工程化学电子教案生物工程系化学教研室 童志平2003 年 5 月第四章电化学原理及其应用4.1 原电池与电极电势1. 原电池（电池反应）正极 （还原反应）负极 （氧化反应）2. 电极电势(1) 电极电势的产生(2) 标准氢电极(3) 标准电极电势的确定（电池反应）3. 原电池的电动势与吉布斯函数变的关系4. 浓度对电极电势的影响能斯特方程式例4.1 计算298.15K时锌在锌离子0.0010moldm -3的盐溶液中的电极电势。解：还原态物质Zn为固体，查附表得：Zn2+(aq) + 2e- Zn(s)n =2,c(Zn2+) = 0.0010 mol dm-3所以:4.2 电极电势的应用1. 判断氧化剂、还原剂氧化还原能力的相对强弱例4.2 由下列电对中选择出最强的氧化剂和最的 还原剂。解：从附表中查出各电对的标准电极电势分别为:2. 判断氧化还原反应进行的方向解：查附表：例4.3 判断氧化还原反应能否自发进行。3. 判断氧化还原反应进行的程度aA + bB = yY +zZ例4.4 计算反应 解：的标准平衡常数（298.15K）。4.3 电解及其应用1. 电解的基本原理(1) Cu + Cl2 CuCl2 (溶液)(2) CuCl2(溶液) 直流电 CuCl2 2. 分解电压电解 0.1moldm-3 NaOH溶液时,阴极 4H+ + 4e- = 2H2 或 4H2O + 4e- = 2H2 + 4OH- 阳极 4OH- = 2H2O + O2 + 4e-或 2H2O = 4H+ + O2 + 4e-(-)(Pt)H2|NaOH(0.1moldm-3)|O2(Pt)(+) 正极反应 2H2O + O2 + 4e- = 4OH- 负极反应 2H2 = 4H+ + 4e- 3. 电解产物的判断例4.5 用石墨做电极电解CuCl2溶液。阴极 Cu2+ + 2e- = Cu 阳极 2Cl- = Cl2 + 2e-总反应 Cu2+ + 2Cl- = Cu + Cl2 CuCl2 电解 Cu + Cl2 4. 电解原理在工程实际中的应用（1）金属的精炼 （2）电镀 （3）电铸 （4）电抛光 （5）电解加工 （6）阳极氧化 两极反应是：阳极 2Al + 6OH- Al2O3 + 3H2O(主) + 6e-4OH- 2H2O + O2(次) + 4e-阴极 2H+ + 2e- H2