基础电化学原理及技术系列讲座
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电化学基础专题讲座PPT文档34页
电化
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
Thank you
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
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吁
嗟
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后
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于
我
若
浮
烟
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9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
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倚
南
窗
以
寄
傲
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审
容
膝
之
易
安
。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
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电化学基础-PPT课件
Cu
√E
F
M
N
CCuu2SS OO 44
酒精
N a C l溶 液
H 2SO 4 H 2SO 4
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
例2. 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用 导线连接的锌片和铜片，下列叙述正
确的是( D )
(A)正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大 (B)电子通过导线由铜片流向锌片
知识结构
电化学基础
氧化还 原反应
§1原电池
化学能转化 §3电解池
为电能，自
§2化学电源
发进行
电能转化为
化学能，外
§4金属的电化学腐蚀与防护 界能量推动
一、原电池原理
把化学能转变为电能的装置叫 原电池
要解决的问题： 1. 什么是原电池？ 2. 原电池的工作原理？ （电子的流向、电流的流向、离子的流向、形 成条件、电极的判断、电极反应的写法）
(1) 热敷袋使用时，为什么会放出热量？ 利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量。
(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作 用？碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起
构成原电池，加速铁屑的氧化。 氯化钠溶于水，形成了电解质溶液。
(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。
负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极：O2+2H2O + 4e- = 4OH总反应：4Fe+3O2+6H2O = 4Fe(OH)3
反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反 应方程式为
3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑
2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率， 因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的 熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气， 空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制 得在650℃下工作的燃料电池，完成有关 的电池反应式：
《电化学基础》课件
电化学反应速率
总结词
