求难溶盐的活度积；求水的离子积；溶液pH值的测定；电势.doc

上次课复习：电动势测定的应用：EΘ、电解质溶液平均活度系数的测定；求难溶盐的活度积；求水的离子积；溶液pH值的测定；电势-pH图；E(Ox|Red)～-lga图及应用。 本次课题（或教材章节题目）：第十章 电解与极化作用 §10-1 分 解 电 压；§10-2 极 化 作 用 教学要求： 了解极化作用和超电势的概念,理解浓差极化及电化学极化的概念及应用,了解测定极化曲线的方法. 重 点： 浓差极化及电化学极化的概念 难 点： 极化作用和超电势的概念 教学手段及教具：多媒体教学 讲授内容及时间分配： §10-1 分 解 电 压； 0.6学时 §10-2 极 化 作 用； 1.4学时 课后作业 696～697页，习题4，5，10 参考资料 1. 铅酸蓄电池的发展. 刘伟等. 大学化学, 1997, 3, 25. 2. Overpotential，J.O’M. Bockris，J.Chem.Educ.，1971,48,352. 3. Corrosion，W. H. Slabaugh，J.Chem.Educ.，1974,51,218. 第 37 次课 2 学时 注：本页为每次课教案首页 第十章 电解与极化作用 使电能转变成化学能的装置称为电解池。当一个电池与外接电源反向对接时，只要外加的电压大于该电池的电动势E一个无限小值时，电池接受外界所提供的电能，电池反应发生逆转，原电池就变成了电解池。但实际上要使电解池能连续正常工作，所加的电压要比电动势E大很多，这些多出来的电能有的用来克服电阻的电压降，有的消耗在克服电极的极化作用上。 无论是电解池还是原电池，只要有电流通过，就有极化作用发生。这样的过程就是不可逆过程。研究电化学中的不可逆过程及其规律性对电化学工业是十分重要的。在本章中除了讨论电解池中的极化作用外，还简要介绍一些电解在工业上的应用以及金属的防腐和化学电源等。 §10-1 分 解 电 压 上面我们研究的电池热力学要求电池都是可逆电池，也就是说通过电池的电流趋于零，而在实际使用化学电源或进行电解时，都有一定的电流通过， 因而都是不可逆过程，例如氢-氧燃料电池的可逆电动势为1.229V，其电池的实际工作电压为0.9V以下，而电解水的电压则需2V以上，那么如何使实际工作电压接近可逆电动势，就要借助于化学动力学。在这部分我们主要讨论电解时的极化作用。 一、分解电压及其测定 例如：用 Pt 作为电极电解 1 mol·dm-3的Na2SO4溶液。 电解反应为 阴极(负极) 2H++ 2e- → H2(g) 阳极(正极) H2O → (1/2)O2(g) + 2H++2e- 总反应为 H2O → H2(g) +(1/2) O2(g) 测定分解电压的装置 测定分解电压的电流-电压曲线 实验装置如图所示。逐渐增加外加电压，由安培计G和伏特计V分别测定线路中的电流强度I 和电压E，画出I-E曲线。 从电压-电流曲线可看出，当电压很小时，几乎没有电流通过电路，电压增加，电流略有增加，随着E的增大，电极表面产生少量氢气和氧气，但压力低于大气压，无法逸出。所产生的氢气和氧气构成了原电池: Pt│H2│Na2SO4 (1 mol/dm3)│O2│Pt 这是个自发电池，氢电极为阳极(负极)，氧电极为阴极(正极)，产生了一个与外加电压相反的反电动势。外加电压必须克服这反电动势，继续增加电压，I 有少许增加，当增加外压使氢气和氧气的压力等于大气压力时，氢、氧气泡逸出，反电动势达极大值 Eb,max。 若再增大外加电压，电流就直线上升。将直线外延至I =0处，得E(分解)值，这是使电解池不断工作所必需外加的最小电压，称为分解电压。 二、理论分解电压 二、理论分解电压 使某电解质溶液能连续不断发生电解时所必须外加的最小电压，称为理论分解电压。理论分解电压在数值上等于该电解池作为可逆电池时的可逆电动势。 三、实际分解电压 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