电化学第一章 绪论

1、 电化学基础电化学基础 绪论绪论 IntroductionIntroduction n 电化学研究对象电化学研究对象 n 电化学科学的应用电化学科学的应用 n 电化学发展历史电化学发展历史 什么是电化学（什么是电化学（Electrochemistry） n“电化学是研究电能和化学能相互转换的科电化学是研究电能和化学能相互转换的科 学学”。 电池：化学能电池：化学能电能电能 电解：电能电解：电能化学能化学能 Primary CellElectrolysis 导体导体 Conductor 电化学的定义电化学的定义 A. 狭义狭义 v研究电能与化学能相互转化及转化过程规律的科学。研究电能与化学能相互

2、转化及转化过程规律的科学。 v研究带电界面上所发生现象的科学。研究带电界面上所发生现象的科学。 v研究物质的化学性质或化学反应与电的关系的科学。研究物质的化学性质或化学反应与电的关系的科学。 v电化学是研究电与化学变化之间的关系，即立足于物质与电流的磁、电化学是研究电与化学变化之间的关系，即立足于物质与电流的磁、 电、化学作用。电、化学作用。 v研究电化学平衡（热力学范畴）与电化学反应速度（动力学范畴）研究电化学平衡（热力学范畴）与电化学反应速度（动力学范畴） 的科学。的科学。 v研究载流子（电子、离子、空穴）在电化学体系（特别是在离子导研究载流子（电子、离子、空穴）在电化学体系（特别是在离子

3、导 体和电子导体的相界面及其临界区域）中的传输和反应规律的科学。体和电子导体的相界面及其临界区域）中的传输和反应规律的科学。 B. 广义广义 所谓电化学即是化学的一部所谓电化学即是化学的一部 分，是研究物质或化学反应分，是研究物质或化学反应 与电的关系的科学与电的关系的科学。 电化学就是研究带电界面上电化学就是研究带电界面上 所发生现象的科学所发生现象的科学。 John OM Bockris 化学反应与电化学反应的区别化学反应与电化学反应的区别 v化学反应必须通过粒子（分子、化学反应必须通过粒子（分子、 原子或离子）之间的相互碰撞才能原子或离子）之间的相互碰撞才能 发生发生 v电化学反应中参与

4、的离子相互之电化学反应中参与的离子相互之 间不接触。间不接触。 第一节第一节 电化学研究对象电化学研究对象 一一. . 不同的导电回路不同的导电回路 n电子导电回路电子导电回路 Electronic CircuitElectronic Circuit n原电池原电池 Galvanic CellGalvanic Cell n电解池电解池 Electrolytic CellElectrolytic Cell 电子导电回路电子导电回路 n凡是依靠物体内部自凡是依靠物体内部自 由电子的定向运动而由电子的定向运动而 导电的回路称之为电导电的回路称之为电 子导电回路。子导电回路。 n载流子：载流子：自由电

5、子自由电子 电解池电解池 n由外电源提供电能，由外电源提供电能， 使电流通过电极，在使电流通过电极，在 电极上发生电极反应电极上发生电极反应 的装置。的装置。 n载流子：载流子：电子离子电子离子 Electrolysis 原电池原电池 n将化学能转化为电将化学能转化为电 能的装置。能的装置。 n载流子：载流子：离子离子+ +电电 子子 Primary Cell 几个重要概念几个重要概念 n第一类导体：第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定凡是依靠物体内部自由电子的定 向运动而导电的物体，即载流子为自由电子向运动而导电的物体，即载流子为自由电子 （或空穴）的导体，叫做电子导体，也称第一（或空穴

6、）的导体，叫做电子导体，也称第一 类导体。类导体。 金属，石墨，金属氧化物金属，石墨，金属氧化物 n第二类导体：第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导凡是依靠物体内的离子运动而导 电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。 熔融电解质，固体电解质，电解质溶液等熔融电解质，固体电解质，电解质溶液等 两种导电体系两种导电体系： n电子导电回路电子导电回路 n电子电子- -离子导体串联回路离子导体串联回路 两种导电体系的区别两种导电体系的区别： n电子导电回路中只有单纯的电子（空穴）电子导电回路中只有单纯的电子（空穴） 流动流动 ； n电子电子离子导体串联回路中两