电化学反应速率描述了电化学反应的快 慢程度，是衡量反应速度的重要参数。
VS
详细描述
电化学反应速率与参与反应的物质的浓度 、温度、催化剂等条件有关。在一定条件 下，反应速率可由实验测定，对于一些特 定的电化学反应，也可以通过理论计算来 预测其反应速率。
反应速率常数
总结词
反应速率常数是描述电化学反应速率的重要参数，它反映了电化学反应的内在性质。
详细描述
反应速率常数与参与反应的物质的性质、温度等条件有关。在一定条件下，反应速率常数可以通过实验测定，也 可以通过理论计算得到。反应速率常数越大，表示该反应的速率越快。
反应机理
总结词
电化学反应机理是描述电化学反应过程中各步骤的详细过程和相互关系的模型。
详细描述
电化学反应机理可以帮助人们深入理解电化学反应的本质和过程，从而更好地控制和优化电化学反应 。不同的电化学反应可能有不同的反应机理，同一电化学反应也可能存在多种可能的反应机理。 Nhomakorabea05
电化学研究方法
实验研究方法
01
重要手段
02
实验研究是电化学研究的重要手段，通过实验可以观察和测量电化学 反应的过程和现象，探究反应机理和反应动力学。
03
实验研究方法包括控制电流、电位、电场等电学参数，以及观察和测 量电流、电位、电导等电化学参数。
04
实验研究需要精密的实验设备和仪器，以及严格的操作规范和实验条 件控制。
01
02
03
电池种类
介绍不同类型电池的制造 过程，如锂离子电池、铅 酸电池、镍镉电池等。
电池材料
阐述电池制造过程中涉及 的主要材料，如正负极材 料、电解液、隔膜等。
电化学基础知识及其应用讲义
电化学基础知识及其应用讲义知识点一、原电池及其应用1、原电池2、原电池原理（1）原电池装置构成条件①②③④（2）原电池发电原理及电极反应3、原电池的应用主要有两方面：其一，利用原电池自发进行的氧化还原反应，开发化学电源；其二，抑制原电池反应发生，应用于金属腐蚀的防护。
知识点二、常见的化学电源①锌-锰干电池正极-石墨棒，负极-锌筒, 电解质-淀粉湖-NH4Cl与碳粉、MnO2的混合物。
负极反应：Zn-2e- =Zn2+，正极反应：2NH4++ 2e- =2NH3 + H2，2MnO2 + H2 = Mn2O3+ H2O；电池反应：Zn + NH4Cl + MnO2 = ZnCl2 + 2NH3 + Mn2O3 + H2O②铅蓄电池电解质溶液为(电解液：1.25g/cm3~1.28g/cm3的H2SO4溶液放电时，负极-Pb：Pb-2e- + SO42- = PbSO4↓；正极-Pb（PbO2）：PbO2+2e-+4H++SO42-= PbSO4↓+2H2O 充电时，阴极：PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-阳极：PbSO4↓-2e- + 2H2O = PbO2 + 4H++SO42- ；③锌-银钮扣电池锌为负极，氧化银为正极，KOH溶液为电解质溶液。
负极(Zn): Zn –2e-+ 2OH- = ZnO + H2O [电极上Zn–2e-=Zn2+,溶液中Zn2++2OH-=Zn(OH)2,Zn(OH)2= ZnO +H2O ] 正极(Ag2O): Ag2O + 2e- + H2O = 2Ag + 2OH- ;电池总反应Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag④燃烧电池利用可燃物与O2的反应开发的电源，燃料电池与普通电池的区别:不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，同时电极反应产物不断排出电池。
燃料电池的原料，除氢气和氧气外，也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
《电化学基础 》课件
电化学基础
电化学基础是研究电化学原理与应用的基础知识。电化学研究从化学反应中 产生电压、电流和电功率之间的相互作用，为科学和工业界提供了广泛的应 用。
定义
1 电化学
电化学是研究电流、电 势和电解过程中化学反 应的分支领域。
2 电感耦合
一个电子器件、传感器 或转换器用磁性耦合原 理将信号从一个电路传 送到另一个电路。
应用案例
1
节能灯
电化学领域的典型应用之一，催化层的材料选择是节能灯的成本决定因素。
2
肝素
肝素制备的中间体是一种糖，用电化学方法可以制备这种糖。
3
锂离子电池
锂离子电池正极材料由氧化物和其他元素经过多次烧结制备而成。
学习方法
1 精读重点内容
化学和物理的基础课程 是学习电化学重要的基 础。
2 参加相关学术会议
