电化学原理Fundamentals of Electrochemistry

Instructor : Songmei Li Office : MSEB 305 Office : by appointment E-mail : songmei_li@http:// Office phone : 82317103

Rationale Why do we learn electrochemistry?

Corrosion science Surface protection engineering Novel alloy design Electrochemical industry

绪论 Introduction电化学研究对象

电化学科学的应用

电化学发展历史

第一节

电化学研究对象

一. 不同的导电回路 电子导电回路 Electronic Circuit 原电池 Galvanic Cell 电解池 Electrolytic Cell

电子导电回路凡是依靠物体内部自 由电子的定向运动而 导电的回路称之为电 子导电回路。 子导电回路。

载流子： 载流子：自由电子

原电池将化学能转化为电 能的装置。 能的装置。

载流子：离子+电 载流子：离子+ 子

电解池由外电源提供电能， 由外电源提供电能， 提供电能 使电流通过电极， 使电流通过电极，在 电极上发生电极反应 的装置。 的装置。

载流子：电子+ 载流子：电子+离子

几个重要概念 第一类导体： 第一类导体：凡是依靠物体内部自由电 子的定向运动而导电的物体， 子的定向运动而导电的物体，即载流子 为自由电子(或空穴)的导体， 为自由电子(或空穴)的导体，叫做电 子导体，也称第一类导体。 子导体，也称第一类导体。 第二类导体： 第二类导体：凡是依靠物体内的离子运 动而导电的导体叫做离子导体， 动而导电的导体叫做离子导体，也称第 二类导体。 二类导体。

两种导电体系： 两种导电体系

电子导电回路

电子电子-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 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 ； 电子— 电子—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 递电荷的 ，并且导电过程中必然伴随着 化学反应。 化学反应。

二. 电化学体系的定义 电化学体系：两类导体串联组成的， 电化学体系：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 变化的体系。 变化的体系。 电化学反应： 电化学反应：在电化学体系中发生的氧 化还原反应。 化还原反应。 电极反应：电极/溶液界面( 电极反应：电极/溶液界面(两类导体界 发生的电化学反应。 面)发生的电化学反应。

阳极(anode):发生氧化反应的电极 原电池(-)电解池(+) 阴极(cathode):发生还原反应的电极 原电池(+)电解池(-)

三. 电化学研究的内容 第一类导体 第二类导体 界面结构与性质 界面反应(电化学反应) 界面反应(电化学反应)动力学

第二节

电化学科学的应用

电化学科学

电化学工业

化学电源

腐蚀与防护

电化学科学在工业上的应用

电解式净水器