优选同济大学普通化学第三章电化学PPT演示ppt
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电化学原理PPT课件
（saturated calomel electrode，SCE） 6.导线；7. Hg；8.纤维
以标准氢电极的电极电势为标准，
可以测得SCE的电势为0.2415V。
.
21
对电极（辅助电极）
对电极一般使用惰性贵金属材料如铂丝等， 以免在此表面发生化学反应，用于与工作 电极形成回路。
.
22
电化学工作站
.
17
电化学三电极系统
• 工作电极（Working electrode） • 参比电极（Reference electrode） • 对电极（Auxiliary electrode）
.
18
工作电极
滴汞电极（极谱法） 铂电极 金电极 碳电极 热解石墨(PG)
玻碳(GC) 碳糊 碳纤维
.
19
参比电极
.
9
电分析成为独立的方法学
• 三大定量关系的建立 1833年法拉第定律Q=nFM 1889年能斯特W.Nernst提出能斯特方程
1934年尤考维奇D.Ilkovic提出扩散电流方程 Id = kC
.
10
近代电分析方法
(1) 电极的发展：化学修饰电极、超微电极 (2) 多学科参与：生物电化学传感器 (3)与其他方法联用：光谱-电化学、HPLC-EC、
1753年，俄国著名电学家利赫曼为了验证
富兰克林的实验，不幸被雷电击死，这是
做电实验的第一个牺. 牲者。
4
电化学的发展史
1791年, 意大利伽伐尼的青蛙实验 (电化学的起1799年, 伏特堆 (伏特电池/原电池的雏形)
.
6
电化学的发展史
1807年, 戴维电解木灰(potash)和苏打(soda)， 分别得到钾(potassium)和钠(sodium)元素
电化学基础-PPT课件
35
3. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，
它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍
电池的总反应式是：
1/2H2+NiO(OH)
Ni(OH)2
CD
据此反应判断，下列叙述中正确的是（ ）
A. 电池放电时，负极周围溶液的pH不
断增大
B. 电池放电时，镍元素被氧化
C. 电池充电时，氢元素被还原
D. 电池放电时，H2是负极
Ag
电解质溶液Y是__A_g_N__O_3_溶__液_；
(2)银电极为电池的___正_____极，CuSO4溶液 Y
发生的电极反应为__A_g_＋__＋__e_－__=_A__g___
X电极上发生的电极反应为
__C_u___-2__e_－___=__C__u_2_＋__________；
(3)外电路中的电子是从__负__(_C_u_电) 极流向
14
６. 双液原电池的工作原理（有关概念）
（１）盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的 胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出
（２）盐桥的作用是什么？
可提供定向移动的阴阳离子，
使由它连接的两溶液保持电
中性，盐桥保障了电子通过
外电路从锌到铜的不断转移
，使锌的溶解和铜的析出过 程得以继续进行。
盐桥的作用： （1）形成闭合回路。
？思考
1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫
化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方 法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中， 再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑 色会褪去而银不会损失。 试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应
为 Al -3e- = Al3＋ ； 正极发生的反应为 Ag2S+2e- = 2Ag；+S2-
3. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，
它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍
电池的总反应式是：
1/2H2+NiO(OH)
Ni(OH)2
CD
据此反应判断，下列叙述中正确的是（ ）
A. 电池放电时，负极周围溶液的pH不
断增大
B. 电池放电时，镍元素被氧化
C. 电池充电时，氢元素被还原
D. 电池放电时，H2是负极
Ag
电解质溶液Y是__A_g_N__O_3_溶__液_；
(2)银电极为电池的___正_____极，CuSO4溶液 Y
发生的电极反应为__A_g_＋__＋__e_－__=_A__g___
X电极上发生的电极反应为
__C_u___-2__e_－___=__C__u_2_＋__________；
(3)外电路中的电子是从__负__(_C_u_电) 极流向
