10章_电解和极化作用(6学时)课件.ppt

作业问题;;;;作业问题：找 错;作业问题;作业问题;从化学反应设计电池;作业问题:找错;作业问题;回顾：1、电池电动势的产生;5、 浓差电池和盐桥 ;新课：电池电动势测定的应用 5.测定溶液pH; 5. pH的测定; 测定溶液的pH;pH 的实际意义和操作定义（了解）; 6. 电势滴定; 在保持温度和离子浓度为定值的情况下，将电极电势与pH值的函数关系在图上用一系列曲线表示出来，这种图就称为电势-pH图。; 应用于：1.离子分离，2.湿法冶金，3.金属防腐及解决水溶液中发生的一系列氧化还原反应及平衡问题。;氧电极的电势-pH图---燃料电池中的应用;氧电极的电势-pH图;截距为1.259V，斜率不变，;截距为1.199V，斜率不变，; 可见，氧气压力越高，氧电极的电势也越大。; 电势-pH图; 根据Nernst方程，氢电极的电极电势与pH的函数关系也是一个直线方程，第一项是截距，第二项中斜率也是-0.05916。;截距为0 V，用蓝线表示;（2） 当;（3） 当; 可见氢气压力越高，电极电势越小。;H2O的电势-pH图; 所以总的反应是氧气还原生成水，氢气氧化成氢离子。;《可逆电池》复习思路;《可逆电池》复习思路; 物理化学电子教案—第十章; 第十章 电解与极化作用;电解池 电解过程---不可逆过程;电解实验; 外加电压很小时，几乎无电流通过，阴、阳极上无H2 (g) 和Cl2(g)放出。; 当外压增至2-3段，氢气和氯气的压力等于大气压力，呈气泡逸出，反电动势达极大值 Eb,max。;§10.1 理论分解电压; 要使电解池顺利地进行连续反应，除了克服作为原电池时的可逆电动势外，还要克服由于极化在阴、阳极上产生的超电势 和 ，以及克服电池电阻所产生的电位降 。这三者的加和就称为实际分解电压。;极化（polarization）; 根据极化产生的不同原因，通常把极化大致分为两类：浓差极化和电化学极化。; 例如电解一定浓度的硝酸银溶液; 例如电解一定浓度的硝酸银溶液;（2）电化学极化; 为了使超电势都是正值，把阴极超电势 和阳极超电势 分别定义为： ;总结;电极超电势的测定;电解池中两电极的极化曲线;极化曲线（polarization curve）;极化曲线（polarization curve）;极化曲线（polarization curve）; 电解质溶液通常用水作溶剂，在电解过程中， 在阴极会与金属离子竞争还原。; 从氢气在几种电极上的超电势看，在石墨和汞等材料上，超电势很大，而在金属Pt，特别是镀了铂黑的铂电极上，超电势很小。;影响超电势的因素;Tafel 公式（Tafel’s equation）;为什么要研究氢超电势?;阴极上的反应;§10.3 电解时电极上的竞争反应 ;分解电压; 为了使分离效果较好，后一种离子反应时，前一种离子的活度应减少到 以下(认为分离干净)，这样分离前后的析出电势要相差一定的数值。; 【例1】以Pt为电极，电解含有Ag+(0.01mol/dm3)和Cu2+(1mol/dm3)的硝酸盐。假定[H+]=1mol/dm3，已知氢在铂电极上的超电势为-0.4V，氧在铂电极上的超电势为0.5V，求298.15K时在阴极析出物质的先后顺序及开始析出物质时对应的槽压（分解电压）。; 故在阴极上析出的先后顺序为Ag, Cu, H2。 阳极可能析出的物质为OH-, NO3- 。因NO3-的析出电势很高，在水溶液中不可能放电，所以只可能是OH-在阳极反应析出O2; 离子共同析出; 阴极产品：电镀、金属提纯、保护、产品的美化（包括金属、塑料）和制备 及有机物的还原产物等;作业