电化学专业知识讲座省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第六章第六章 电化学电化学 引引 言言Part I 电解质溶液电解质溶液 Part II 可逆电池电动势可逆电池电动势Part III 不可逆电极过程不可逆电极过程第1页Part I 电解质溶液电解质溶液6-1 第二类导体导电特点第二类导体导电特点6-2 第二类导体导电能力第二类导体导电能力6-3 电解质溶液活度电解质溶液活度第2页6-3-1 问题特殊性问题特殊性第3页6-3-2 基本关系式基本关系式强电解质强电解质B B，设其化学式：，设其化学式：第4页则：则：由活度定义可得：由活度定义可得：第5页离子平均活度和平均活度系数离子平均活度和平均活度系数 定义：定义：第6页则：则：第7页a、a+、a-怎样用试验数据表示怎样用试验数据表示？第8页取得：取得：（1）试验测定（查手册）：）试验测定（查手册）：（2）理论计算：第9页德拜德拜-休克尔休克尔(Debye-Hckel）极限定律极限定律 只适合用于很稀只适合用于很稀(普通普通 m0.010.001molkg-1）电解质溶液。）电解质溶液。离子强度：第10页第11页第12页第13页举例举例用德拜休克极限公式计算用德拜休克极限公式计算298K时时0.01mol.kg-1NaNO3和和0.001 mol.kg-1Mg(NO3)2混合溶液中混合溶液中Mg(NO3)2平均活度系平均活度系数。数。第14页答案答案第15页Part II 可逆电池电动势可逆电池电动势6-4 可逆电池组成可逆电池组成6-5 可逆电池热力学可逆电池热力学6-6 电动势产生机理电动势产生机理6-7 氢标电极电势氢标电极电势6-8 各类电池电动势计算各类电池电动势计算6-9 电动势测定应用电动势测定应用第16页6-4-1 可逆条件可逆条件1、电极及电池化学反应本身必须是可逆、电极及电池化学反应本身必须是可逆。第17页第18页第19页第20页可逆条件可逆条件2、电池工作条件是可逆、电池工作条件是可逆(处于或靠近于处于或靠近于平衡态，即没有电流经过或经过电流为平衡态，即没有电流经过或经过电流为无限小无限小)。第21页注注意意：只只有有满足足上上述述两两条条件件，电池池反反应可可逆逆，能能量量可可逆逆，方方为可可逆逆电池池，才才能用能用热力学方法研究力学方法研究-第22页Question 1 第23页Question 2第24页研究可逆电池主要意义研究可逆电池主要意义（1）揭示一个原电池把化学能转变为电能最高）揭示一个原电池把化学能转变为电能最高程度；程度；（2）可利用可逆电池来研究电化学系统热力学，）可利用可逆电池来研究电化学系统热力学，即电化学反应平衡规律。原电池电动势就是即电化学反应平衡规律。原电池电动势就是指可逆电池电动势。指可逆电池电动势。第25页Question 可逆电池中反应都是在等温等压下进行，可逆电池中反应都是在等温等压下进行，所以所以G=0。第26页6-4-2 可逆电极分类可逆电极分类1、第一类、第一类2、第二类、第二类3、第三类、第三类第27页金属、类金属电极金属、类金属电极（1）金属电极）金属电极 Zn(s)Zn2(a)，Ag(s)Ag(a)，Cu(s)Cu2+(a)等。等。电极反应：电极反应：Mz+(a)+ze-M（2）类金属电极）类金属电极 Pt，H2(p)H+(a)(氢电极氢电极)Pt，Cl2(p)Cl-(a)(氯电极氯电极)Pt，O2(p)OH-(a)(氧电极氧电极)PtBr2(l)Br-(a)PtI2(s)I-(a)第28页氢氢电电极极第29页难溶盐：难溶盐：M(s)M难溶盐难溶盐(s)该盐阴离子该盐阴离子（1）甘汞电极）甘汞电极Hg(l)，Hg2Cl2(s)Cl-(a)电极反应为：电极反应为：Hg2Cl2(s)+2 e-2Hg(l)+2Cl-(a)第30页示示意意图图第31页（2）Ag-AgCl电极电极Ag(s)，AgCl(s)Cl-(a)电极反应：电极反应：AgCl(s)+e Ag(s)+Cl-(a)第32页（3）难溶氧化物电极）难溶氧化物电极Hg(l)，HgO(s)OH-(a)，Hg(l)，HgO(s)H+(a)Sb(s)，Sb2O3(s)OH-(a)等等电极反应：电极反应：HgO(s)+H2O(l)+2 e-Hg(l)+2OH-(a)HgO(s)+2H+(a)+2 e-Hg(l)+H2O(l)(a)Sb2O3(s)+3H2O(l)+6 e-2Sb(s)+6OH-(a)第33页氧化还原电极氧化还原电极Fe3+(a)Fe2+(a)Pt，Tl3+(a)Tl+(a)Pt，MnO4-(a)MnO42-(a)Pt，Fe(CN)63-(a)Fe(CN)64-(a)Pt 电极反应：电极反应：Fe3+(a)+e-Fe2+(a)Tl3+(a)+2 e-Tl+(a)MnO4-(a)+e-MnO42-(a)Fe(CN）63-(a)+e-Fe(CN）64-(a)第34页6-4-3 电池书写方式电池书写方式1、电池符号、电池符号丹尼尔电池Zn(s)ZnSO4(1molkg-1)CuSO4(1molkg-1)Cu(s)第35页第36页电池符号书写规则电池符号书写规则（1）左负右正）左负右正；“口诀二口诀二”（2）界面用）界面用“”或或“，”；（3）盐桥用）盐桥用“”；（4）气体电极加惰性物质做导体；）气体电极加惰性物质做导体；（5）离子或电解质溶液应标明活度，气体应离子或电解质溶液应标明活度，气体应标明压力，纯液体或纯固体应标明相态。标明压力，纯液体或纯固体应标明相态。第37页电池与反应互译电池与反应互译处理电化学平衡问题时，有两点十分主要：处理电化学平衡问题时，有两点十分主要：（1）电池已知，写出电池反应；）电池已知，写出电池反应；（2）反应已知，设计电池。）反应已知，设计电池。第38页写出以下电池所对应化学反应写出以下电池所对应化学反应第39页将以下化学反应设计成电池将以下化学反应设计成电池第40页2、关于电动势正负号要求、关于电动势正负号要求“口诀三口诀三”：“G负，负，E正；正；G正，正，E负。负。”E正负实际意义：正负实际意义：E+：向外提供电能；：向外提供电能；E-：外对内提供电能。：外对内提供电能。注意：实际上测定原电池注意：实际上测定原电池E不可能小于不可能小于0，只有在纸面上讨论化学反应怎样安排在只有在纸面上讨论化学反应怎样安排在电池中进行时才有电池中进行时才有E0情况。情况。第41页