西安交通大学大学化学课件_第五章 电化学基础 (8h).pdf

第五章 电化学基础(8h) Fundamentality of Electric Chemistry 电化学: 是研究化学能和电能相互转化的一门科学。 化学能 电能, G  0 电能 化学能, G  0 化学电源: 借助化学变化将化学能直接转化为电能的装置， 叫化学电源 （batteries ）。化学电源可分为原 电池、蓄电池和燃料电池等。其优点：化学能 的利用率高，小型化等。 2015年12月9 日星期三 1 目的要求: 1. 学会用半反应式法配平氧化还原反应方程式；了解原电池 的组成、种类，正确写出原电池符号、正负极反应、电池 反应。 2. *掌握氧化还原电对、电极电势和标准电极电势、电动势和 标准电动势的概念；能用Nernst方程式计算电极电势和原电 池的电动势。 3. *掌握标准电极电势的应用：比较氧化剂、还原剂的强弱； 判断氧化还原反应的方向；掌握标准电极电势与标准电动 势、标准平衡常数等之间的相互换算。 4. 了解电解的原理及应用、电化学腐蚀及防蚀方法。 作业 P221 2. (b)(d) 4.(1) 5. 10. 11. 13. 2015年12月9 日星期三 2 5-1 氧化还原反应 5-2 原电池 5-3 电极电势 5-4 原电池热力学 5-5 电解与电化学技术 5-6 金属的腐蚀与防护 2015年12月9 日星期三 3 5-1 氧化还原反应 一、氧化还原反应 二、氧化还原电对 三、氧化还原反应式的配平 2015年12月9 日星期三 4 一、氧化还原反应 定义：元素的氧化值发生了变化的化学反应。 Sn2+ + Fe3+ → Sn4+ + Fe2+ 还原 ox （氧化态）＋ne- red （还原态） 氧化 氧化值升高的物种(元素）—— 还原剂 氧化值降低的物种(元素）—— 氧化剂 例：Zn ＋Cu2+ ＝Zn2+ ＋Cu 氧化半反应：Zn - 2e- ＝Zn2+ 还原半反应：Cu2+ + 2e- ＝Cu 2015年12月9 日星期三 5 氧化数与化合价的区别 氧化数概念是从正负化合价概念分化发展产生的，两者既 有联系又有区别。 化合价的原意是某种元素的原子与其他元素的原子相化合 时两种元素的原子数目之间一定的比例关系，所以化合价不应 +3 +2 +3 为非整数。例如：Fe O 的分子组成为Fe ·Fe ·Fe O 。 3 4 4 ① 氧化数亦称氧化值，化合价又称原子价，表示各种元素的原子相互化 合的数