电解质溶液ppt课件.ppt

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1、物理化学（下册）主讲教师：郭慧林傅献彩等编著（第五版）7/30/20211物理化学(下册)第8章电化学－电解质溶液(6h)第9章可逆电池的电动势及其应用(10h)第10章电解与极化作用(6h)第11章化学动力学基础(I)(11h)第12章化学动力学基础(II)(9h)第13章表面物理化学(7h)第14章胶体分散体系和大分子溶液(5h)7/30/20212电化学电化学是物理化学的一个重要组成部分，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。电化学所研究的内容有：电解质溶液理论、电化学热力学、电化学动力学和实用电

2、化学（电解、电镀、化学电源）。此外，与电化学进行学科交叉出现了生物电化学、量子电化学、材料电化学等新兴学科。电解质溶液和电化学热力学的有关知识将在物理化学中介绍。7/30/20213电化学发展史实摩擦起电——用毛皮摩擦琥珀伏打电堆——银片与锌片交叠与电解质接触电解产生——从钾和钠的氢氧化物中分离出单质钾和钠法拉第定律——为电化学的定量研究和电解工业奠定了理论基础能斯特方程——可逆电池电动势与参加电池反应的物质性质、浓度及外在条件（温度和压力等）有关强电解质溶液理论——推动了电化学理论的进一步发展塔菲尔方程——描述了电流密度与氢超

3、电势之间的关系7/30/20214电化学发展的几个重要方向电极过程动力学——电极反应速度及其影响因素量子电化学——用固体物理的理论和量子力学的方法解释和处理电子转移过程材料电化学——用电化学的方法生产的各种表面功能材料和金属基复合结构材料（电沉积非晶态合金等）半导体电化学——由半导体电极组成的光电化学电池（太阳能的开发和利用）生物电化学——生物体内各种生命过程均是电化学过程（植物的光合作用、动物的消化等生命过程）7/30/20215第八章电解质溶液§1电化学中的基本概念和法拉第定律§2离子的电迁移和迁移数§3电解质溶液的电导§4

4、电解质的平均活度和平均活度因子§5强电解质溶液理论简介7/30/202167/30/20217第八章电解质溶液(1)基本概念两类导体原电池电解池primarycellelectrolyticcell正极负极阴极阳极电流效率positive(negative)polecathodeanode§1电化学中的基本概念和法拉第定律7/30/20218电化学的基本概念两类导体第一类导体又称电子导体，如金属、石墨等。特点如下：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7/3

5、0/20219电化学的基本概念两类导体第二类导体又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等。特点如下：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7/30/202110电化学的基本概念阴极、阳极——根据电极上反应的性质阴极:发生还原作用的电极称为阴极。阳极:发生氧化作用的电极称为阳极。正极、负极——根据电极上电势的高低正极: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。7/30/202111电化学的基本概念Zn电极：Zn(s

6、)→Zn2++2e–原电池:(primarycell)——化学能转变为电能Daniell(丹尼尔)电池负载电阻ZnSO4溶液CuSO4溶液负极正极ZnCu阳极阴极e-e-Zn2+Cu2+SO42-SO42-发生还原作用，是阴极。电流由Cu极流向Zn极，Cu极电势高，是正极。Cu电极:Cu2++2e–→Cu(s)发生氧化作用，是阳极。电子由Zn极流向Cu极，Zn极电势低，是负极。7/30/202112电化学的基本概念与外电源负极相接的电极接受电子，电势较低，发生还原反应，所以该电极是负极也是阴极；与外加电源正极相接的电极电势较高，

7、发生氧化反应，所以该电极是正极也是阳极。电解池:(electrolyticcell)——电能转变为化学能阴极阳极e-e-+电解质溶液电解池7/30/202113电化学的基本概念电极过程和名称电极阳极阴极发生作用氧化作用还原作用电极电势电解池电势高，正极电势低，负极原电池电势低，负极电势高，正极7/30/202114电化学的基本概念和法拉第定律（2）法拉第定律(Faraday’sLaw)❖定律的文字表示❖定律的数学式❖法拉第常数❖粒子的基本单元7/30/202115法拉第定律法拉第定律的文字表述1.在电极界面上发生化学变化物质的物

8、质的量与通入的电量成正比。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，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。7/30/202116法拉第定律法拉第定律的数学表达式如欲从含有金属离子的溶液中沉积出金属