第十一次专业课辅导物化九十一章

材料人清华专业课辅导——电化学2016年7月主讲：王克王乙峰

第八章电解质溶液此章不常出题，重点掌握几个基本概念和名字解释即可。1.原电池与电解池：将化学能转化为电能的装置叫原电池，将电能转化为化学能的装置叫电解池。（注：无论原电池或电解池，凡相对电势较高的极称为正极，较低的称为负极，电子总是从电势低的负极向电势高的正极移动；在电极上发生还原反应的极称为阴极，发生氧化反应的称为阳极。）

2.法拉第定律：通电于电解质溶液之后，（1）在电极上（即两相界面上）物质发生变化的物质的量与通入的电荷量成正比；（2）若将几个电解池串联，通入一定的电荷量后，在各个电解池的电极上发生化学变化的物质的量都相等。即：在电解池中发生如下反应：氧化态+ze→还原态

当反应进度为

ξ时，必须通入的电量Q=zξeL=zFξ

F为1mol元电荷的电量，F=96500C.mol-1简言之，常考以下名词解释：淌度：单位驱动力作用下，扩散质点的迁移速率。绝对淌度:无限稀释溶液中测得的淌度。离子淌度：单位电位梯度时离子的运动速率，也称离子电迁移率。迁移数：任意离子B在迁移电量的定向移动中所产生的电流与总电流之比称为离子B的迁移数这里常考两个名词解释：摩尔电导率：把含有1mol电解质的溶液置于相距为单位距离的电导池的两个平行电极之间，这时所具有的电导。极限摩尔电导率：指溶液在无限稀释时的摩尔电导率。注:(1)本PPT没有涉及内容我个人认为不重要，有兴趣的同学可以了解。本章后面的诸如活度的内容在物化上册是非常重要的概念，在此不赘述，涉及的相关计算也没考过。(2)PPT上有的名词解释会和南大版本表述上有出入，这个不碍事，这都是我通过对比多本教材精挑细选出来的，便于理解和记忆，放心用！

第九章可逆电池的电动势及其应用一、重点

1.可逆电池的书写

2.Nernst方程及其相关计算

3.重要关系式的证明

可逆电池：（1）电极上的化学反应可以向正反两个方向进行。（2）可逆电池在工作时，不论是放点还是充电，通过的电池必须十分的微小，此时电池可能在接近平衡状态下工作。即若有反应则其Nernst方程为：

第十章化学电源纵观近两年物化考题，电化学部分只考了锂电池的方程式书写，而这些都归于第十章的化学电源一节内容，而且南大课本并没有涉及到锂电池的相关知识，故以下所讲皆借鉴于其他教材（我用的物化核心教程和田明波老师的创新材料学），主要讲燃料电池和锂电池知识（也是深圳的重点研究方向），也建议你们多看看本科的学校的物化教材，总结归纳。燃料电池构造：（﹣）燃料||电解质||氧化剂（+）以氢作为燃料的氢-氧燃料电池，当电解质为酸性介质时：阴极反应：O2+4H++4e-→2H2O阳极反应：2H2→4H++4e-电池净反应：2H2+O2→2H2O若以甲烷作为燃料，反应为：阴极反应：2O2(g)+8H++8e-→4H2O(l)阳极反应：CH4(g)+2H2O(l)→CO2(g)+8H++8e-电池净反应：CH4(g)+2O2(g)→2H2O(l)+CO2(g)充放电反应和工作原理：

锂离子电池曾被看作是一种锂离子浓差电池，正、负极是由两种不同的锂离子嵌入（插入）化合物组成。通常情况下，锂离子电池的正负极均采用可供锂离子自有脱嵌的活性物质。用LiCoO2复合金属氧化物在铝板上形成正极，用锂碳化合物在铜板上形成负极，两极间插入聚烯烃薄膜状隔板，电解液为有机溶剂。充电时，Li+从正极逸出，插入负极；放电时，Li+从负极脱出，插入正极。

充电时，锂离子从氧化物正极晶格脱出，通过锂离子传导性的有机电解液后迁移插入到碳材料负极，负极处于富锂态，正极处于贫锂态，同时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极，保证负极的电荷平衡；放电时则恰好相反，锂从碳材料中脱出回到氧化物正极中，正极处于富锂态。充放电过程中发生的是锂离子在正负极之间的移动，在正常充、放电的情况下，锂离子在层状结构的碳材料和层状结构的氧化物层之间的嵌入和脱出，一般只会引起层间距的微小变化，而不会引起晶体结构的破坏，伴随充、放电的进行，正负极材料的化学结构基本不变。材料：正极：LiCoO2、LiFePO4、LiNiO2、LiMn2O4、LiNixCoyMnzO2等