电化学池
可控制体系内离子的浓度，以适用于电化学 研究。
扫描电子显微镜
可通过成像和分析的手段观察样品形态、尺 寸、形貌等信息。
反应动力学
反应速率
电极反应性能
电化学反应速率可能受到温度、 电流密度、电极表面等因素的 影响。
电极表面材料和形貌会影响反 应动力学。
动力学基础
对电分析反应进行研究，可为 其他电化学研究领域提供理论 基础。
3 电池
一种能将化学能转化为 电能的设备。
重要性
能源
电化学研究为制造更高效、更 环保的能源提供了理论基础。
医学
电化学技术在医学领域中有潜 在的广阔应用领域。
电子产品
电化学原理及材料，如半导体、 电容器等，应用广泛于电子产 品中。
交通运输
电化学技术正在推动电动汽车 和混合动力汽车的发展。
电化学基础是研究电化学原理与应用的基础知识。电化学研究从化学反应中 产生电压、电流和电功率之间的相互作用，为科学和工业界提供了广泛的应 用。
定义
1 电化学
电化学是研究电流、电 势和电解过程中化学反 应的分支领域。
2 电感耦合
一个电子器件、传感器 或转换器用磁性耦合原 理将信号从一个电路传 送到另一个电路。
应用案例
1
节能灯
电化学领域的典型应用之一，催化层的材料选择是节能灯的成本决定因素。
2
肝素
肝素制备的中间体是一种糖，用电化学方法可以制备这种糖。
3
锂离子电池
锂离子电池正极材料由氧化物和其他元素经过多次烧结制备而成。
学习方法
1 精读重点内容
化学和物理的基础课程 是学习电化学重要的基 础。
2 参加相关学术会议
电化学池
可控制体系内离子的浓度，以适用于电化学 研究。
扫描电子显微镜
可通过成像和分析的手段观察样品形态、尺 寸、形貌等信息。
反应动力学
反应速率
电极反应性能
电化学反应速率可能受到温度、 电流密度、电极表面等因素的 影响。
电极表面材料和形貌会影响反 应动力学。
动力学基础
对电分析反应进行研究，可为 其他电化学研究领域提供理论 基础。
3 电池
一种能将化学能转化为 电能的设备。
重要性
能源
电化学研究为制造更高效、更 环保的能源提供了理论基础。
医学
电化学技术在医学领域中有潜 在的广阔应用领域。
电子产品
电化学原理及材料，如半导体、 电容器等，应用广泛于电子产 品中。
交通运输
电化学技术正在推动电动汽车 和混合动力汽车的发展。
电化学原理公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
第25页
电极电势测量
将待测电极与原则氢电极构成原电池, 测定 其电动势, 即可拟定待测电极电极电势；若 构成电极各种物质皆处于原则态, 则称为原 则电极电势, 记为E
Pt|H2(g, 105Pa)|H+(1mol.dm-3)¦¦待测定电极
原则态:
固体、液体为P 下纯物质；气体P=P 并表现出抱负气体性质纯气体；溶液C
第页
2.电极电势产生——双电层理论
M(s)
溶解 沉积
当溶解与沉积速
Mn+(aq) + ne 度相等时, 达到动态
平衡, 形成双电层
(double electric
溶液 金属板 layer)。
在金属与溶液间
由于电荷不均等产 生了电势差。事实 上双电层结构溶液 一侧, 由于离子热运 动而呈现一个梯次 分布, 即形成扩散双 电层结构。
电池反应: Cu2++ Zn ＝ Cu+ Zn2+
第7页
原电池反应特点:
• 氧化剂与还原剂不直接接触, 氧化半反应 和还原半反应在空间上分开进行, 通过外 部导体传导电子, 产生电流。
• 在原电池中发生氧化反应电极称之为负极； 发生还原反应电极称之为正极。
• 在电化学中但凡发生氧化反应电极都称之 为阳极, 发生还原反应电极称之为阴极。
要求E(H+ / H2 )＝0
第23页
原则氢电极构成
P(H2)=105Pa 纯氢气
H2
H+ C(H+)= 1mol.dm-3
第24页
2. 原则电极电势
待测电极处于原则态
物质皆为纯净物 相关物质浓度为1mol·L-1 涉及到气体分压为100kPa
电极电势测量
将待测电极与原则氢电极构成原电池, 测定 其电动势, 即可拟定待测电极电极电势；若 构成电极各种物质皆处于原则态, 则称为原 则电极电势, 记为E
Pt|H2(g, 105Pa)|H+(1mol.dm-3)¦¦待测定电极
原则态:
固体、液体为P 下纯物质；气体P=P 并表现出抱负气体性质纯气体；溶液C
第页
2.电极电势产生——双电层理论
M(s)
溶解 沉积
当溶解与沉积速
Mn+(aq) + ne 度相等时, 达到动态
平衡, 形成双电层
(double electric
溶液 金属板 layer)。
在金属与溶液间
