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1、 上一内容 下一内容 回主目录O返回电能化学能电解电解电池电池物理化学第8章电化学2018/8/12 上一内容 下一内容 回主目录O返回课前指导电化学的基本概念；电导、电导率和摩尔电导率；电解质的平均离子活度系数；可逆电池的电动势及 其应用；可逆电池和可逆电极； 电池电动势的测定；电池电动势的取号和电池的简单设计；原电池热力学 ；电动势产生的机理；电极电势和电池电动势；浓差 电池和液体接界电势的计算公式；电动势测定的应用 。1. 本章的主要内容Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回课前指导了解表征电解质溶液导电性质的物理量。理解平均活度系数定义并掌握其计算。理解可逆电池的概念，理解能斯特
2、方程的推导掌握其应用。掌握电池电动势与热力学函数的关系及其计算。掌握常用电极符号、电极反应及其电极电势的计算, 掌握电池电动势的计算及其应用。理解原电池的设计原理。2. 本章的教学要求Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回课前指导重点：电解质的摩尔电导率；电解质的平均离子活度和 平均离子活度系数；可逆电极的三种类型及其反应；原 电池热力学，热力学函数的电化学方法计算；电极和电 池的能斯特方程；电池电动势的计算。电解质溶液平均 活度系数的测定；电池反应平衡常数的计算。 难点：电解质的平均离子活度和平均离子活度系数；可 逆电池的概念；电池的设计；氢标电极电势的概念；电 解质溶液平均活度系数的
3、测定。 3. 本章的重点和难点Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金属；电解法制备化工原料；电镀法保护和美化金属；还有氧化着色等。电池 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源。电化学分析 生物电化学Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回引言电能化学能电解电解电池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。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回干电池Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回铅蓄电池Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回燃料电池Date 上一内容 下一内容 回主目
4、录O返回电化学的研究目的1. 为相当一部分工艺过程提供电化学理论：实用电化学；2. 相当一部分热力学函数变要靠电化学方法获得：理论电化学；3 . 为科研提供基本手段：测量简单、灵敏度高、即时性、经济性。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回8.1 电解质溶液第二类导体的导电特点第二类导体的导电能力电解质溶液的活度Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回8.1.1 第二类导体的导电特点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又称电子导体，如金属、石墨等。1. 第一类导体Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回两
5、类导体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 第二类导体第二类导体 又称离子导体，如电 解质溶液、熔融电解质等。*固体电解质，如 等，也属于离子导体，但 它导电的机理比较复杂，导电能力不高，本章以讨论电 解质水溶液为主。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回导电机理Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电解池(electrolytic cell)Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回原电池(galvanic cell)Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回阴极、阳极发生还原作用的极称为阴极，在
6、原 电池中，阴极是正极；在电解池中 ，阴极是负极。阴极：阴极：( (Cathode)Cathode)发生氧化作用的极称为阳极，在原 电池中，阳极是负极；在电解池中 ，阳极是正极。阳极：阳极：( (Anode)Anode)Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回8.1.2 第二类导体的导电能力电导、电导率摩尔电导率离子独立移动定律电导测定的应用Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电导、电导率电导（electric condutance）电导是电阻的倒数，单位为 或 。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电导、电导率电导率（electrolytic conductivity）比
7、例系数 称为电导率。电导率相当于单位长度、 单位截面积导体的电导， 单位是 或 。 Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电导、电导率Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电导的测定电导测定的装置电导测定实际上测定的是电阻， 常用的韦斯顿电桥如图所示。AB为均匀的滑线电阻， 为可变 电阻，并联一个可变电容 以便调 节与电导池实现阻抗平衡，M为放 有待测溶液的电导池， 电阻待测。I 是频率在1000Hz左右的高频交流 电源，G为耳机或阴极示波器。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电导的测定Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电导的测定接通电源后，移动C点，使DGC线
8、路中无电流通过，如用耳机则听到声音最小，这时D，C两点电位降相等，电桥达平衡。根据几个电阻之间关系就可求得待测溶液的电导。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电导池常数（cell constant）电导池常数 单位是 。因为两电极间距离 和电极面积A无法用实验测 量，通常用已知电导率的KCl溶液注入电导池，测定电阻后得到 。然后用这个电导池测未知溶液的电 导率。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回的实验测定 先用已知电导率的标准KCl溶液(见下表）注入电导池 中，利用电导仪测其电导，代入式测定其电导率。中确定出电导池常数K，再将待测溶液 置于同一电导池中，利用式Date 上一内
9、容 下一内容 回主目录O返回电导、电导率的影响因素1. 内部因素（1）离子数目（2）迁移速率（3）离子价数Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电导、电导率的影响因素（1）电导池常数；（2）T-每升高1，增加2-2.5%；（3）浓度2. 外部条件Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电导率与浓度的关系Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回电导率与浓度的关系强电解质溶液的电导率随着浓度的 增加而升高。当浓度增加到一定程 度后，解离度下降，离子运动速率 降低，电导率也降低，如 和 KOH溶液。弱电解质溶液电导率随浓度变化不 显著，因浓度增加使其电离度下降 ，粒子数目变化不大，如醋酸。中性盐由于受饱和溶解度的限制 ，浓度不能太高，如KCl。Date