7、种载流子离子导体串联回路中两种载流子 是通过电极是通过电极/ /溶液界面的氧化还原反应传溶液界面的氧化还原反应传 递电荷的递电荷的 ，并且导电过程中必然伴随着，并且导电过程中必然伴随着 化学反应。化学反应。 二二. . 电化学体系电化学体系 n电化学体系：电化学体系：两类导体串联组成的，在两类导体串联组成的，在 电荷转移过程中不可避免地伴随有物质电荷转移过程中不可避免地伴随有物质 变化的体系。变化的体系。 n电化学反应电化学反应：在电化学体系中发生的氧：在电化学体系中发生的氧 化还原反应。化还原反应。 n电极反应：电极反应：电极电极/ /溶液界面（两类导体界溶液界面（两类导体界 面）发生的电化

8、学反应。面）发生的电化学反应。 n阳极（anode）：发生氧化反应的电极 原电池（-）电解池（+） n阴极（cathode）：发生还原反应的电极 原电池（+）电解池（-） 三三. . 电化学研究的内容电化学研究的内容 n第一类导体第一类导体 n第二类导体第二类导体 n界面结构与性质界面结构与性质 n界面反应（电化学反应）动力学界面反应（电化学反应）动力学 第二节第二节 电化学科学的应用电化学科学的应用 电化学科学电化学科学 电化学工业电化学工业化学电源化学电源腐蚀与防护腐蚀与防护 电化学应用的发展电化学应用的发展 n在经历了两个世纪以后在经历了两个世纪以后 , ,电化学科学的发展和成就举世瞩目

9、电化学科学的发展和成就举世瞩目 , , 无论是基础研究还是技术应用无论是基础研究还是技术应用 , ,从理论到方法从理论到方法 , ,都有许多重都有许多重 大突破。大突破。 n电化学在能源、表面处理、金属腐蚀与防护、化工、冶金、电化学在能源、表面处理、金属腐蚀与防护、化工、冶金、 机械、电子、航空航天、轻工、仪表、医学、材料、有机合机械、电子、航空航天、轻工、仪表、医学、材料、有机合 成、环境保护等领域获得了广泛应用。成、环境保护等领域获得了广泛应用。 n电化学科学的发展电化学科学的发展 , ,推动了世界科学的进步推动了世界科学的进步 , ,促进了社会经促进了社会经 济的发展济的发展 , ,对解

10、决人类社会面临的能源、交通、材料、环保、对解决人类社会面临的能源、交通、材料、环保、 信息、生命等问题信息、生命等问题 , ,已经作出并正在作出巨大的贡献。已经作出并正在作出巨大的贡献。 化学电源化学电源 n 化学电源化学电源是把化学能转换成电能的装置。 n 发生空间分开的氧化还原反应，且进行氧化 还原反应所需电子必须由外线路外线路传递。 n 化学电源对外电路供给能量的过程称为放电放电 过程过程，反之称为充电过程充电过程。 n 化学电源按工作性质和储存方式可分为： l 一次电池（原电池）primary cell l 二次电池（可充电池、蓄电池）secondary cell l 储备电池 sto

11、rage cell l 燃料电池 fuel cell 电动汽车电动汽车(EV)(EV) 燃料电池燃料电池 n美国加利 福尼亚的 燃料电池 发电厂 电沉积、电镀、化学镀电沉积、电镀、化学镀 金属电沉积金属电沉积（electrodeposition)过程是指简单金属 离子或络离子通过电化学方法在固体（导体或半导 体）表面上放电还原为金属原子附着于电极表面， 从而获得一金属层的过程。（e.g.电解MnO2) 电镀电镀(electroplating)是金属电沉积的一种，它是用 电化学方法在固体表面沉积一薄层金属或合金的过 程。 电镀不同于一般电沉积的过程在于电镀不同于一般电沉积的过程在于：镀层必须很好

