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电化学发展史

电化学发展史

作者：李京遥

院系：测绘学院

专业：测绘工程

年级：测绘1304

学号：311305010414

日期：2014年12月12日

摘要：

电化学是物理化学的一个重要组成部分，

它不仅与无机化学、有机化学、分析化学和化学

工程等学科相关，还渗透到环境科学、能源科学、

生物学和金属工业等领域。

电化学作为化学的分支之一，是研究两类导

体（电子导体，如金属或半导体，以及离子导体，

如电解质溶液）形成的接界面上所发生的带电及

电子转移变化的科学。

关键词：电化学的产生、电化学的发展、电化学

的前景

一、16-17世纪：早期的相关研究

公元16世纪标志着对于电认知的开始。在

16世纪50年代，英国科学家WilliamGilbert（威

廉·吉尔伯特，1540-1605）花了17年时间进行磁

学方面的试验，也或多或少地进行了一些电学方

面的研究。吉尔伯特由于在磁学方面的开创性研

究而被称为“磁学之父”，他的磁学研究为电磁

学的产生和发展创造了条件。

吉尔伯特按照马里古特的办法，制成球状磁

石，取名为“小地球”，在球面上用罗盘针和粉

笔划出了磁子午线。他证明诺曼所发现的下倾现

象也在这种球状磁石上表现出来，在球面上罗盘

磁针也会下倾。他还证明表面不规则的磁石球，

其磁子午线也是不规则的，由此认为罗盘针在地

球上和正北方的偏离是由陆地所致。他发现两极

装上铁帽的磁石，磁力大大增加，他还研究了某

一给定的铁块同磁石的大小和它的吸引力的关

系，发现这是一种正比关系。吉尔伯特根据他所

发现的这些磁力现象，建立了一个理论体系。他

设想整个地球是一块巨大的磁石，上面为一层

水、岩石和泥土覆盖着。他认为磁石的磁力会产

生运动和变化。他认为地球的磁力一直伸到天上

并使宇宙合为一体。在吉尔伯特看来，引力无非

就是磁力。吉尔伯特关于磁学的研究为电

磁学的产生和发展创造了条件。在电磁学中，磁

通势单位的吉伯（gilbert）就是以他的名字命名，

以纪念他的贡献。

气和氧气。不久之后，德国化学家约翰·里特发

现了电镀现象，同时观察到在电解过程中沉积的

金属以及产生的氧气的量取决于电极之间的距

离。1801年，约翰·里特观察到了热电电流并预

测了托马斯·约翰·塞贝克所发现的热电效应。

在19世纪初，英国物理学家、化学家威廉·海

德·沃勒斯顿改进了伏打电堆。同时，英国化学

家汉弗里·戴维爵士关于电解的研究得出电解反

应是化学能和电能之间的相互转换的结论，随后

用电解的方法得到了钠、钾等金属单质，成为发

现元素单质最多的化学家。

丹麦科学家汉斯·奥斯特于1820年4月21

日所发现的电流磁效应被认为是划时代的进步，

随后，法国物理学家André-MarieAmpère（安

德烈-玛丽·安培1775-1836）很快重现了奥斯特

的试验，并且推导出了其数学公式，即安培定律。

安培最主要的成就是1820～1827年对电磁

作用的研究。1820年7月，H.C.奥斯特发表

关于电流磁效应的论文后，安培报告了他的实验

结果：通电的线圈与磁铁相似；9月25日，

他报告了两根载流导线存在相互影响，相同方向

的平行电流彼此相吸，相反方向的平行电流彼此

相斥；对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨

论。通过一系列经典的和简单的实验，他认识到

磁是由运动的电产生的。他用这一观点来说明地

磁的成因和物质的磁性。他提出分子电流假说：

电流从分子的一端流出，通过分子周围空间由另

一端注入；非磁化的分子的电流呈均匀对称分

布，对外不显示磁性；当受外界磁体或电流影响

时，对称性受到破坏，显示出宏观磁性，这时分

子就被磁化了。在科学高度发展的今天，安培的

分子电流假说有了实在的内容，已成为认识物质

磁性的重要依据。为了进一步说明电流之间的相

互作用，1821-1825年，安培做了关于电流相互

作用的四个精巧的实验，并根据这四个实验导出

两个电流元之间的相互作用力公式。1827年，

安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现

象的数学理论》一书中，这是电磁学史上一部

重要的经典论著，对以后