《大学化学教学》9氧化还原反应.ppt

第 9 章 电极电位
§ 原电池
§ 电极电位
§ Nernst方程式及影响电极电位的因素
§ 电极电位 和电池电动势的应用
§ 化学电池和化学传感器
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1. 掌握氧化值的概念、电池组成式、氧化还原
反应的方向的判断、电极电位的Nernst方程
式、氧化还原反应的平衡常数。
2. 熟悉原电池结构及正、负电极反应的特点，能正确地将一个氧化还原反应拆成两个半反应并组成原电池。
3. 了解电极类型、电极电位产生的原因，电动势与自由能的关系、电位法测定溶液pH的原理、新型化学电池和生物电化学传感器。
本章教学要求
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化学电池chemical cell
电化学分析法中涉及到两类化学电池：
原电池：自发地将化学能转变成电能；
电解电池：将电能转变为化学能
区别：电解反应是非自发的，化学体系的自由能增加。
原电池反应是自发的，化学体系的自由能降低。
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3
生命现象最基本的过程是电荷运动，电化学是生命科学的一门基础相关学科。
电化学方法和电化学仪器已经成为发现、诊断、估量疾病进程和治疗疾病的重要方法和手段。
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第一节 原电池
一、原电池的概念
二 电极反应与电池反应
三、电极组成式及电极类型
四、电池组成式
五、电池电动势
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CuSO4溶液
Zn 棒
一段时间后
一层Cu
Zn + CuSO4
Cu + ZnSO4
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6
Zn + CuSO4
Cu + ZnSO4
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7
图9-1 原电池结构示意图
还原半反应
Cu2+ + 2e- Cu
氧化半反应
Zn -2e- Zn2+
e

e

电流
正极
负极
e 
e 
Zn2+
Cu
K+
Cl-
(–)
(+)
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利用氧化还原反应将化学能转变成电能的装置称为原电池(primary cell)，简称电池。
原电池可以将自发进行的氧化还原反应所产生的化学能转变为电能，同时做电功。
理论上讲，任何一个氧化还原反应都可以设计成一个原电池。
一、原电池的概念
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原电池的组成：
两个半电池（或电极）。
半电池包括电极材料（电极板）和电解质溶液，氧化还原电对的电子得失反应在溶液中进行。
盐桥连接两个半电池，沟通原电池的内电路。
半电池 Zn2+/Zn
半电池 Cu2+/Cu
电极板
电极板
盐桥
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