12、 的附着于物体表面，且镀层均匀致密，孔隙率少。 化学镀化学镀是一种不需要外部电源，而靠溶液中的还原 剂使金属离子还原为金属而沉积于制品表面的化学 还原过程。 n镀层分类：镀层分类： n防护性镀层防护性镀层 n防护防护- -装饰性镀层装饰性镀层 n功能性镀层功能性镀层 n耐磨减震镀层耐磨减震镀层 n热加工用镀层热加工用镀层 n导电性镀层导电性镀层 n磁性镀层磁性镀层 n抗高温氧化镀层抗高温氧化镀层 n修复性镀层修复性镀层 腐蚀和表面防护技术腐蚀和表面防护技术 n金属表面由于外界介质的化学或 电化学作用而造成的变质及损坏 现象或过程称为腐蚀腐蚀。腐蚀作用 中最严重的是电化学腐蚀电化学腐蚀。 n电化

13、学腐蚀电化学腐蚀：金属与一种电解质 接触，可能在金属/电解质界面 发生阳极溶解过程（氧化），此 时若有界面上相应的阴极还原过 程配合，则电解质起离子导体的 作用，金属本身为电子导体，构 成一种自发电池，使金属阳极溶 解持续进行，产生腐蚀现象。 电化学防腐方法电化学防腐方法 n金属镀层 n阳极保护(铝合金当储水桶外壳或集热器外框铝合金当储水桶外壳或集热器外框 ) n阴极保护(钢筋混凝土路、桥上的防腐钢筋混凝土路、桥上的防腐 ) n缓蚀剂保护 n1、牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接，并 处于同一电解质中，使该金属上的电子转移到被保护金属上去， 使整个被保护金属处于一个较负的相同的

14、电位下。该方式简便易 行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型 （电流一般小于1安培）或处于低土壤电阻率环境下（土壤电阻率 小于100欧姆.米）的金属结构。如，城市管网、小型储罐等。 n2、阴极保护技术是电化学保护技术的一种，其原理是向被腐蚀金 属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，从而 使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生. 该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构， 如：长输埋地管道，大型罐群等 工业电解与电化学工程工业电解与电化学工程 n工业电解工业电解是采用电化学系统，利用电极和电是采用电化学系统，利用电极和电 解质界面

15、上发生的电化学反应进行高纯物质解质界面上发生的电化学反应进行高纯物质 的制造、材料表面处理的过程。的制造、材料表面处理的过程。 广义的电解过程广义的电解过程 还包括电镀、电还包括电镀、电 加工等表面处理加工等表面处理 过程，以及二次过程，以及二次 电池的充电过程电池的充电过程 ；狭义的电解只；狭义的电解只 涉及制造出物质涉及制造出物质 的电分解过程。的电分解过程。 n许多用化学法许多用化学法 不能生产的物不能生产的物 质，往往可用质，往往可用 电解合成法生电解合成法生 产。产。 氯碱工业氯碱工业 n电解食盐水溶液 生产烧碱 （NaOH)、氯气、 氢气，是电解工 业中生产规模最 大的，称为氯碱

16、工业。 化学化学/ /电化学传感器电化学传感器(Sensor) n能感受（或响应）规 定的被测量信号，并 按照一定规律转换成 可用信号输出的器件 或装置。 n传感器通常由直接响 应于被测量的敏感元 件和产生可用信号输 出的转换元件以及相 应的电子线路所组成。 n分类： n物理传感器 n化学传感器 n电化学式、 n光学式、 n热学式、 n质量式等 电化学式传感器分类 1.电位型传感器电位型传感器(potentiometric sensor)。将溶于电解 质溶液中的离子作用于离子电极而产生的电动势作 为传感器的输出而取出，从而实现离子的检测。 2.电流型传感器电流型传感器(amperometric

