电化学法拉第定律ppt课件.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,电化学,1,研究对象,电能,化学能,电解,电池,电化学主要是研究,电能和,化学能,之间的相互转化及转化过程中有关规律,的科学。,2,电子导体,离子导体,导体分类,7.1,电解质溶液的导电机理及法拉第定律,1.,电解质溶液的导电机理,3,电子导体,如金属、石墨等,。,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,.,4,离子导体,如电解质溶液、熔融电解质等。,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,5,在电极上发生有电子得失的化学反应称为,电极反应,.,两个电极反应的总结果表示为,电池反应,.,阳极,:,发生氧化反应的电极,;,阴极,:,发生还原反应的电极,.,正极,:,电势高的电极,;,负极,:,电势低的电极,.,6,利用电能以发生化学反应的装置称为,电解池,.,电解池示意图,阳,(,+),阴,(,),+,I,外电源,e,7,利用两极的电极反应以产生电能的装置称为,原电池,原电池 阴极,为,正极,阳极,为,负极,.,这种关系与,电解池,中情况相反,.,原电池示意图,阳(,),阴,(+),I,e,负载,在原电池转变为电解池,(,如充电,),时,电池的正负极不变,但阴阳极对换,.,8,阴极、阳极,发生,还原作用,的极称为,阴极。,阴极：,发生,氧化作用,的极称为,阳极。,阳极：,在,原电池中，阴极是正极,；在电解池中，阴极是负极。,在,原电池中，阳极是负极,；在电解池中，阳极是正极。,9,电解质溶液,阳离子迁向,阴极,，在阴极上发生,还原作用,-,+,电源,电解池,+,阳,极,-,阴,极,阴离子迁向,阳极,，在阳极上发生,氧化作用,在电解池中,10,阳极上发生氧化作用,阴极上发生还原作用,在电解池中,-,+,电源,电解池,+,阳,极,-,阴,极,11,阳离子迁向,阴极,阴离子迁向,阳极,在原电池中,负载电阻,正,极,负,极,Zn,ZnSO,4,溶液,阳,极,Cu,CuSO,4,溶液,阴,极,Danill,电池,在阴极上发生,还原,的是,在阳极上发生,氧化,的是,在电极上发生反应的先后由其性质决定,12,阳极上发生氧化作用,阴极上发生还原作用,在电解池中，用惰性电极,-,+,电源,电解池,+,Pt,-,Pt,电极上的反应次序由离子的活泼性决定,13,阳极上发生氧化作用,阴极上发生还原作用,在电解池中，都用铜作电极,-,+,电源,电解池,+,Cu,-,Cu,电极有时也可发生反应,14,电解质溶液,负载电阻,正,极,负,极,Zn,ZnSO4,溶液,阳,极,Cu,CuSO4,溶液,阴,极,（,a,),丹尼尔电池,离子迁移方向：,阴离子迁向阳极,阳离子迁向阴极,-,+,电源,（,b,）电解池,+,阳,极,-,阴,极,15,2.,法拉第定律,是电化学上最早的定量的基本定律，揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。,该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。,该定律的使用没有限制条件。,16,法拉第定律的文字表述,在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比。,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,，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。,17,对于下面的电极反应表达式,氧化态,+,z,e,还原态,还原态,氧化态,+,z,e,法拉第定律表示为,法拉第定律的数学表达式,18,z,电极反应的电荷数,F,法拉第常数,法拉第定律,19,F,=,L,e,法拉第常数,在数值上等于,1 mol,元电荷的电量。已知元电荷电量为,1.6021773310,-19,C,=6.022,1367,10,23,mol,-1,1.602210,-19,C,=9648,5.309,C,mol,-1,96500,Cmol,-1,20,对各种电解质溶液,每通过,96485.309C,的电量,在任一电极上发生得失,1mol,电子的反应,同时相对应的电极反应的物质的量亦为,1mol,（所选取的为一价）,.,21,对于电极反应：,Ag,+,+e,-,=Ag,z,=1,Q=96500C,时：,即每有,1mol Ag,+,被还原或,1molAg,沉积下来，通过的电量一定为,96500C,22,对于电极反应：,Cu,=Cu,2+,+2e,-,z,=2,Q=96500C,时：,即,：,1mol,电子能还原,1mol,一价离子，但只能还原,0.5mol,二价离子。,23,