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６. 双液原电池的工作原理（有关概念）
（１）盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的 胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出
（２）盐桥的作用是什么？
可提供定向移动的阴阳离子，
使由它连接的两溶液保持电
中性，盐桥保障了电子通过
外电路从锌到铜的不断转移
，使锌的溶解和铜的析出过 程得以继续进行。
盐桥的作用： （1）形成闭合回路。
？思考
1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫
化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方 法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中， 再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑 色会褪去而银不会损失。 试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应
为 Al -3e- = Al3＋ ； 正极发生的反应为 Ag2S+2e- = 2Ag；+S2-
电化学反应过程ppt课件
生。
发展历程：有机电化学合成始于1949年的“柯尔贝反应”。
由于种种原因，直到20世纪60年代中期，有机电化合成才有了新的进展； 20世纪80年代以来，由于新技术、新工艺的不断研究和开发，使得电化学 过程的工业应用不断扩展，反应器设计更合理，能耗进一步降低。
图9-1 几种典型的电有机合成反应示意图
流程简单、设备投资少、能耗低，其相对成本可减少40％左右，故发展前景 是非常美好的。
天然碱的加工精制方法最常用的是一水碱法，倍半碳酸钠法次之，此外还有一 些其他加工方法。
烧碱的工业生产简介
工业生产方法主要是通过电解食盐水溶液来制取，同时副产氯气和氢气。
电解方法有三种：
第一种是隔膜法(Diaphragm Proess，简称D法)；
2.生产方法
①目前纯碱的工业生产方法主要有氨碱法和联碱法两种； ②烧碱的工业生产方法主要是食盐水溶液电解法，其中包括水银电解法、隔
膜电解法和离子膜电解法三种。
纯碱工业生产过程简介
1.发展过程： 纯碱的工业生产始于1787年，法国人路布兰首先由硫酸钠和石灰石制得碳酸
钠； 1861年比利时人索尔维提出了以食盐、石灰石等为原料制纯碱的氨碱法 优点：原料来源方便、生产连续、产量大、成本低，曾被广泛采用； 缺点：食盐利用率低（＜30％）、副产氯化钙废渣，造成一定的环境污染。 1942年我国的化学家侯德榜提出了联合制碱法，在生产纯碱的同时，副产氯
分为直接电有机合成和间接电有机合成两大类。
直接电有机合成：指有机合成反应直接在电极表面上完成，这一类反应居多 数，包括氧化、还原反应、裂解、偶联、缩合、卤代等；
间接电解合成：指有机物的氧化还原反应仍采用氧化剂或还原剂，使用化学 方法进行，反应后的氧化剂或还原剂通过电解氧化或还原方法使之再生， 反复使用。
发展历程：有机电化学合成始于1949年的“柯尔贝反应”。
由于种种原因，直到20世纪60年代中期，有机电化合成才有了新的进展； 20世纪80年代以来，由于新技术、新工艺的不断研究和开发，使得电化学 过程的工业应用不断扩展，反应器设计更合理，能耗进一步降低。
图9-1 几种典型的电有机合成反应示意图
流程简单、设备投资少、能耗低，其相对成本可减少40％左右，故发展前景 是非常美好的。
天然碱的加工精制方法最常用的是一水碱法，倍半碳酸钠法次之，此外还有一 些其他加工方法。
烧碱的工业生产简介
工业生产方法主要是通过电解食盐水溶液来制取，同时副产氯气和氢气。
电解方法有三种：
第一种是隔膜法(Diaphragm Proess，简称D法)；
2.生产方法
①目前纯碱的工业生产方法主要有氨碱法和联碱法两种； ②烧碱的工业生产方法主要是食盐水溶液电解法，其中包括水银电解法、隔
膜电解法和离子膜电解法三种。
纯碱工业生产过程简介
1.发展过程： 纯碱的工业生产始于1787年，法国人路布兰首先由硫酸钠和石灰石制得碳酸
钠； 1861年比利时人索尔维提出了以食盐、石灰石等为原料制纯碱的氨碱法 优点：原料来源方便、生产连续、产量大、成本低，曾被广泛采用； 缺点：食盐利用率低（＜30％）、副产氯化钙废渣，造成一定的环境污染。 1942年我国的化学家侯德榜提出了联合制碱法，在生产纯碱的同时，副产氯
分为直接电有机合成和间接电有机合成两大类。
直接电有机合成：指有机合成反应直接在电极表面上完成，这一类反应居多 数，包括氧化、还原反应、裂解、偶联、缩合、卤代等；
间接电解合成：指有机物的氧化还原反应仍采用氧化剂或还原剂，使用化学 方法进行，反应后的氧化剂或还原剂通过电解氧化或还原方法使之再生， 反复使用。
《电化学极化》课件
05
电化学极化的未来发展
新材料的应用