17、 sensor)。在保持电极 和电解质溶液界面为一恒定电位时，将被测物直接 氧化或还原，并将流过外电路的电流作为传感器的 输出而取出，从而实现化学物质的检测。 3.电导型传感器电导型传感器(conductometric sensor ) 。以被测物氧化或还原后电解质溶液 电导的变化作为传感器的输出而取出 ，从而实现物质的检测 超声电化学超声电化学 n超声电化学超声电化学 是利用超声能量来控制电化学是利用超声能量来控制电化学 反应，反应，是声学与电化学相互交叉渗透而发是声学与电化学相互交叉渗透而发 展起来的一门新兴的边缘学科。利用超声展起来的一门新兴的边缘学科。利用超声 能够加速和控制电化学反应

18、、提高反应产能够加速和控制电化学反应、提高反应产 率、改变反应途径、改善反应条件以及引率、改变反应途径、改善反应条件以及引 发新的化学反应等。发新的化学反应等。 n超声电分析，超声光电化学，超声电合成超声电分析，超声光电化学，超声电合成 是超声电化学的主要领域。是超声电化学的主要领域。 有机电化学有机电化学 n有机电化学有机电化学是介于有机化学和电化学之间的一是介于有机化学和电化学之间的一 门边缘学科门边缘学科 , ,几乎与有机化学和电化学的所有几乎与有机化学和电化学的所有 领域都有密切关系领域都有密切关系 , ,是采用现代电化学和有机是采用现代电化学和有机 化学的综合手段研究有机电极反应过程

19、与机理化学的综合手段研究有机电极反应过程与机理 的一门学科。的一门学科。 n有机电化学和有机电化学工业把电子作为试剂有机电化学和有机电化学工业把电子作为试剂 来合成精细有机化合物来合成精细有机化合物, ,是是“绿色化学绿色化学”和和 “绿色合成绿色合成”的一种的一种 , ,它在很大程度上从工艺它在很大程度上从工艺 本身消除了污染本身消除了污染 , ,保护了环境保护了环境 。可以期待有。可以期待有 机电化学将成为机电化学将成为 2121世纪的热门学科。世纪的热门学科。 有机电化学的主要研究和应用领域有机电化学的主要研究和应用领域 n有机电合成有机电合成。有机电合成在有机合成中的应用产生了现。有机

20、电合成在有机合成中的应用产生了现 代有机电解合成工业代有机电解合成工业 n有机高分子材料的电聚合有机高分子材料的电聚合( (电泳涂漆电泳涂漆Electrophoresis）。）。 导电高分子的研究获导电高分子的研究获 20002000年度诺贝尔化学奖。有机电解年度诺贝尔化学奖。有机电解 合成的高分子材料具有很多特殊的性能合成的高分子材料具有很多特殊的性能 , ,将作为本世纪将作为本世纪 的材料被重视和积极的开发。的材料被重视和积极的开发。 n有机电源有机电源。有机电化学理论和研究工作使人们找到了具。有机电化学理论和研究工作使人们找到了具 有优良性能的有机电解质有优良性能的有机电解质 , ,并使

21、满足上述要求的锂高能并使满足上述要求的锂高能 电池实现了商品化电池实现了商品化 , ,有机物燃料电池、有机电池和塑料有机物燃料电池、有机电池和塑料 电池正在进行实用化研究。电池正在进行实用化研究。 n有机功能材料功能有机功能材料功能。材料一般多为无机物制成的。材料一般多为无机物制成的 , ,但近但近 年来发现采用年来发现采用电解聚合生成的有机聚合物电解聚合生成的有机聚合物具有新的机能具有新的机能 , , 可以做成显示元件和敏感元件可以做成显示元件和敏感元件 , ,引起了各方面的极大兴引起了各方面的极大兴 趣趣 , ,展开了活跃的研究。展开了活跃的研究。 半导体电化学半导体电化学 n人们对半导体

