第七章 电化学().pdfVIP

刘百军 办公地点：化学工程学院 （又名科学馆）225 电话 （校内3751 ） 手机 Email ：bjliu@cup.edu.cn 成绩考核办法： 平时成绩＋小测验：30 ％ 期末考试成绩：70 ％ 干电池 手机电池 蓄电池 第七章 电 化 学 电化学是研究电能和化学能相互转换规律的科学。 电能→化学能的过程称 为电解 相应的装置为电解池 电解 电解 电能 化学能 电池 电池 化学能→电能则必须借 助原电池放电来实现 电化学是一门既古老又年轻的科学 从1800 年伏特(Volta) 制成第一个化学电池开始，到二个 多世纪后的今天，电化学已发展成为包含内容非常广泛的学科 领域，如化学电源，电化学分析、电化学合成、光电化学、生 物电化学、电催化、电冶金、电解、电镀、腐蚀与保护等等都 属于电化学的范畴。 尤其是近年来可充电锂离子电池的普及生产使用、燃料电 池在发电及汽车工业领域的应用研究开发，以及生物电化学的 迅速发展，都为电化学这一古老的学科注入了新的活力。 无论是基础研究还是技术应用，电化学从理论到方法都在 不断地突破与发展，越来越多地与其它自然科学或技术学科相 互交叉、相互渗透。在能源、交通、材料、环保、信息、生命 等众多领域发挥着重要的作用。 物理化学中的电化学主要着重介绍电化学的基础理论 部分⎯用热力学的方法来研究化学能与电能之间相互转换 的规律，重点是原电池和电解池工作原理与热力学性质， 分为以下两个部分： 1. 利用化学反应来产生电能⎯⎯将能够自发进行的 化学反应放在原电池装置中使化学能转化为电能； 2. 利用电能来驱动化学反应⎯⎯将不能自发进行的 反应放在电解池装置中输入电流使反应得以进行。 无论是原电池还是电解池，其内部工作介质都离不开 电解质溶液。因此本章除介绍原电池和电解池外，还介绍 有关电解质溶液的基本性质和导电性质。 三部分： 三部分： 电解质溶液：（§7.1 -- §7.4 ） 原电池： （§7.5 -- §7.9 ） 电解和极化：（§7.10-- §7.12 ） §7.1 电极过程、电解质溶液及法拉第定律 1. 电解池和原电池 直接进行 25℃， Θ −1 例: H ＋0.5O H O Δ G =−237.129 kJ ⋅mol 2 2 2 r m 电解 原电池 但如将逆反应放入如图 电源 所示装置内，通电后，逆反 H O