可逆電池（課堂PPT）

1、第五節(jié)第五節(jié) 可逆電池可逆電池一、可逆電池的意義一、可逆電池的意義1. 1. 可逆電池的可逆電池的3 3個條件個條件 如電動勢為如電動勢為E的銅鋅電池，將的銅鋅電池，將一外加電動勢一外加電動勢E與之相聯(lián)。與之相聯(lián)。當當E E，電池將放電，電池將放電 (1) (1) 化學反應可逆，即電池充、放電反應互為逆反應化學反應可逆，即電池充、放電反應互為逆反應 可逆電池的概念十分重要，因為只有可逆電池才能進可逆電池的概念十分重要，因為只有可逆電池才能進行嚴格的熱力學處理。行嚴格的熱力學處理。負負極極 ZnSO4溶液溶液ZnCue-e-素燒瓷素燒瓷 銅銅- -鋅電池示意圖鋅電池示意圖E正正極極CuSO4溶液

2、溶液負極反應負極反應 Zn Zn2+ + 2e 正極反應正極反應 Cu2+ + 2e Cu電池反應電池反應 Zn + CuSO4 Cu + ZnSO4陰陰極極 ZnSO4溶液溶液ZnCue-e-素燒瓷素燒瓷 銅銅- -鋅電池示意圖鋅電池示意圖E陽陽極極CuSO4溶液溶液當當E E E，電池將放電，電池將放電E2. 2. 不可逆電池不可逆電池 當當E E ，電池將充電，電池將充電 正極反應正極反應 Cu2e Cu2+ 負極反應負極反應 2H 2e H2 電池反應電池反應 Cu2H+ Cu2+ H2 由此可見，該電池的電極不可逆，是不可逆電池。由此可見，該電池的電極不可逆，是不可逆電池。三、電池的

3、書寫方式三、電池的書寫方式電池的組成和結構可以方便地用電池符號來表示。規(guī)定如下電池的組成和結構可以方便地用電池符號來表示。規(guī)定如下（1）負極（發(fā)生氧化反應）寫在左邊，正極（發(fā)生還原反）負極（發(fā)生氧化反應）寫在左邊，正極（發(fā)生還原反應）寫在右邊。應）寫在右邊。（2）不同相間界面用）不同相間界面用 “”表示；若液體接界電勢已經(jīng)用表示；若液體接界電勢已經(jīng)用鹽橋消除，用鹽橋消除，用“”表示鹽橋。表示鹽橋。（3）注明電池中各物質所處的相態(tài)，氣體要標明壓力，溶）注明電池中各物質所處的相態(tài)，氣體要標明壓力，溶液要標明濃度或活度。液要標明濃度或活度。（4）不能直接作為電極的氣體和液體，必須吸附在惰性金）不能直

4、接作為電極的氣體和液體，必須吸附在惰性金屬（如屬（如Pt、Au）上，一般也應標明。）上，一般也應標明。（5）注明電池工作的溫度和壓力。若不寫明，則通常為）注明電池工作的溫度和壓力。若不寫明，則通常為298 K，100 kPa。 銅鋅電池銅鋅電池 Zn (s)ZnSO4 (a1)CuSO4 (a2)Cu (s)四、可逆電極的類型四、可逆電極的類型1. 第一類電極第一類電極 主要包括金屬電極和氣體電極主要包括金屬電極和氣體電極（1）將金屬插入含有該金屬離子的溶液中，構成的電極為）將金屬插入含有該金屬離子的溶液中，構成的電極為金屬電極。金屬電極。如如Cu (s)插在插在CuSO4溶液中構成的金屬電極