总结词
随着科技的发展，新型电化学材料不断涌现 ，为电化学极化技术的发展提供了更多可能 性。
详细描述
目前，科研人员正在研究新型的电极材料、 电解质材料和隔膜材料等，以提高电化学极 化的效率和稳定性。这些新材料具有更高的 电化学活性、更好的导电性和更强的耐腐蚀 性等特点，能够显著提升电化学极化的性能
。
新型电极的设计
要点一
总结词
新型电极的设计是电化学极化技术发展的关键，能够提高 电极的效率和寿命。
要点二
详细描述
科研人员正在探索新型电极的结构和组成，以优化电极表 面的反应动力学和电荷传递过程。通过改变电极的形貌、 组成和孔隙结构等参数，可以显著提高电极的电化学性能 和稳定性，进一步推动电化学极化技术的发展。
注意事项
由于电极电位进行周期性的扫描，因此适用于可 逆和半可逆体系，避免极化对实验结果的影响。 同时需要注意扫描速度和扫描路径的选择，以获 得准确的实验结果。
04
电化学极化的实际应用
电池技术
电池性能优化
通过研究电化学极化现象，可以深入 了解电池内部的反应机制，从而优化 电池的充放电性能、能量密度和循环 寿命。
电化学极化的影响因素
金属的性质
不同金属在电解质溶液中的电化学极化程度 不同，这主要取决于金属的电子结构和表面 特性。
电解质溶液的组成和性质
电解质溶液的组成和性质对电化学极化有重要影响 ，例如离子种类、浓度、溶液的酸碱度等。
电极电位
电极电位是影响电化学极化的一个重要因素 。在一定的电极电位下，金属的电化学极化 程度会有所不同。
电化学极化的动力学模型
01
建立电化学极化动力学模型需要 考虑金属表面电荷分布的变化速 率以及界面反应速率等因素。
电化学基本概念ppt课件
i i
两相间建立平衡电势
电极（Electrode)
电极材料/电解质
Zn|Zn2+, SO42Pt|H2,H+ Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
电极（Electrode)
电极材料/电解质 •传递电荷
Zn|Zn2+,SO42-,
•氧化或还原反应
Pt|H2,H+
的地点
•“半电池”
Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应（串联）
e-
i
H2
Cl2
Na+
Cl-
Ag
Ag+
ei
Ag+
Ag+
H+
OH-
阴极
阳极
H+
NO3-
银阴极 银阳极
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应（串联） 4. 适用于单个电化学装置的多个反应（并联）
I
负极 e
e 正极
-2e Pb
Pb2+ PbSO4
H2O H+
SO4= SO4= H+
硫酸
+2e PbO2
Pb2+ PbSO4
铅酸蓄电池 (1860年--)
充电
(吸收电能)
负极 e
e 正极
Pb2+ PbSO4
+2e
Pb
Pb2+
H2O
PbSO4
普通化学简明教程精品课件 第3章 电化学
如果电极有个类似于生成焓的电势就好了
3.3 电极电势
一、标准电极电势
1. 电极电势：原电池能够产生电流,表明原电池两 极间存在电势差，即每个电极都有一个电势，称为 电极电势。用符号: E(氧化态/还原态)表示。 如: E(Zn2+/Zn); E(Cu2+/Cu); E(O2/OHˉ); E(MnO4ˉ/Mn2+); E(Cl2/Clˉ)等。 两电极的E值大小(高低)不同，其差值即为电池的电 动势E。
c 0.05917 E (Cl2 /Cl ) E (Cl 2 /Cl ) lg 2 pCl2 / p
-
Cl2 (g) 2e
2Cl (aq)
2 Cl-
Mn (aq) 4H2O cMn 2+ 0.05917 2+ E E (MnO4 /Mn ) lg 8 5 cMnO- cH+ 4 1.51 0.0946pH
第
3章
电 化 学
3.1 氧化还原反应相关的基本概念
1. 氧化与还原
得失氧化合价升降得失电子 氧化型 ne还原型 氧化还原反应电子传递反应； Ox n e Red 氧化半反应与还原半反应
2. 氧化还原电对：氧化态/还原态、Ox/Red
如：Cu2+/Cu、MnO4-/Mn2+、MnO4-/MnO2 MnO2/Mn2+、Fe3+/Fe2+、Fe2+/Fe
Cl2(p) + 2e ⇌ 2Cl-(c-) AgCl(s) + e ⇌ Ag(s) + Cl-(c-)
Sn4+(c1) + 2e ⇌ Sn2 +(c1)
Pt(s) | Sn4+(c1) ,Sn2+(c2)
优选电化学PPT演示ppt
4、在生物学和医学中的应用 比如，心电图、脑电图等都有电化学有关。
第四页，共142页。
§2.2 电化学的基本概念
一、基本概念
1、导体：又称导电体（electrical conductor），能够导电的物质
分类 问题
1）靠什么因素导电
电子导体
靠自由电子定向移动而导电
2）常见的导体举例 金属，石墨，某些金属的化合物
第三十七页，共142页。
表8-6列出了298K时一些离子的无限稀释摩尔电导率的值。
【问题1】：为什么H+ 和OH-的无限稀释摩尔电
导率比其他离子大得多 ？
【问题2】：
m
,Ba
2
?