22、电极过程的研究逐步形成了人们对半导体电极过程的研究逐步形成了 半导体电化学。半导体电化学。 n一些电极仅在光照时才有电流产生，即半导体一些电极仅在光照时才有电流产生，即半导体 电极，使用半导体电极组成的电极，使用半导体电极组成的光电化学电池，光电化学电池， 是根据光生伏特原理，将太阳能直接转换成电是根据光生伏特原理，将太阳能直接转换成电 能的一种半导体光电器件，是伴随着半导体电能的一种半导体光电器件，是伴随着半导体电 化学发展起来的一个崭新的科学研究领域。化学发展起来的一个崭新的科学研究领域。 n利用半导体电池实现光电解水制氢，也是太阳利用半导体电池实现光电解水制氢，也是太阳 能利用的途径之一

23、。能利用的途径之一。 n从从1839年年Becquerel发现氧化铜或卤化银涂发现氧化铜或卤化银涂 在金属电极上会产生光电现象以来，光电在金属电极上会产生光电现象以来，光电 化学研究倍受关注。化学研究倍受关注。 n20世纪世纪60年代，德国年代，德国Tributsch发现染料吸发现染料吸 附在半导体上并在一定条件下产生电流的附在半导体上并在一定条件下产生电流的 机理，成为光电化学电池的重要基础。机理，成为光电化学电池的重要基础。 n1971年年Hond和和Fujishima用用TiO2电极光电电极光电 解水获得成功，开始了具有实际意义上的解水获得成功，开始了具有实际意义上的 光电化学电池的研究

24、。光电化学电池的研究。 n1991年，以瑞士洛桑高等工业学院年，以瑞士洛桑高等工业学院M.Gratzel 教授为首的研究小组，采用高比表面积的纳教授为首的研究小组，采用高比表面积的纳 米多孔米多孔TiO2膜作半导体电极，以过渡金属膜作半导体电极，以过渡金属Ru 以及以及Os等有机化合物作染料，并选用适当的等有机化合物作染料，并选用适当的 氧化还原电解质，研制出一种氧化还原电解质，研制出一种纳米晶体光电纳米晶体光电 化学太阳能电池化学太阳能电池（Nanocrystalline Photo- electrochemical Cells,简称简称NPC电池电池）。）。 这种电池的出现为光电化学电池的

25、发展这种电池的出现为光电化学电池的发展 带来了革命性的创新，其带来了革命性的创新，其光电能量转换光电能量转换 率率（light-to-electric energy conversion yield）在模拟日光照射下可达）在模拟日光照射下可达7.1%，入入 射光子射光子- -电流转换效率电流转换效率（incident monochromatic photon-to-current conversion efficiency,IPCE）大于）大于80%。 此后，半导体光电化学电池再次成为研此后，半导体光电化学电池再次成为研 究热点。究热点。 环境电化学环境电化学 n电化学方法治理废水电化学方法治

26、理废水 , ,一般无需添加化学药品一般无需添加化学药品 , , 设备体积小设备体积小 , ,占地少占地少 , ,操作简便灵活操作简便灵活 , ,污泥量少污泥量少 , , 后处理极为简单后处理极为简单 , ,通常被称为清洁处理法，包括：通常被称为清洁处理法，包括： n电凝聚法电凝聚法 n电渗析法电渗析法 n电气浮法电气浮法 n磁电解法磁电解法 n微电解法微电解法 n电氧化法电氧化法 n电还原法电还原法 n三维电极电化学水处理技术三维电极电化学水处理技术 超级电容器超级电容器 (supercapacitor) n超级电容器是一种新型超级电容器是一种新型 电化学储能装置，它是电化学储能装置，它是 利

