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电能化学能

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电能 化学能
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§6 电化学 电能化学能 电解电解 电池电池 电化学主要是研究电能和化学能之间的 相互转化及转化过程中有关规律的科学。 ⒈电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金属 ; 电解法制备化工原料; 电镀法保护和美化金属; 还有氧化着色等。 ⒉电池 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、 生化和医学等方面都要用不同类 型的化学电源。 ⒊电分析 ⒋生物电化学 电动自行车 2003年后普及,主要 为铅酸蓄电池 电势低的极称为负极,电子从负极 流向正极。 负极负极 :: 电势高的极称为正极,电流从正极 流向负极。 正极正极 :: PbO2(s)+2H2SO4(aq)+Pb(s)==2PbSO4(s)+2H2O(l) 画图详细讲解;电动自行车;武汉大学化学系,卫星电池;80级同学孙爱军的银泰 科技,奖学金; 80级同学的另外一项蓝月亮奖学金;另外,力兴理电池; 发生还原作用的极称为阴极,在原 电池中,阴极是正极;在电解池中 ,阴极是负极。 阴极:阴极: (Cathode)(Cathode) 发生氧化作用的极称为阳极,在原 电池中,阳极是负极;在电解池中 ,阳极是正极。 阳极:阳极: (Anode)(Anode) 电动汽车或双模(双动力)汽车 国内比亚迪的 F3DM 国内比亚迪的纯电 动汽车e6(2008年) 甲醇燃料电池 多孔电极 离子交换膜 左边是氢氧燃料电池示意图 电池表示式为 在标准压力和所有pH范围内 Li 离子电池的工作原理 负极: 石墨,焦炭 正极: 负极反应: 正极反应: 总反应: 离子迁移方向: 阴离子迁向阳极 阳离子迁向阴极 6.1 电解质溶液导电的特点 电子导体:自由电子的定向移动.铝,铜;石墨—软炸弹1995年 美国轰炸南联盟,蜘蛛网状,破坏电力设施. 离子导体:离子的定向移动.阴离子,阳离子的定向移 动(迁移). 问题:常温常压下,纯净的 NaCl(s)能否导电? Cu2++2e-→ Cu(S) 发生还原作用,是阴极。电 流由Cu极流向Zn极,Cu极电 势高,是正极。 CuCu电极电极 :: Zn(S)→Zn2++2e- 发生氧化作用,是阳极。电 子由Zn极流向Cu极,Zn极电 势低,是负极。 ZnZn电极电极 :: 与外电源正极相接,是 正极。发生氧化反应, 是阳极。 Cu(S)→ Cu2++2e- 电极电极②②:: 与外电源负极相接,是 负极。发生还原反应, 是阴极。 Cu2++2e-→Cu(S) 电极电极①①:: ①①②② 与实验联系讲解 表示式表示式 (( 1 1 )) 电流效率= ×100% 理论计算耗电量 实际消耗电量 表示式表示式 (( 2 2 )) 电流效率= ×100% 电极上产物的实际量 理论计算应得量 FaradayFaraday’s Law ’s Law 法拉弟定律法拉弟定律 ⒈ 在电极界面上发生化学变化物质的 质量与通入的电量成正比。 ⒉ 通电于若干个电解池串联的线路中 ,当所取的基本粒子的荷电数相同时 ,在各个电极上发生反应的物质,其 物质的量相同,析出物质的质量与其 摩尔质量成正比。 取电子的得失数为 z,通入的电量为 Q, 则电极上发生反应的物质的量 n 为: 电极上发生反应的物质的质量 m 为: 或 F=L·e 法拉第常数在数值上等于1 mol元电荷的电量 。已知元电荷电量为 =6.022×1023 mol-1×1.6022×10-19 C =96484.6 C·mol-1 ≈96500 C·mol-1 根据法拉第定律,通电于若干串联电解池 中,每个电极上析出物质的物质的量相同,这 时,所选取的基本粒子的荷电绝对值必须相同 。例如: 荷一价电荷一价电 阴极 阳极 荷三价电荷三价电 阴极 阳极 荷二价电荷二价电 阴极 阳极 例题: 通电于 溶液,电流强度 , 析出 。已知 。 求: ⑴ 通入电量 ; ⑵ 通电时间 ; ⑶ 阳极上放出氧气的物质的量。 先在黑板上书写自己的解题方法 解法一解法一 取基本粒子荷单位电荷:即 解法二解法二 ⑵ t 同上 取基本粒子荷3个基本电荷:即 Au, 实际上,注意n和z是有联系的,其乘积一定.板书分析 ⒉ 该定律在任何温度、任何压力下均可 以使用。 ⒊ 该定律的使用没有什么限制条件。 ⒈ 是电化学上最早的定量的基本定律, 揭示了通入的电量与析出物质之间的定量 关系。 或 习题:P299,6-3 提示: 在阴极,H2O+e-=1/2H2+OH-需要得到1个电子 H2O==2H++1/2O2+2e-,需要失去2个电子 感恩的心,感谢有你! 谢谢你的欣赏! 全力打造精品课件,教学资料,感谢你的欣赏 文档有价,知识无价 课件之家精心整理
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