由于电荷不均等产 生了电势差。事实 上双电层结构溶液 一侧, 由于离子热运 动而呈现一个梯次 分布, 即形成扩散双 电层结构。
电池反应: Cu2++ Zn ＝ Cu+ Zn2+
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原电池反应特点:
• 氧化剂与还原剂不直接接触, 氧化半反应 和还原半反应在空间上分开进行, 通过外 部导体传导电子, 产生电流。
• 在原电池中发生氧化反应电极称之为负极； 发生还原反应电极称之为正极。
• 在电化学中但凡发生氧化反应电极都称之 为阳极, 发生还原反应电极称之为阴极。
要求E(H+ / H2 )＝0
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原则氢电极构成
P(H2)=105Pa 纯氢气
H2
H+ C(H+)= 1mol.dm-3
第24页
2. 原则电极电势
待测电极处于原则态
物质皆为纯净物 相关物质浓度为1mol·L-1 涉及到气体分压为100kPa
《电化学基础》课件
学习储能装置和电池技术的原 理，如锂离子电池和太阳能电 池。
燃料电池和电化学传感器
燃料电池
探索燃料电池的原理与应用，如氢燃料电池和燃料电池汽车。
电化学传感器
了解电化学传感器的工作原理，以及其在环境监测和医学诊断中的应用。
《电化学基础》PPT课件
本PPT课件将介绍电化学的基础理论、动力学、电池与电解池、电化学表征技 术以及电化学的应用领域，带你深入了解这个令人着迷的领域。
电化学基础理论
1 电化学基础概念
2 电化学反应的基本
学习电化学的基础概念，
特征和实验表征方 法
包括电解质、离子和电
探索电化学反应的特征
子传输。
以及实验方法，包括溶
了解反应速率和速率常数的 定义及其在动力学研究中的 重要性。
电池和电解池
1
电池和电解池的基本概念
探索电池与电解池的原理和应用，包
奥姆定律和纳尔斯特方程
2
括电子转移和离子传输过程。
学习奥姆定律和纳尔斯特方程，揭示
电池和电解池中电流与电势之间的关
系。
3
活性质量、化学放电和电化学 效率
和计时电流法
深入了解线性扫描伏安法和循环伏安法的 原理和应用。
探索电位阶跃法和计时电流法在电化学研 究中的重要性。
电化学应用
电催化和电极催化反应
电化学合成和电化学分析 储能装置和电池技术
了解电催化和电极催化反应的 应用，如催化转化和废水处理。
探索电化学合成和电化学分析 在化学工业和实验室中的应用。
电解和电沉积过程
4
响，以及化学放电和电化学效率的计
算。
了解电解和电沉积在电化学中的应用
以及相关实验和工业过程。
高中化学 第四章 电化学基础章末复习讲座 新人教版选修4(2021年整理)
2017-2018学年高中化学第四章电化学基础章末复习讲座新人教版选修4 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018学年高中化学第四章电化学基础章末复习讲座新人教版选修4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2017-2018学年高中化学第四章电化学基础章末复习讲座新人教版选修4的全部内容。
第四章电化学基础1．［2014·北京高考]下列电池工作时,O2在正极放电的是（)A。
锌锰电池B。
氢燃料电池 C.铅蓄电池D。
镍镉电池2放电，氧气在正极放电，B项正确;铅蓄电池中，Pb在负极放电，PbO2在正极放电,C项错误;镍镉电池中，镉（Cd)在负极放电，NiO(OH)在正极放电,D项错误。
答案：B2．[2014·课标全国卷Ⅱ]2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。
下列叙述错误的是（)A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－x Mn2O4＋x LiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时,溶液中Li＋从b向a迁移解析：由题给图可知:该电池的b极电极反应式为Li－e－===Li＋，所以b极为负极，a为正极，A项正确；B项正确；C项放电时，负极Li价态发生变化，a为正极,Li＋价态不变，C 项错误；D项放电时阳离子移向正极，D项正确。
答案:C3．［2014·天津高考］已知锂离子电池的总反应为Li x C＋Li1－x CoO2错误!C＋LiCoO2,锂硫电池的总反应为2Li＋S错误!Li2S，有关上述两种电池说法正确的是（）A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析：放电时为原电池，阳离子向正极迁移，A项错误;充电时，锂电极作阴极，发生还原反应，B正确；同质量产生的电量不相同，C项错误;锂离子电池为电解池，锂硫电池为原电池，D项错误。
