南大物化PPT08章_可逆电池的电动势及其应用.ppt

物理化学电子教案—第八章 第八章 可逆电池的电动势及其应用 8.1 可逆电池和可逆电极 电化学与热力学的联系 组成可逆电池的必要条件 组成可逆电池的必要条件 可逆电极的类型 第一类电极及其反应 第二类电极及其反应 第三类电极及其反应 8.2 电动势的测定 对消法测定电动势的原理图 对消法测电动势的实验装置 标准电池结构图 标准电池结构图 问题 问题 标准电池电动势与温度的关系 8.3 可逆电池的书写方法及电动势的取号 可逆电池的书面表示法 可逆电池电动势的取号 从化学反应设计电池(1) 从化学反应设计电池(2) 8.4 可逆电池的热力学 （1） E与a(活度)的关系 （1） E与a(活度)的关系 （1） E与a(活度)的关系 （2） 从 求 （3） E ， 和 与电池反应的关系 （4） 从E和 求DrHm和DrSm 8.5 电动势产生的机理 电动势产生的机理 电动势产生的机理 电动势产生的机理 电极与溶液间的电势差 电动势的值 E值为什么可以测量？ 正确断路 8.6 电极电势和电池电动势 标准氢电极 氢标还原电极电势E(Ox|Red) 电极电势计算通式 为何电极电势有正、有负？ 二级标准电极——甘汞电极 电池电动势的计算 方法二 8.7 浓差电池和液接电势 （1）浓差电池(Concentration Cell) （1）浓差电池(Concentration Cell) （1）浓差电池(Concentration Cell) （2）液体接界电势Ej或El （2）液体接界电势Ej或El (3) 对盐桥作用的说明 (4) 总电动势E与Ec ，Ej的关系 8.8 电动势测定的应用 （1） 求热力学函数的变化值 （2） 判断氧化还原的方向 （3） 求离子迁移数 （4） 测离子平均活度系数g± （5） 测定未知的E$(Ox|Red)值 （5） 测定未知的E$(Ox|Red)值 （6） 求 (不稳定) （6） 求 (不稳定) （6） 求 (不稳定) （6） 求 (不稳定) （7） 测溶液的pH （7） 测溶液的pH （7） 测溶液的pH （8） E(Ox|Red)- pH图 （8） E(Ox|Red)- pH图 氧电极的E(Ox|Red)- pH图 氧电极的E(Ox|Red)- pH图 氧电极的E(Ox|Red)- pH图 氧电极的E(Ox|Red)- pH图 氧电极的E(Ox|Red)- pH图 氧电极的E(Ox|Red)- pH图 氧电极的E(Ox|Red)- pH图 氢电极的电势-pH图 氢电极的电势-pH图 氢电极的电势-pH图 氢电极的电势-pH图 氢电极的电势-pH图 氢电极的电势-pH图 氢电极的电势-pH图 H2O的电势-pH图 H2O的电势-pH图 H2O的电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 铁的各种电势-pH图 （9） 测E(Ox|Red)～-lga图 （9） 测E(Ox|Red)～-lga图 （9） 测E(Ox|Red)～-lga图 （9） 测E(Ox|Red)～-lga图 8.9 生物电化学 （1） 电化学势(Electrochemical Potential) （1） 电化学势(Electrochemical Potential) 金属与溶液间的电势差 金属与溶液间的电势差 （2） 膜电势 （2） 膜电势 NERNST NERNST 斜线的斜率随着铁离子浓度不同而不同。设二价铁离子的活度为10-6，则斜率为-0.117。显然，在不同pH条件下有不同的电极电势值。 斜线左下方是二价铁离子稳定区，右上方是三氧化二铁的稳定区。 5.铁防腐的电势-pH图 将铁与水的各种电势-pH图合在一起，对讨论铁的防腐有一定的指导意义。 （1）(c)线以下是铁的免腐蚀区。外加直流电源，将铁作为阴极，处在低电位区，这就是电化学的阴极保护法。 （2）铁与酸性介质接触，在无氧气的情况下被氧化成二价铁，所以置换反应只生成二价铁离子。当有氧气参与下，二价铁被氧化成三价铁，这样组成原电池的电动势大，铁被腐蚀的趋势亦大。 (3) (A)(D)线以左区域是铁的腐蚀区，要远离这个区域。 常用油漆、塑料或金属在铁的表面形成保护层，将铁与氧气、水、氢离子隔离；或用强氧化剂在铁的表面形成致密的氧化铁层，使铁钝化。 (4)在(A)、(D)线以右，铁有可能被氧化成Fe2O3或Fe