5、溶液中構成的金屬電極當電極作為正極時當電極作為正極時電極表示電極表示 CuSO4(aq) Cu (s) 電極反應電極反應 Cu2+ (aq) + 2e Cu (s)當電極作為負極時當電極作為負極時電極表示電極表示 Cu (s) CuSO4(aq) 電極反應電極反應 Cu (s) Cu2+(aq) + 2e CuCuSO4一些活潑的金屬，可以把金屬溶于汞，做成汞齊電極一些活潑的金屬，可以把金屬溶于汞，做成汞齊電極Na+(a+) Na（Hg）(a) （2 2）吸附了某氣體的惰性金屬插入含有該元素離子的溶液中）吸附了某氣體的惰性金屬插入含有該元素離子的溶液中構成的電極是氣體電極。構成的電極是氣體電極

6、。可逆電極的類型可逆電極的類型氫電極（堿性溶液中）氫電極（堿性溶液中）電極表示電極表示 OH (aq) H2(g) Pt 電極反應電極反應 2H2O +2e H2 (g)+ 2OH (a)氧電極氧電極電極表示電極表示 H+ (a) O2(g) Pt 電極反應電極反應 O2 (p) + 4H+ (a) + 4e 2H2O鹵素電極鹵素電極電極表示電極表示 Cl (aq) Cl2(g) Pt 電極反應電極反應 Cl2 (l) +2e 2Cl 惰性金屬在這里不僅起導電作用，還有促進電極平衡惰性金屬在這里不僅起導電作用，還有促進電極平衡建立的作用，使用最多的金屬是鉑建立的作用，使用最多的金屬是鉑Pt含含

7、Az-溶液溶液可逆電極的類型可逆電極的類型2第二類電極第二類電極 包括金屬難溶鹽電極和金屬難溶氧化物電極。包括金屬難溶鹽電極和金屬難溶氧化物電極。（1）金屬）金屬-難溶鹽電極：在金屬表面覆蓋一層該金屬的難溶難溶鹽電極：在金屬表面覆蓋一層該金屬的難溶鹽，然后浸入含有該難溶鹽的負離子溶液中構成。鹽，然后浸入含有該難溶鹽的負離子溶液中構成。 如銀如銀- -氯化銀電極氯化銀電極 電極組成電極組成 Cl (a)AgCl (s)Ag (s)電極反應電極反應 AgCl (s)+ e Ag (s) + Cl (a) HgHg2Cl2KCl如甘汞電極如甘汞電極 電極組成電極組成 Cl (a)Hg2Cl2 (s)

8、Hg (l)電極反應電極反應 Hg2Cl2 (s)+ 2e 2Hg (l)+ 2Cl (a) 甘汞電極制作簡單，電勢穩(wěn)定，使用方便，甘汞電極制作簡單，電勢穩(wěn)定，使用方便，常用作參比電極。常用作參比電極?？赡骐姌O的類型可逆電極的類型（2）金屬）金屬-難溶鹽電極：在金屬表面覆蓋一層該金屬的氧化難溶鹽電極：在金屬表面覆蓋一層該金屬的氧化物，然后浸在含有物，然后浸在含有H+或或OH的溶液中構成的的溶液中構成的 。 電極表示電極表示 OH (a)HgO (s)Hg (l)電極反應電極反應 HgO (s) + H2O + 2e Hg (l) + 2OH (a)在酸性溶液中在酸性溶液中電極表示電極表示 H+

9、(a)HgO (s)Hg (l)電極反應電極反應 HgO (s)+ 2H+ (a) + 2e Hg (l) + H2O例如汞例如汞- -氧化汞電極氧化汞電極在堿性溶液中在堿性溶液中可逆電極的類型可逆電極的類型3第三類電極第三類電極 這類電極由惰性金屬（如這類電極由惰性金屬（如Pt）插入含有某種離子）插入含有某種離子的兩種不同氧化態(tài)的溶液中構成。的兩種不同氧化態(tài)的溶液中構成。如如Fe3+與與 Fe2+構成的電極構成的電極電極表示電極表示 Fe3+ (a1) ，F(xiàn)e2+ (a2) Pt電極反應電極反應 Fe3+ (a1) e Fe2+ (a2) Sn4+與與Sn2+構成的電極構成的電極電極表示電極表示 Sn4+ (a1) ，Sn2+(a2) Pt電極反應電極反應 Sn4+(a