应用电化学电化学理论基础PPT课件
电化学脱硝技术
利用电化学方法将废气中的氮氧化物转化为氮气和水等无害物质。
重金属离子回收技术展示
01
电镀废液处理
通过电解作用将废液中的重金属 离子还原为金属单质，实现重金 属的回收和废液的净化。
02
电池回收技术
03
电化学冶金技术
利用电化学方法将废旧电池中的 重金属离子提取出来，实现资源 的再利用。
通过电解作用从矿石或冶金废渣 中提取金属或其化合物，实现资 源的综合利用。
燃料电池类型
详细介绍质子交换膜燃料电池 （PEMFC）、固体氧化物燃料电池 （SOFC）、碱性燃料电池（AFC）等 主流燃料电池的特点及应用领域。
锂离子电池工作原理及性能评估
锂离子电池工作原理
深入解析锂离子电池的充放电过程，包括锂离子在正负极之间的 嵌入和脱出机制。
电池性能评估指标
介绍锂离子电池性能评估的主要指标，如能量密度、功率密度、 循环寿命、安全性等。
迁移过程
离子在电场作用下的定向移动，形成 电流。
界面现象及双电层结构
界面现象
不同相之间的界面上发生的特殊现象，如吸附、润湿、电毛细现象 等。
双电层结构
电极与电解质溶液界面上的电荷分布结构，包括紧密层和分散层。 紧密层内电荷密度高，分散层内电荷密度逐渐降低。
02
应用电化学领域概述
能源转换与储存技术
06
总结回顾与拓展思考
关键知识点总结回顾
电化学基本概念
包括电解质、电极、电位等核心概念的定义与性 质。
电化学体系分析
介绍不同类型电化学体系的组成、工作原理及应 用，如原电池、电解池和腐蚀电池等。
电化学反应原理
阐述电化学反应的基本过程，包括电荷转移、物 质传递和界面反应等。
利用电化学方法将废气中的氮氧化物转化为氮气和水等无害物质。
重金属离子回收技术展示
01
电镀废液处理
通过电解作用将废液中的重金属 离子还原为金属单质，实现重金 属的回收和废液的净化。
02
电池回收技术
03
电化学冶金技术
利用电化学方法将废旧电池中的 重金属离子提取出来，实现资源 的再利用。
通过电解作用从矿石或冶金废渣 中提取金属或其化合物，实现资 源的综合利用。
燃料电池类型
详细介绍质子交换膜燃料电池 （PEMFC）、固体氧化物燃料电池 （SOFC）、碱性燃料电池（AFC）等 主流燃料电池的特点及应用领域。
锂离子电池工作原理及性能评估
锂离子电池工作原理
深入解析锂离子电池的充放电过程，包括锂离子在正负极之间的 嵌入和脱出机制。
电池性能评估指标
介绍锂离子电池性能评估的主要指标，如能量密度、功率密度、 循环寿命、安全性等。
迁移过程
离子在电场作用下的定向移动，形成 电流。
界面现象及双电层结构
界面现象
不同相之间的界面上发生的特殊现象，如吸附、润湿、电毛细现象 等。
双电层结构
电极与电解质溶液界面上的电荷分布结构，包括紧密层和分散层。 紧密层内电荷密度高，分散层内电荷密度逐渐降低。
02
应用电化学领域概述
能源转换与储存技术
06
总结回顾与拓展思考
关键知识点总结回顾
电化学基本概念
包括电解质、电极、电位等核心概念的定义与性 质。
电化学体系分析
介绍不同类型电化学体系的组成、工作原理及应 用，如原电池、电解池和腐蚀电池等。
电化学反应原理
阐述电化学反应的基本过程，包括电荷转移、物 质传递和界面反应等。
大学化学之电化学基础PPT讲稿
20
5.2.2 原电池的符号表示
1.书写要求 （1） 负极写在左边，正极写在右边； （2）正负极之间用盐桥“‖”相接； （3）电极固体标志用一竖线“│”表示； （4）同相之不同物质间用“，”间隔； （5）若为离子时应注明其活度（浓度亦可）； （6）若电对不含金属导体，则需加一惰性导体； （7）纯气体、液体或固体与惰性电极名称之间以
17
5.2.1 原电池的概念
1.定义 原电池是利用氧化还原 反应产生电流的装置。
2.原电池的构成 ⑴电势不同的两个电极； ⑵盐桥； ⑶外电路（检流计）。
18
3.Daniell电池
e
—
+
图1 Daniell电池
电子由Zn极流向Cu极： Zn极电势低，为负极；Cu极电势高，为正极。
19
4.特征 正极：氧化剂(Cu2+)被还原，半电池反应为： Cu2+ + 2e → Cu 负极：还原剂(Zn)被氧化，半电池反应为： Zn → Zn 2+ + 2e 电池反应为： Cu2+ + Zn → Cu + Zn 2+
22
（2）电极组成：
