可逆电池电动势及其利用.ppt

2020 2 23 电池 用途广泛的电池 用于汽车的铅蓄电池和燃料电池 用途广泛的电池 用于 神六 的太阳能电池 笔记本电脑专用电池 手机专用电池 摄像机专用电池 各式各样的纽扣电池 2020 2 23 可逆电池的电动势及其应用 9 1可逆电池和可逆电极 9 2电动势的测定 9 3可逆电池的书写方法及电动势的取号 9 1可逆电池和可逆电极 可逆电池 可逆电极和电极反应 重要公式 电化学与热力学的联系 如何把化学反应转变成电能 1 该化学反应是氧化还原反应 或包含有氧化还原的过程 2 有适当的装置 使化学反应分别通过在电极上的反应来完成 3 有两个电极和与电极建立电化学平衡的相应电解质 4 有其他附属设备 组成一个完整的电路 常见电池的类型 单液电池 常见电池的类型 双液电池 用素烧瓷分开 常见电池的类型 双液电池 用盐桥分开 化学反应可逆 组成可逆电池的必要条件 能量变化可逆 始态 终态 外压比内压小一个无穷小的值 回顾热力学第一定律中关于 可逆 的概念 可逆压缩 如果将蒸发掉的水气慢慢在杯中凝聚 使压力缓慢增加 恢复到原状 所作的功为 则系统和环境都能恢复到原状 回顾热力学第一定律中关于 可逆 的概念 始态 终态 可逆压缩 回顾热力学第一定律中关于 可逆 的概念 系统经过某一过程从状态 1 变到状态 2 之后 如果能使系统和环境都恢复到原来的状态而未留下任何永久性的变化 则该过程称为热力学可逆过程 否则为不可逆过程 上述准静态膨胀过程若没有因摩擦等因素造成能量的耗散 可看作是一种可逆过程 可逆过程 reversibleprocess 可逆过程中的每一步都接近于平衡态 可以向相反的方向进行 从始态到终态 再从终态回到始态 系统和环境都能恢复原状 回顾热力学第一定律中关于 可逆 的概念 可逆过程的特点 1 状态变化时推动力与阻力相差无限小 系统与环境始终无限接近于平衡态 3 系统变化一个循环后 系统和环境均恢复原态 变化过程中无任何耗散效应 4 等温可逆过程中 系统对环境做最大功 环境对系统做最小功 2 过程中的任何一个中间态都可以从正 逆两个方向到达 回顾热力学第一定律中关于 可逆 的概念 化学反应可逆 组成可逆电池的必要条件 能量变化可逆 净反应 作电解池 阴极 阳极 作原电池 Zn s ZnSO4 HCl AgCl s Ag s 组成可逆电池的必要条件 净反应 金属与其阳离子组成的电极氢电极氧电极卤素电极汞齐电极 金属 难溶盐及其阴离子组成的电极金属 氧化物电极 氧化 还原电极 第一类电极 第二类电极 第三类电极 可逆电极的类型 第一类电极的电极反应 电极 电极反应 还原 第二类电极的电极反应 电极 电极反应 还原 第三类电极的电极反应 电极 电极反应 还原 9 3可逆电池的书写方法及电动势的取号 可逆电池的书写方法 可逆电池电动势的取号 1 左边为负极 起氧化作用 是阳极 2 表示相界面 有电势差存在 表示半透膜 4 要注明温度 不注明就是298 15K 5 电池的电动势等于右边正极的还原电极电势减去左边负极的还原电极电势 右边为正极 起还原作用 是阴极 要注明物态 气体要注明压力和依附的惰性金属 溶液要注明浓度或活度 可逆电池的书写方法 3 或 表示盐桥 使液接电势降到忽略不计 1 2 左氧化 负极 右还原 正极 净反应 或 从化学反应设计电池 1 Zn s H2SO4 aq H2 p ZnSO4 aq 验证 Zn s ZnSO4 aq H2SO4 aq H2 p Pt 净反应 Zn s 2H Zn2 H2 p 从化学反应设计电池 2 净反应 验证 例如 Zn s Zn2 Cu2 Cu s Zn s Cu2 Zn2 Cu s DrGm0 Cu s Cu2