27、用高度多孔状电极与利用高度多孔状电极与 束缚态电解质之间形成束缚态电解质之间形成 感应双电层原理感应双电层原理制成的制成的 电容器。电容器。 n具有法拉级电容量具有法拉级电容量 ，储，储 存的能量可达普通铝电存的能量可达普通铝电 容的容的2000倍。并且可多倍。并且可多 次充放电。次充放电。 n超级电容器超级电容器按储能机理可以分为按储能机理可以分为 2类类 : n采用高比表面积活性炭的电容器的储能机采用高比表面积活性炭的电容器的储能机 理是基于碳电极理是基于碳电极 /电解液界面上电荷分离所电解液界面上电荷分离所 产生的双电层电容产生的双电层电容 (double layer capacitan

28、ce); n采用采用RuO2等贵金属氧化物作电极的电容器等贵金属氧化物作电极的电容器 是在氧化物电极表面及体相发生的氧化还是在氧化物电极表面及体相发生的氧化还 原反应而产生的吸附电容原反应而产生的吸附电容 ,这种这种电容被称为电容被称为 法拉第准电容。法拉第准电容。 n超级电容器同时具有较高的能量和功率密度超级电容器同时具有较高的能量和功率密度, , 在大功率脉冲电源、电动车驱动电源等领域在大功率脉冲电源、电动车驱动电源等领域 有广泛用途。有广泛用途。 n纳米碳管纳米碳管( (carbon nanotubes-CNTs) )是日本是日本 NEC公司基础研究实验室的电镜专家公司基础研究实验室的电

29、镜专家 Sumio Iijima于于1991年发现的一种新型的纳米碳材料。年发现的一种新型的纳米碳材料。 由于其巨大的比表面积和良好的导电性由于其巨大的比表面积和良好的导电性, , 纳纳 米碳管被认为是超级电容器的理想电极材料。米碳管被认为是超级电容器的理想电极材料。 生物电化学生物电化学 n生物电化学（生物电化学（bioelectric chemistry）：）： 应用电学及化学的理论、原理和实验对生命应用电学及化学的理论、原理和实验对生命 现象及生物体中发生的电化学、生物化学过现象及生物体中发生的电化学、生物化学过 程进行研究的科学，是生物学、化学、电学程进行研究的科学，是生物学、化学、电

30、学 相互交叉形成的学科。相互交叉形成的学科。 n深入研究生物电化学对认识生命现象的本质深入研究生物电化学对认识生命现象的本质 有重要的哲学和科学意义，进一步了解生物有重要的哲学和科学意义，进一步了解生物 体中复杂的生理和生化过程的电化学机理，体中复杂的生理和生化过程的电化学机理， 也将有利于这些过程的控制，在临床和药物也将有利于这些过程的控制，在临床和药物 学上也有重要意义。学上也有重要意义。 生物电化学研究内容相当广泛，其主要方面有：生物电化学研究内容相当广泛，其主要方面有： （1）生物膜电化学。应用电化学的原理和实验技术研生物膜电化学。应用电化学的原理和实验技术研 究生物膜在选择渗透、分离

31、、富集、能量转换和信息究生物膜在选择渗透、分离、富集、能量转换和信息 传递方面的过程和机理、并加以人工模拟；传递方面的过程和机理、并加以人工模拟； （2）生物体系的能量转换。主要包括对生物太阳能转）生物体系的能量转换。主要包括对生物太阳能转 换和生物燃料电池的研究，在揭示生命本质、生物生换和生物燃料电池的研究，在揭示生命本质、生物生 长机理的同时，还进行开发新电源的研究；长机理的同时，还进行开发新电源的研究； （3）电化学技术。主要有关于电化学传感器）电化学技术。主要有关于电化学传感器酶电酶电 极的研究以及对极的研究以及对ATP(三磷酸腺苷三磷酸腺苷)电化学合成、电脉电化学合成、电脉 冲促进骨