正极：Pt│MnO4- （c1）,Mn2＋（c2）,H＋ （c3） 负极：Pt, O2 （p）│ H2O2 （c4）, H＋ （c3）
（3）电池符号：
（-）Pt, O2 （p）│ H2O2 （c4）, H＋ （c3）‖ MnO4- （c1）,Mn2＋（c2）,H＋ （c3） │ Pt（+）
①×5 + ② 得：
6Cl2（g）+ 12OH- = 10Cl- + 2ClO3-+ 6H2O 化简得：
3Cl2（g）+ 6OH- = 5Cl- + ClO3-+ 3H2O 3Cl2（g）+ 6NaOH = 5NaCl + NaClO3+ 3H2O
5.2.2 原电池的符号表示
1.书写要求 （1） 负极写在左边，正极写在右边； （2）正负极之间用盐桥“‖”相接； （3）电极固体标志用一竖线“│”表示； （4）同相之不同物质间用“，”间隔； （5）若为离子时应注明其活度（浓度亦可）； （6）若电对不含金属导体，则需加一惰性导体； （7）纯气体、液体或固体与惰性电极名称之间以
17
5.2.1 原电池的概念
1.定义 原电池是利用氧化还原 反应产生电流的装置。
2.原电池的构成 ⑴电势不同的两个电极； ⑵盐桥； ⑶外电路（检流计）。
18
3.Daniell电池
e
—
+
图1 Daniell电池
电子由Zn极流向Cu极： Zn极电势低，为负极；Cu极电势高，为正极。
19
4.特征 正极：氧化剂(Cu2+)被还原，半电池反应为： Cu2+ + 2e → Cu 负极：还原剂(Zn)被氧化，半电池反应为： Zn → Zn 2+ + 2e 电池反应为： Cu2+ + Zn → Cu + Zn 2+
22
（2）电极组成：
正极：Pt│MnO4- （c1）,Mn2＋（c2）,H＋ （c3） 负极：Pt, O2 （p）│ H2O2 （c4）, H＋ （c3）
（3）电池符号：
（-）Pt, O2 （p）│ H2O2 （c4）, H＋ （c3）‖ MnO4- （c1）,Mn2＋（c2）,H＋ （c3） │ Pt（+）
①×5 + ② 得：
6Cl2（g）+ 12OH- = 10Cl- + 2ClO3-+ 6H2O 化简得：
3Cl2（g）+ 6OH- = 5Cl- + ClO3-+ 3H2O 3Cl2（g）+ 6NaOH = 5NaCl + NaClO3+ 3H2O
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t+=0.8 t-=0.2
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
电迁移小结
• 混合溶液 • 什么是电导率 • 电导率与什么有关系 • 离子淌度
• 迁移数
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
电迁移vs.扩散
• 扩散系数与淌度（Einstein关系式）
uRT D= zF
• 电导率与扩散系数（Nernst-Einstein关系式）
z F D l= RT
2
2
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
对流
• 物质随流动的液体而移动
– 密度差（浓度or温度）→ 自然对流 – 外加搅拌 → 强制对流
渠道式双电极电解池
壁射环盘电极电解池
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
对流
• 旋转圆（环）盘电极
i E
ilimt ilimt
界面处
•
高度->E
传质控制
动力学控制
电荷 >传质
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
传质三大形式
扩散+对流+电迁移
8
— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
溶液中vs.界面上
• 不搅拌静止溶液对流=0
• 离电极较远 电迁移
扩散+电迁移 电迁移
• 电极表面薄层液体 扩散+电迁移 • 存在惰性电解质+表面 扩散 惰性电解质：
5e↗ ↘5e （b） 负 Pt/H2/ → +++++++/+ →/H2/Pt / - -/ - - - - - - / （c） Pt/H2/ +++++++ /→ + /H2/Pt / -←/ - - - - - -/
（d）
Pt/H2/ +++ /+++++ /H2/Pt / - - - / - - - - -/
基础电化学原理及技术系列讲座
电化学中的物质传递
揭晓 (Lily Jie)
— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
ATL-CL-MAL
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
电化学中的物质传递
• 物质传递的研究内容
– 溶液中 – 界面上
• 传质三种形式
– 扩散+Fick定律 – 电迁移+电导率 – 对流+特殊电极
– 浓差扩散 – 对流 – 电迁移
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
前情回顾
• 电化学模型
运动方向
我叫电化学工作站
离子
eeeeeeeee-
阻力
电场力
+ + + +
一瓶子 电解质溶液
动力学控制 + 传质控制
E vs. i
6
— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
回路模型
e e e e e e e
所有项都和扩散有关系
19
— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
对流小结
• 什么是对流 • 怎么产生强制对流 • 旋转圆（环）盘电极
20
— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
以循环伏安为例
— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
循环伏安结果
a. 非法拉第电流 - 双电层电流
b a
b. 动力学控制 - 线性区&Tafel区
扩散
• 浓度梯度 • Fick第一定律（稳态扩散） c1
x1
x2
c2
¶c J = -D ¶x
A x B
扩散系数D
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
扩散
• Fick第二定律（非稳态扩散）
¶c ¶c =D 2 ¶t ¶x
2
A x B
非稳态扩散与t有关
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
扩散小结
• 通量和浓度的关系 • 参数（J，c，x，t，D） • 稳态和非稳态 • 稳态—Fick第一定律
• 非稳态—Fick第二定律
13
— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
电迁移
• 电荷在电场的作用下移动 +
+ + B
-
离子淌度u：速率和电场强度之间 的比例系数 电导率：描述物质中电荷传递难易 程度的参数
A
k = F å zi ui ci
i
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
电迁移
• 迁移数t
（a）
α β 负 Pt/H2(1atm)/H+,Cl-/H+,Cl-/H2(1atm)Pt’正 (a1) (a2)
åt
i
i
=1
Pt/H2/++ / --
/++++++ /H2/Pt / ------/ 正
eeee-
+ + + +
• 不参与电极反应 • 抑制参与电极反应物质的 迁移，突出其扩散步骤 • 减低电解液的欧姆电位降
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
物质传递小结
• 物质传递研究的是什么 • 物质传递的三种形式 • 溶液中的物质传递 • 界面上的物质传递
• 惰性电解质
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
• 以循环伏安为例
– 表面浓度 – 极限扩散电流
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— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
故事的最开始
4
— 电化学原理及技术系列讲座第三讲 —
物质传递
• 什么是物质传递
– 英文叫mass transfer
– 也叫质量传递，传质
– 物质系统由于浓度不均匀而发生的质量迁移过程
• 电化学中物质传递的三种形式
c. 传质控制
c
- D, A, C, ν
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基础电化学原理及技术系列讲座
下次预告：电化学工作站原理 与应用简介
需要答疑 欢迎扫码加入电化学 技术交流群
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