第四章电化学与金属腐蚀�电化学——主要讨论涉及电荷转移的氧化还原反应的化学平衡问题�电化学是研究电能与化学能的相互转化及其规律的学科应用广泛�能源(电池、燃料电池、……)�材料(电解、腐蚀、电镀、……)�生命(心脑电图、电泳、……)�环境(三废治理、……)�信息(化学传感器、电加工、……)主要内容及要求�原电池组成和原电池中化学反应�电极电势及其在化学中的应用�计算原电池的电动势�化学电源�电解的应用�电化学腐蚀及其防止原理4.1原电池4.1.1氧化还原反应与原电池4.1.2原电池热力学电池历史大事记�1800年意大利伏特伏打电池电流迅速下降�1836年英国丹尼尔丹尼尔电池稳定的电流�1859年法国普朗泰铅蓄电池反复充电使用�1887年英国赫勒森干电池便携科技之谜——巴格达电池�1936,考古学家们在伊拉克首都巴格达城外的一个古代坟墓中发现了大量从公元前248年到公元前226年波斯王朝时代的器物。在这些古物中,发现了一些奇特的陶制器皿、锈蚀的铜管和铁棒。�经过鉴定,伊位克博物馆的馆长宣布了一个惊人的消息:“在巴格达出土的陶制器皿,是一个古代化学电池。只要加上酸溶液或碱溶液,就可以发出电来。”�这不仅表明古代波斯人已知道怎样用电,而且提出了一个重要的问题:使用电可能使古人冶金和其它金属,制作兵器。巴格达电池带给人们的思考�考察金字塔时,科学家们发现在金字塔最里面的洞穴中,有一幅雕刻精细的石壁画。很明显,埃及古代雕刻家当时是在金字塔里雕刻此壁画的,洞穴漆黑,需要光才能作此精细的工作。但是,考古学家们却未在洞穴里发现任何火的痕迹,因为即使使用当时最好的火把或油灯,也会留下“火”的痕迹。这是否意味着那时他们使用的是一种电池灯?此推断也有一些根据,因这在附近的一个壁洞中还雕刻着另一幅壁画,画面很像巴格达电池和一盏电灯。Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(s)1/−⋅ΔmolkJGfθ065.249-147.060CuSO4溶液锌粉△Gθ=-147.06-65.249=-212.849kJ.mol-14.1.1氧化还原反应与原电池铜锌原电池的构造K+原电池的组成与表示盐桥是一倒插的U型管或其它装置,内含KCl或KNO3溶液,可用琼脂溶胶或多孔塞保护,使KCl或KNO3溶液不会自动流出。盐桥的作用:补充电荷、维持电荷平衡。原电池的基本组成:1)电极——反应场所2)盐桥、电解质溶液——离子导体,内电路�隔离溶液�保持离子导通电极电极反应(Cu极)(电子流入的电极)(Zn极)(电子流出的电极)Cu2++2e-→Cu还原反应Zn-2e-→Zn2+氧...