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1、电化学电化学研究对象研究对象电能化学能电解电解电池电池 电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。电子导体电子导体离子导体离子导体导体分类导体分类7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律电解质溶液的导电机理及法拉第定律1.1.电解质溶液的导电机理电解质溶液的导电机理电子导体电子导体如金属、石墨等。A.自由电子作定向移动而导电B.导电过程中导体本身不发生变化C.温度升高，电阻也升高D.导电总量全部由电子承担.离子导体离子导体如电解质溶液、熔融电解质等。A.正、负离子作反向移动而导电B.导电过程中有化学反应发生C.温度升高，电阻下降D.导电总量分别由正、负离子分担在电极上
2、发生有电子得失的化学反应称为在电极上发生有电子得失的化学反应称为电极电极反应反应.两个电极反应的总结果表示为两个电极反应的总结果表示为电池反应电池反应.阳极阳极:发生氧化反应的电极发生氧化反应的电极;阴极阴极:发生还原反应的电极发生还原反应的电极.正极正极:电势高的电极电势高的电极;负极负极:电势低的电极电势低的电极.利用电能以发生化学反应的装置称为利用电能以发生化学反应的装置称为电解电解池池.电解池示意图电解池示意图阳阳(+)阴阴()+I外电源外电源 e利用两极的电极反应以产生利用两极的电极反应以产生电能的装置称为电能的装置称为原电池原电池原电池原电池 阴极阴极为为正极正极,阳极阳极为为负极
3、负极.这种关系与这种关系与电解池电解池中情况相中情况相反反.原电池示意图原电池示意图阳阳()阴阴(+)I e 负载负载在原电池转变为电解池在原电池转变为电解池(如如充电充电)时时,电池的正负极不变电池的正负极不变,但阴阳极对换但阴阳极对换.阴极、阳极发生还原作用的极称为阴极。阴极：发生氧化作用的极称为阳极。阳极：在原电池中，阴极是正极；在电解池中，阴极是负极。在原电池中，阳极是负极；在电解池中，阳极是正极。电解质溶液阳离子迁向阴极，在阴极上发生还原作用-+电源电解池+阳阳极极-阴阴极极阴离子迁向阳极，在阳极上发生氧化作用在电解池中阳极上发生氧化作用阴极上发生还原作用在电解池中-+电源电解池+阳
4、阳极极-阴阴极极阳离子迁向阴极阴离子迁向阳极在原电池中负载电阻正极负极ZnZnSO4溶液阳阳极极CuCuSO4溶液阴阴极极Danill电池在阴极上发生还原的是在阳极上发生氧化的是在电极上发生反应的先后由其性质决定阳极上发生氧化作用阴极上发生还原作用在电解池中，用惰性电极-+电源电解池+Pt-Pt电极上的反应次序由离子的活泼性决定阳极上发生氧化作用阴极上发生还原作用在电解池中，都用铜作电极-+电源电解池+Cu-Cu电极有时也可发生反应电解质溶液电解质溶液负载电阻负载电阻正正极极负负极极ZnZnSO4溶液溶液阳阳极极CuCuSO4溶液溶液阴阴极极（a a)丹尼尔电池丹尼尔电池离子迁移方向：阴离子迁
5、向阳极阳离子迁向阴极-+电源电源（b）电解池电解池+阳阳极极-阴阴极极2.法拉第定律法拉第定律 是电化学上最早的定量的基本定律，揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。该定律的使用没有限制条件。法拉第定律的文字表述 在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比。通电于若干个电解池串联的线路中，当所取的基本粒子的荷电数相同时，在各个电极上发生反应的物质，其物质的量相同，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。对于下面的电极反应表达式对于下面的电极反应表达式 氧化态氧化态+z e 还原态还原态 还原态还原态 氧化态氧化态+z e 法拉第定律表示为法拉第定
6、律表示为法拉第定律的数学表达式z电极反应的电荷数电极反应的电荷数F 法拉第常数法拉第常数法拉第定律法拉第定律F=Le 法拉第常数在数值上等于1 mol元电荷的电量。已知元电荷电量为1.6021773310-19 C=6.02213671023 mol-11.602210-19 C =96485.309 Cmol-196500 Cmol-1对各种电解质溶液,每通过96485.309C的电量,在任一电极上发生得失1mol电子的反应,同时相对应的电极反应的物质的量亦为1mol（所选取的为一价）.对于电极反应：对于电极反应：Ag+e-=Agz=1,Q=96500C 时：时：即每有即每有1mol Ag+被还原或被还原或1molAg沉积下来，通过沉积下来，通过的电量一定为的电量一定为96500C 对于电极反应：对于电极反应：Cu =Cu 2+2e-z=2,Q=96500C 时：时：即即：1mol电子能还原电子能还原1mol一价离子，但只能还一价离子，但只能还原原0.5mol二价离子。二价离子。