第25次课2学时1.docVIP

河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第 PAGE 226 页第 25 次课 2 学时上次课复习：§7.5 可逆电池及其电动势的测定§7.6 原电池热力学§7.7 电极电势和液体接界电势本次课题（或教材章节题目）：§7.8 电极的种类；§7.9 原电池设计举例教学要求：知道可逆电极的基本类型,能计算各类电极的电极电势. 能将简单反应设计成电池.重 点： 电极的种类；原电池的设计难 点： 原电池的设计教学手段及教具：多媒体与板书结合讲授内容及时间分配：§7.8 电极的种类1 学时§7.9 原电池设计举例1 学时课后作业7.34; 7.36; 7.37; 7.38参考资料物理化学（第四版，南京大学 傅献彩等著）物理化学解题指导（河北科技大学 物理化学教研室编）注：本页为每次课教案首页§7.8 电极的种类第一类电极第二类电极氧化还原电极1. 第一类电极（1）金属电极和卤素电极 例如Zn2+|Zn(s) Zn2++2e- →Zn(s)Cl- |Cl2(g)|Pt Cl2(g)+2e- →2Cl-（2）氢电极H+ |H2(g)|Pt 2H+ + 2e- →H2(g)也可以是碱性溶液H2O, OH- |H2(g)|Pt 2H2O+2e- →H2(g)+2OH-例7.8.1 写出下列电池电动势的能斯特方程，并计算 E{H2O,OH-|H2(g)} Pt | H2(g,100kPa)| H+ .. OH - |H2(g,100kPa)|Pt解：该电池由酸性氢电极作阳极，碱性氢电极作阴极．其电极反应为阳极： 阴极：电池反应为：电池反应达到平衡时，E=0，则即 +因=0，且25℃时水的离子积代入得（3）氧电极酸性溶液：H2O, H+ |O2(g)|Pt O2(g)+4H++4e- →2H2O碱性溶液：H2O, OH- |O2(g)|Pt O2(g)+2H2O+4e- →4OH-将两者组成电池，可得两者的关系：2. 第二类电极包括金属-难溶盐电极和金属-难溶氧化物电极。（1）金属-难溶盐电极如：甘汞电极 反应：Hg2Cl2(s) +2e- 2Hg +2Cl-0.1 0.33351.0 0.2799 饱和 0.2410又例如：Cl-|AgCl(s)|Ag 电极反应：AgCl(s)+e- →Ag(s)+Cl-例7.8.2 已知25℃时，下列电池的电动势E=0.6095 V，试计算待测溶液的pH解：阳极： H2(g) → 2H+ + 2e- 因=0，=1，故由式所以解得 ：pH=4.67（2）金属-难溶氧化物电极碱性溶液：OH-,H2O|Ag2电极反应： Ag2O(s)+H2O+2e- →2Ag(s)+2OH-酸性溶液：H+, H2O |Ag2O(s)|Ag电极反应： Ag2O +2H+ +2e- →2Ag(s)+H2O酸性溶液中：电极反应：碱性溶液中：电极反应：3. 氧化还原电极电极极板(Pt)只起输送电子的任务，参加反应的物质都在溶液中，例如：电极 电极反应Fe3+, Fe2+|Pt Fe3++e- →Fe2+Cu2+, Cu+|Pt Cu2++e- →Cu+MnO4-, Mn2+,H+,H2O|Pt MnO4-+ H+ +5e- →Mn2++4H2O醌·氢醌电极摩尔甘汞电极..醌·氢醌|Pt§7.9 原电池设计举例设计原电池从化学反应设计电池，例1：Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(g)+ZnSO4(aq)Zn|ZnSO4(b)||H2SO4(b)|H2(g)|Pt验证：阳极 Zn(s) →Zn2++2e-阴极 2H++2e-→H2(g)电池反应：Zn(s)+2H+→Zn2++H2(g)从化学反应设计电池，例2：AgCl(s)→Ag+ + Cl-Ag|Ag+(a)..Cl-(a)|AgCl(s)|Ag验证：阳极 Ag(s) →Ag+ + e-阴极 AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-电池反应：AgCl(s)→Ag++Cl-从化学反应设计电池：例3化学反应： H2O→H++OH-电池I：阳极阴极电极反应电池II：阳极 阴极 电极反应例7.9.2 利用表7.7.1的数据，求25℃AgCl(s)在水中的溶度积Ksp解：溶解过程表示为 AgCl(s) = Ag+ + Cl-阳极 Ag = Ag+ + e-阴极 AgCl(s)+ e- = Ag+ + Cl-设计电池如下：