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 CuCl 2 (溶液 )(2) CuCl2(溶液 ) 直流电 Cu Cl2 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- Al 2O3 + 3H2O(主 ) + 6e-4OH- 2H 2O + O2(次 ) + 4e-阴极 2H+ + 2e- H 2