第三十八页，共142页。
3、弱电解质 m 的求法：
方法一：利用离子独立移动定律，从离子的 m（查表）求得。
离子导体
靠离子作定向运动（即离子 的定向迁移）而导电
电解质溶液、熔融电解质等
3）导电过程中导体是 否发生化学变化 导电过程中导体本身不发生变化
4）导电能力与温度的 温度升高，电阻升高，导电能
关系
力减弱
导电过程中有化学反应发生
温度升高，离子运动速率 加快，导电能力增强
第五页，共142页。
2、关于电极的一些基本规定
2）如果正离子的迁移速率为负 离子的三倍，则正离子导3mol 电量，负离子导1mol电量，在 AA 平面（或BB 平面）上分别有3 mol正离子和1 mol 的负离子逆向
通过。
通电后离子迁移的结果：中部溶液的浓度仍保持不变，阴、阳两极部 溶液浓度不同，且两极部的浓度比原溶液相比都有所下降，但降低的 程度不同。(阳极部减少3mol ，阴极部减少1mol )
第三十页，共142页。
第四页，共142页。
§2.2 电化学的基本概念
一、基本概念
1、导体：又称导电体（electrical conductor），能够导电的物质
分类 问题
1）靠什么因素导电
电子导体
靠自由电子定向移动而导电
2）常见的导体举例 金属，石墨，某些金属的化合物
第三十七页，共142页。
表8-6列出了298K时一些离子的无限稀释摩尔电导率的值。
【问题1】：为什么H+ 和OH-的无限稀释摩尔电
导率比其他离子大得多 ？
【问题2】：
m
,Ba
2
?
第三十八页，共142页。
3、弱电解质 m 的求法：
方法一：利用离子独立移动定律，从离子的 m（查表）求得。
离子导体
靠离子作定向运动（即离子 的定向迁移）而导电
电解质溶液、熔融电解质等
3）导电过程中导体是 否发生化学变化 导电过程中导体本身不发生变化
4）导电能力与温度的 温度升高，电阻升高，导电能
关系
力减弱
导电过程中有化学反应发生
温度升高，离子运动速率 加快，导电能力增强
第五页，共142页。
2、关于电极的一些基本规定
2）如果正离子的迁移速率为负 离子的三倍，则正离子导3mol 电量，负离子导1mol电量，在 AA 平面（或BB 平面）上分别有3 mol正离子和1 mol 的负离子逆向
通过。
通电后离子迁移的结果：中部溶液的浓度仍保持不变，阴、阳两极部 溶液浓度不同，且两极部的浓度比原溶液相比都有所下降，但降低的 程度不同。(阳极部减少3mol ，阴极部减少1mol )
第三十页，共142页。
课件电化学.pptx
• 而 E MF = E ( 右极 , 还原 ) - E( 左极 , 还原) • EΘMF= E Θ ( 右极 , 还原 ) - EΘ ( 左极 , 还原 ) • 由标准平衡常数的定义式
反应( 电极反应及电池反应 ) 应是 EMF < Eex 时反应的逆反应。 • ( i i ) 从热力学上看 , 除要求 EMF< Eex 时的变化与 EMF> Eex 时
的变化相反之外 , 还要求变化的推动力 ( 即 EMF 与 Eex 之差 ) 只需发生无限小的改变便可使变化的方向倒转过来。
➢常考知识点精讲
➢常考知识点精讲
• 1. 电解质及其分类★ • 电解质是指溶于溶剂或熔化时能形成带相反电荷的离子 ,
从而具有导电能力的物质。电解质在溶剂(如 H2O) 中解离 成正、 负离子的现象叫电离。根据电解质电离度的大小 , 电解质分为强电解质和弱电解质 , 强电解质在溶液中几乎 全部解离成正、负离子。弱电解质的分子在溶液中部分地 解 离为正、负离子 , 在一定条件下 , 正、负离子与未解离 的电解质分子间存在电离平衡。
➢常考知识点精讲
• 6. 离子独立运动定律★★★ • 无论是强电解质还是弱电解质溶液 , 在无限稀薄时 , 离子间
的相互作用可以忽略不计 , 离子彼此独立运动 , 互不影响。 每种 离子的摩尔电导率不受其他离子的影响 , 它们对电解 质的摩尔电导率都有独立的贡献。因而无限稀薄时电解质 溶液摩尔电导率为正、 负离子无限稀薄摩尔电导率之和。 即
专业课命题规律分析及考点精讲
电化学系统的热力学及动力学
➢常考知识点精讲
• Ⅰ、本章框架及考情分析 • 出题形式为判断、选择、填空、计算，这一章难度不大，
掌握基本做题方法加上注意细节即可很好的应付考试。