电化学原理教学课件电子教案全套课件.pptx

电化学原理;;Rationale;绪论  Introduction;第一节 电化学研究对象;电子导电回路;原电池;电解池;几个重要概念;两种导电体系：;两种导电体系的区别：;二. 电化学体系的定义;;三. 电化学研究的内容;第二节 电化学科学的应用;电化学科学在工业上的应用;电解熔融NaOH;电化学科学在电池研究领域的应用;电动汽车中电池工作原理图（左图为放电过程，右图为充电过程）;电化学在金属的腐蚀与防护中的应用;第三节 电化学发展历史 ;电化学学科的发展; 电解质溶液 Electrolyte;重点要求;电解质：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。;离子与水分子的相互作用 ; 液态水是由大小不等的缔合体与自由水分子组成的缔合式液体；固态水（冰）是以氢键缔合成正四面体晶体。温度升高时，氢键破坏，晶体分裂为大小不等的缔合体 。;二. 电离与离子水化; 离子水化产生两种影响 ： 溶剂对溶质的影响：离子水化减少溶液中自由分子的数量，同时增加离子的体积； 溶质对溶剂的影响：带电离子的水化破坏附近水层的四面体结构，改变邻近水分子层的介电常数。;三. 水化热; 水化热特点： 加合性：已知某离子水化热与相应电解质水化热时可求另外离子的水化热。 不能直接测量某个单个离子的水化热。 ;四. 水化膜与水化数; 水化数：水化膜中包含的水分子数。 主要指原水化膜（原水化数），但由于原水化膜与二级膜之间无严格界限，所以是近似值； 是定性概念，不能计算与测量。 ;离子间的相互作用 ; 基本假设 在稀溶液中，强电解质是完全电离的； 离子间的相互作用主要是静电引力； 离子所形成的静电场是球形对称的（离子氛），每个离子可看成是点电荷； 离子的静电能远小于离子的热运动能； 溶液的介电常数约等于纯溶剂的介电常数。 ; 离子氛模型 任取一个中心离子A：由于热运动和静电作用的双重作用的结果使得只在与球心距离≥δ的空间内有离子氛电荷存在，把上述两个带电体相互作用的有效距离确定为 ，称为离子氛厚度（半径）。 ;通过 的大小可判断中心离子与离子氛相互作用的大小 ； 通过 可以知道影响“相互作用”的因素：T、Ci 、Zi等。 ;二. 离子缔合; 电解质溶液的活度与活度系数;活度：即“有效浓度” 活度系数：活度与浓度的比值，反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。 规定：活度等于1的状态为标准态。对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质状态，即规定纯物质的活度等于1。;二. 离子活度和电解质活度;令: 定义： ;三. 离子强度定律; 在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的关系为： 注意：上式当溶液浓度小于0.01mol·dm-3 时才有效。 ;电解质溶液的电迁移; 电导∶量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。 符号为G，单位为S ( 1S =1／Ω)。 ;电导率： 边长为单位长度的立方体溶液所具有的电导。;电导的测量; 上图又称韦斯顿电桥。AB为均匀的滑线电阻，R1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，E为放有待测溶液的电导池，电阻待测。G为耳机或阴极示波器，接通电源后，移动C点，使DGC线路中无电流通过，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。;测量步骤;当电桥达到平衡后： 于是，用标准KCl溶液标定出电导池常数后，通过上式即可计算出待测溶液的电导。 ;; 影响溶液电导的主要因素;离子本性： 主要是水化离子的半径和价数。半径越大，价数越小，在溶液中运动速度越小。 水溶液中H+和OH-具有特殊的迁移方式，运动速度比一般离子要大的多。;温度： 升高温度，离子迁移速率增大，导电能力加强。;;;当量电导（率）;与 的关系： 与 的关系： 定义：当 趋于一个极限值时，称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。;离子独立移动定律 ;二. 离子淌度;三.离子迁移数;影响迁移数的因素;共存离子的影响;Course Content; Course Material; Course syllabus;教学要求与考核;引起相间电位的几种情形;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;电子的表面吸附量 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;第四章 电极过程概述;重