第七講電化學(xué)ppt課件.ppt

《第七講電化學(xué)ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)1.氧化還原及氧化數(shù)的基本概念；氧化還原方程式的配平；2.電極的種類及表示方法；電極反應(yīng)方程式的書寫；3.原電池及電解池的表示方法；原電池及電解池中電極符號；電池反應(yīng)的書寫方法；4.電解過程法拉第定律，電流效率及有關(guān)計算；競賽要求掌握的主要內(nèi)容5.電極電勢及標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的概念及影響因素；6.氧化劑、還原劑強弱的判斷；氧化還原反應(yīng)方向的判斷；7.電解與電鍍過程的基本概念，電解過程析出物質(zhì)的順序；8.一些常見化學(xué)電源9.金屬電化學(xué)腐蝕的原理及基本防腐方法。競賽要掌握的主要內(nèi)容氧化還原反應(yīng)——氧化與還原任何一個氧化還原反應(yīng)都可看作是兩個半反應(yīng)之

2、和。例如，銅的氧化反應(yīng)可以看成是下面兩個半反應(yīng)的結(jié)果：氧化還原電對氧化還原反應(yīng)——氧化還原電對我們把一個還原型物種(電子給體)和一個氧化型物種(電子受體)稱為氧化還原電對：在書寫半反應(yīng)時，要把電對的氧化型物種寫在左邊，還原型物種寫在右邊。氧化還原反應(yīng)——氧化還原電對對于Fe2＋，當(dāng)它作為還原劑和氧化劑物種時，書寫半反應(yīng)時分別出現(xiàn)在不同一側(cè)：一、原電池和電極1.原電池在硫酸銅溶液中放入一片鋅，將發(fā)生下列氧化還原反應(yīng)：這個反應(yīng)同時有熱量放出，這是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿慕Y(jié)果。這一反應(yīng)也可在圖1所示的裝置中進(jìn)行。圖1銅鋅原電池原電池和電極——原電池這種裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變

3、成為電能，稱為原電池。原電池和電極——原電池在兩電極上進(jìn)行的反應(yīng)分別是：正極和負(fù)極：根據(jù)電位高低來判斷，電位高的為正極，低的為負(fù)極，電流方向由正極向負(fù)極，電子由負(fù)極向正極移動。陰極和陽極：根據(jù)電極反應(yīng)判斷，發(fā)生氧化反應(yīng)的為陽極，發(fā)生還原反應(yīng)的為陰極。原電池和電極——原電池電解池與原電池的比較原電池和電極——原電池的表示方法2.原電池的表示方法原電池由兩個半電池組成，在上述銅鋅原電池中，燒杯Ⅰ中的鋅和鋅鹽溶液組成一個半電池，燒杯Ⅱ中的銅和銅鹽溶液組成另一個半電池，兩個半電池用鹽橋連接。為了方便，在電化學(xué)中通常表示為：負(fù)極在左，正極在右；原電池和電極——原電池的

4、表示方法b.單垂線表示界面；c.雙垂線表示鹽橋；e.標(biāo)注所有影響電極電勢（電動勢）的因素，如物質(zhì)狀態(tài)，電解質(zhì)濃度等。d.標(biāo)注溫度和壓力；原電池的表示的一般方法為：例題：已知電池符號如下：電池符號：(－)(Pt),H2(p)?H+(1mol·dm-3)??Cl–(cmol·dm-3)?Cl2(p),Pt(+)寫出該電池的半反應(yīng)方程式和總反應(yīng)方程式氧化半反應(yīng)：H2－2e=2H+還原半反應(yīng)：Cl2+2e=2Cl–總反應(yīng)：H2+Cl2=2H++2Cl–3.電極及電極種類原電池總是由兩個半電池組成，半電池又可稱為電極。常見電極可分為三大類：原電池和電極——電極及電極種

5、類第一類又稱金屬電極：原電池和電極——電極及電極種類第二類又稱難溶鹽電極：原電池和電極——電極及電極種類第三類又稱氧化-還原電極：原電池和電極——電極及電極種類書寫電極反應(yīng)和電池反應(yīng)時，應(yīng)注意物量和電量的同時平衡。例如原電池：(-)(Pt)I2(s)│I-(a1)║Fe3+(a2),Fe2+(a3)│(Pt)(+)Fe3+(a2)+2I-(a1)→I2(s)+Fe2+(a3)電池反應(yīng)：而應(yīng)是2Fe3+(a2)+2I-(a1)→I2(s)+2Fe2+(a3)原電池和電極——電極及電極種類是不正確的，二、電極電勢及應(yīng)用1.電極電勢在銅鋅原電池中，為什么電子總是由

6、向Zn傳遞給Cu2＋，而不是從Cu傳遞給Zn2＋呢?圖2雙電層電極電勢及應(yīng)用——電極電勢當(dāng)溶解速度和沉積速度相等時，達(dá)到了動態(tài)平衡形成雙電層：由于雙電層的作用在金屬和鹽溶液之間產(chǎn)生的電位差，叫做金屬的電極電勢。2.標(biāo)準(zhǔn)電極電勢通常選擇標(biāo)準(zhǔn)氫電極作為基準(zhǔn)。規(guī)定它的電極電勢為零。用標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的各種電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池，即：測定這些原電池的電動勢即可求得給定電極的電極電勢。電極電勢及應(yīng)用——標(biāo)準(zhǔn)電極電勢標(biāo)準(zhǔn)氫電極‖給定電極圖3標(biāo)準(zhǔn)氫電極電極電勢及應(yīng)用——標(biāo)準(zhǔn)電極電勢參加電極反應(yīng)的各物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時電極的電極電勢稱為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(-)Zn│Zn2+(1mol·

7、kg-1)║H+(1mol·kg-1)│H2(p)(Pt)(+)例如用標(biāo)準(zhǔn)鋅電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池：可測得電池電動勢為0.7618V。原電池的電動勢用E表示，其數(shù)值等于正極的電極電勢減去負(fù)極的電極電勢，E＝φ+－φ－電極電勢及應(yīng)用——標(biāo)準(zhǔn)電極電勢因為鋅電極和氫電極都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，所以:電極電勢及應(yīng)用——標(biāo)準(zhǔn)電極電勢3.影響標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的因素電極電勢及應(yīng)用——影響標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的因素(1)金屬本身的性質(zhì)(2)氧化態(tài)及還原態(tài)物種的濃度電極電勢及應(yīng)用——影響標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的因素例如：Cu2＋＋2e→Cu考慮電極反應(yīng)[氧化態(tài)]＋ne→[還原態(tài)]則電極電位此即電極電勢的

8、Nernst方程?？紤]原電池Zn∣Zn2+(cZn2