电解质溶液导电机理课件

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六章 电化学 引 言1引言引言 恩格斯在自然辩证法恩格斯在自然辩证法“电电”这一章的开头指这一章的开头指出：出：“电和热一样，也具有某种无处不在的性质，电和热一样，也具有某种无处不在的性质，只不过方式不同而已。地球上几乎没有一种变化只不过方式不同而已。地球上几乎没有一种变化发生而不同时显示出电的现象，水蒸发，火燃烧，发生而不同时显示出电的现象，水蒸发，火燃烧，两种不同的金属或两种温度不同的金属相接触，两种不同的金属或两种温度不同的金属相接触，或者铁和硫酸铜的溶液相接触，以及诸如此类的或者铁和硫酸铜的溶液相接触，以及诸如此类的现象发生的时候，除了明显的物理现象和化学现现象发生的时候，除了明显的物理现象和化学现象，同时还有电的过程发生，我们愈是精密地研象，同时还有电的过程发生，我们愈是精密地研究各种极不相同的自然过程，我们就愈多地发现究各种极不相同的自然过程，我们就愈多地发现电的踪迹。电的踪迹。”引言 恩格斯在自然辩证法“电”这一章的开头指出：“电2干电池干电池干电池3铅蓄电池铅蓄电池铅蓄电池4燃料电池燃料电池燃料电池5应用电化学应用电化学应用电化学6电解质溶液导电机理课件7研究任务研究任务电化学是研究化学反应与电现象之间的相互电化学是研究化学反应与电现象之间的相互关系以及化学能与电能之间相互转化的规律关系以及化学能与电能之间相互转化的规律的学科。的学科。电化学装置：电化学装置：（原）电池、电解池。原）电池、电解池。研究任务电化学是研究化学反应与电现象之间的相互关系以及化学能8电化学装置电化学装置电化学装置9研究目的研究目的1、为相当一部分工艺过程提供电化学理论、为相当一部分工艺过程提供电化学理论-实用电化学；实用电化学；2、相当一部分热力学函数变要靠电化学方法、相当一部分热力学函数变要靠电化学方法获得获得-理论电化学；理论电化学；3、为科研提供基本手段。、为科研提供基本手段。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10Part I 电解质溶液电解质溶液6-1 第二类导体的导电特点第二类导体的导电特点6-2 第二类导体的导电能力第二类导体的导电能力Part I 电解质溶液6-1 第二类导体的导11熔融电解质熔融电解质熔融电解质12 导电机理导电机理 导电机理13电解池电解池电解池14原电池原电池原电池15电极命名法电极命名法口诀一：阳极氧化，阴极还原。口诀一：阳极氧化，阴极还原。电极命名法口诀一：阳极氧化，阴极还原。16结论结论1、借助电化学装置可实现电能与化学能的转化；、借助电化学装置可实现电能与化学能的转化；2、电解质溶液导电机理：、电解质溶液导电机理：（1）电流得以通过溶液是靠离子的定向迁移实现的；）电流得以通过溶液是靠离子的定向迁移实现的；（2）电流在电极与溶液界面处得以连续，是由于两）电流在电极与溶液界面处得以连续，是由于两极上分别发生了氧化还原反应的缘故。极上分别发生了氧化还原反应的缘故。3、（第二类导体）传输的电量是由正负离子共同、（第二类导体）传输的电量是由正负离子共同负担的，且二者传输的电量经常不一样多。负担的，且二者传输的电量经常不一样多。结论1、借助电化学装置可实现电能与化学能的转化；176-1-2 Faraday定律定律1883年，年，Faraday：当电流通过电解质溶液时，当电流通过电解质溶液时，1、电极上起化学反应的物质的量（反应量）、电极上起化学反应的物质的量（反应量）与电量成正比。与电量成正比。当电量是某一固定值当电量是某一固定值-“96500”的某一倍的某一倍数时，不同物质的反应量亦必是数时，不同物质的反应量亦必是“某一特某一特定值定值”的同一倍数。的同一倍数。这一这一“特定值特定值”为为“B/Z”。6-1-2 Faraday定律1883年，Faraday18Faraday定律定律2、取、取“元电荷元电荷”（1个个e）对应的物质作）对应的物质作为为“物质的量物质的量”及其单位及其单位“摩尔摩尔”的基本的基本单元，如（单元，如（1/2H2），（），（1/4O2），），（1/2CuCl2），（），（1/3Fe(OH)3），），（1/6Al2O3），则线路上每通过，则线路上每通过96500C的电量，电极上起反应的的电量，电极上起反应的“物质的量物质的量”必必为为1mol该基本单元。该基本单元。Faraday定律2、取“元电荷”（1个e）对应的物质作为“19结论结论（1）F=96500C/mol，即，即1mol电子所带电量电子所带电量的绝对值。的绝对值。（2）当对各物质所取基本单元荷电量相同时，）当对各物质所取基本单元荷电量相同时，则串联电路上各电极上起反应的物质的克数不则串联电路上各电极上起反应的物质的克数不同，但物质的量相同。同，但物质的量相同。（3）电化学中，不加特殊说明，所取基本单）电化学中，不加特殊说明，所取基本单元均为元电荷对应的物质。元均为元电荷对应的物质。（4）结论（1）F=96500C/mol，即1mol电子所带电量的206-1-3 离子传输电量分数离子传输电量分数-迁移数迁移数6-1-3 离子传输电量分数-迁移数21离子在电场中的移动离子在电场中的移动离子在电场中的移动22电解质溶液导电机理课件23结论结论1、线路上通过的电量、线路上通过的电量Q是由正负离子共是由正负离子共同传输的。同传输的。2、定义：每种离子所传输的电量占溶液、定义：每种离子所传输的电量占溶液中通过的总电量的分数为该种离子的迁中通过的总电量的分数为该种离子的迁移数，用移数，用t表示。表示。结论1、线路上通过的电量Q是由正负离子共同传输的。24离子迁移数离子迁移数离子迁移数25显然显然显然26迁移数的实验测定迁移数的实验测定（1）希托夫（）希托夫（Hittorf J W）法）法（2）界面移动法）界面移动法迁移数的实验测定（1）希托夫（Hittorf J W）法27作业教材下册226页7、8。作业教材下册226页7、8。28