32、骼生长、电止痛的冲促进骨骼生长、电止痛的研究。此外，电化学技术研究。此外，电化学技术 在医药工程上还有许多应用性研究，如心脏起搏器和在医药工程上还有许多应用性研究，如心脏起搏器和 人造心脏所需能源、生物燃料电池、离子选择电极、人造心脏所需能源、生物燃料电池、离子选择电极、 病原体电化学处理去活化以及抗血栓药物的研究等。病原体电化学处理去活化以及抗血栓药物的研究等。 第三节第三节 电化学发展历史电化学发展历史 n1919世纪世纪7070年代年代 Helmholtz Helmholtz 提出了双电层提出了双电层 的概念的概念 ； n18891889年年 Nernst Nernst 提出电极电位公式

33、提出电极电位公式 ； n19051905年年TafelTafel提出提出TafelTafel经验公式。经验公式。 第三节第三节 电化学的产生和发展电化学的产生和发展 20002000年前年前 古巴格达电池古巴格达电池 “ 巴 格 达 电 池巴 格 达 电 池 ” ( B a g h d a d ( B a g h d a d Cell)1936Cell)1936年发现于伊拉克首都巴年发现于伊拉克首都巴 格达郊外，是一个小陶罐，罐内格达郊外，是一个小陶罐，罐内 装着铁棒，铁棒悬在铜质圆柱体装着铁棒，铁棒悬在铜质圆柱体 内，外层覆盖着沥青。内，外层覆盖着沥青。 1780年年 “动物电动物电”现象现

34、象 n1780年意大利解剖年意大利解剖 学家伽伐尼发现学家伽伐尼发现: : 铁制解剖刀能使铜铁制解剖刀能使铜 盘里的蛙腿肌肉抽盘里的蛙腿肌肉抽 缩，缩，1791年发表关年发表关 于于 “ “动物电动物电”现现 象的论文，揭开了象的论文，揭开了 电化学研究的序幕电化学研究的序幕。 1799年年 伏打电堆伏打电堆 伏特伏特(1745-1827)出生于意大利出生于意大利 科莫一个富有的天主教家庭里。科莫一个富有的天主教家庭里。 伏特在四十五岁生日后不久，伏特在四十五岁生日后不久， 读到了伽伐尼读到了伽伐尼1791年的文章，这年的文章，这 促使他去作出了最大的发明和发促使他去作出了最大的发明和发 现。

35、现。 他开始还有些犹豫，但不久他他开始还有些犹豫，但不久他 就开始了工作，用伏特的话说，就开始了工作，用伏特的话说， 他实验的内容他实验的内容“超出了当时已知超出了当时已知 的一切电学知识，因而它们看来的一切电学知识，因而它们看来 是惊人的是惊人的”。 起初他同意伽伐尼用蛙做莱顿起初他同意伽伐尼用蛙做莱顿 瓶的观点，但几个月后，他开始瓶的观点，但几个月后，他开始 怀疑怀疑蛙主要是一种探测器，而电蛙主要是一种探测器，而电 源则在动物之外。源则在动物之外。 n伏特对这个问题进行了更深入的研伏特对这个问题进行了更深入的研 究，使他发明了伏特电堆，这是历究，使他发明了伏特电堆，这是历 史上的神奇发明之

36、一。他把许多对史上的神奇发明之一。他把许多对 圆形的铜片和锌片相间地叠起来，圆形的铜片和锌片相间地叠起来， 每一对铜锌片之间放上一块用盐水每一对铜锌片之间放上一块用盐水 浸湿的麻布片。这时只要用两条金浸湿的麻布片。这时只要用两条金 属线各与顶面上的锌片和底面上的属线各与顶面上的锌片和底面上的 铜片焊接起来，则两金属端点就会铜片焊接起来，则两金属端点就会 产生几伏的电压。如果把铜片换成产生几伏的电压。如果把铜片换成 银片，则效果更好。银片，则效果更好。 这个伟大的这个伟大的 成就是在他达到相当高龄（五十五成就是在他达到相当高龄（五十五 岁）时得到的，它立即引起所有物岁）时得到的，它立即引起所有物 理学家的欢呼。理学家的欢呼。 n1801年他去巴黎，在法国科学院年他去巴黎，在法