳极 在阳极上发生氧化的是
Zn s Zn2(aq) 2e
在电解池中， 用惰性电极
-
Hale Waihona Puke Baidu
- 电源 +
e-
+
e-
Pt
Pt
Na 2SO4
电解池
阳极上发生氧化作用
4OH 2H2O(l)+O2 (g)+4e-
阴极上发生还原作用
2H aq 2e H2(g)
电极上的反应次序由 离子的活泼性决定
在电解池中，