第五章 电化学
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基本要求
重点难点
讲授学时
内容提要
1 基本要求 [TOP]
1.1 理解电解质溶液的导电机理。理解离子的电迁移和迁移数的概念和物理意义。
1.2 理解电导率、摩尔电导率的定义和物理意义，以及它们之间的相互关系，掌握相关的计算。
1.3 理解电导与离子浓度的关系、离子独立运动定律，掌握有关计算和应用。
1.4 了解电导测定的应用。
1.4 理解电解质溶液的活度、平均活度系数、平均浓度和离子强度的定义，并掌握有关的计算，掌握Debye-huckel极限公式。
1.5 掌握可逆电池的基本概念和电池的书写规则。
1.6 了解电池电动势的产生机理，理解用盐桥消除液体接界电势的原理。
1.7 理解可逆电池电动势和电极电势的测定原理，掌握它们的计算和有关的应用。
1.8 了解电解过程的有关基本概念和基本原理，理解电极产生极化的原因。
1.9 了解电化学在生物学中的应用。
2 重点难点 [TOP]
2.1 重点
2.1.1 电解质溶液的导电机理及导电能力的表征
2.1.2 电导测定的应用
2.1.3 离子活度和离子平均活度的概念及德拜-休克尔极限公式及应用
2.1.4 可逆电池热力学
2.1.5 电池电动势的测定及应用
2.1.6 电极极化的原因和超电势的概念
2.2 难点
2.2.1 电解质溶液的离子平均活度的概念
2.2.2 原电池设计
2.2.2 可逆电池电动势的测定与应用
2.2.4 不可逆电极的极化
3 讲授学时 [TOP]
建议10～12学时
4 内容提要 [TOP] 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
第七节 第八节 第九节 第十节 第十一节
4.1 第一节 电解质溶液的导电性质
4.1.1 电解质溶液的导电机理 两类不同导体的概念，原电池和电解池的概念，正极、负极、阴极和阳极的定义，电流通过电解池的现象。
4.1.2 法拉第电解定律 法拉第电解定律的基本要点及相关计算。
4.1.3 离子的电迁移和迁移数 离子的电迁移现象，迁移数的定义和测定方法。
4.2 第二节 电解质溶液的电导 [TOP]
4.2.1 电解质溶液的电导 电导、电导率、摩尔电导率的定义和物理意义，以及相互之间的关系，计算方法。
4.2.2 电解质溶液的电导测定 利用惠斯通电桥，通过测定电解质溶液的电阻，间接测得电解质溶液的电导。
4.2.3 电导率、摩尔电导率与浓度的关系 强、弱电解质溶液的电导率和摩尔电导率随浓度的变化情况。
4.2.4 离子独立运动定律 在无限稀释的电解质溶液中，离子彼此独立运动，互不影响，电解质的极限摩尔电导为正负离子的极限摩尔电导之和。
4.3 第三节 电解质溶液电导测定的应用 [TOP]
4.3.1 测定水的纯度
4.3.2 测定弱电解质的电离度及电离平衡常数
4.3.3 测定难溶盐的溶解度
4.3.4 电导滴定
4.4 第四节 溶液中电解质的活度和活度系数 [TOP]
4.4.1 溶液中电解质的a±和(± 电解质溶液的热力学行为偏离理想液态混合物，必须引入活度及活度系数来修正浓度。强电解质溶液的目前无法直接测得单个离子的活度，为此引入电解质的离子平均活度和离子平均活度系数
4.4.2 离子强度
4.4.3 德拜-休克尔极限定律
4.5 第五节 原电池 [TOP]
4.5.1可逆电池与不可逆电池 可逆电池的条件：化学反应可逆和能量可逆，缺一不可
4.5.2 可逆电极的类型 几种类型的可逆电极
4.5.3 电池的书写方式 电池书写规则
4.5.4 电池电动势的测定 对消法测电池电动势，韦斯顿标准电池
4.6 第六节 可逆电池热力学 [TOP]
4.6.1 电池反应能斯特方程 电池电动势与参加反应的各组分活度间的定量关系。
4.6.2 电池电动势及其温度系数与电池反应热力学函数的关系 由电池电动势及电动势温度系数的测定，求算电池反应的热力学参数。
4.7 第七节 电极电势和电池的电动势 [TOP]
4.7.1电池电动势的产生机理和电池电动势 电池的电动势是组成电池的各相间界面上电势差的代数和，包括：电极-溶液界面电势差、接触电势和液体接界电势。
4.7.2 电极电势 电极电势的确定方法，还原电势的概念，电极电势的应用。
4.7.3 电极反应的能斯特方程 电极电势与组成电极的物质活度的关系。
4.8 第八节 浓差电池 [TOP]
4.8.1 单液浓差电池
4.8.2 双液浓差电池
4.8.3 双联浓差电池
4.9 第九节 电动势测定的应用 [TOP]
4.9.1 求化学反应的平衡常数
4.9.2 求难溶盐的活度积
4.9.3 测定溶液的pH值
4.9.4 测定电池的标准电动势E$及离子平均活度系数
4.9.5 电势滴定
4.10 第十节 电极的极化和超电势 [TOP]
4.10.1 分解电压
4.10.2 电极的极化与超电势 电极的极化现象，超电势，浓差极化和电化学极化，超电势的影响因素，超电势的测定
4.11 第十一节 生物电化学基础 [TOP]
4.11.1 生物电现象
4.11.2 细胞膜和膜电势
4.11.3 生物电化学传感器
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基本要求
重点难点
讲授学时
内容提要
1 基本要求 [TOP]
1.1 理解电解质溶液的导电机理。理解离子的电迁移和迁移数的概念和物理意义。
1.2 理解电导率、摩尔电导率的定义和物理意义，以及它们之间的相互关系，掌握相关的计算。
1.3 理解电导与离子浓度的关系、离子独立运动定律，掌握有关计算和应用。
1.4 了解电导测定的应用。
1.4 理解电解质溶液的活度、平均活度系数、平均浓度和离子强度的定义，并掌握有关的计算，掌握Debye-huckel极限公式。
1.5 掌握可逆电池的基本概念和电池的书写规则。
1.6 了解电池电动势的产生机理，理解用盐桥消除液体接界电势的原理。
1.7 理解可逆电池电动势和电极电势的测定原理，掌握它们的计算和有关的应用。
1.8 了解电解过程的有关基本概念和基本原理，理解电极产生极化的原因。
1.9 了解电化学在生物学中的应用。
2 重点难点 [TOP]
2.1 重点
2.1.1 电解质溶液的导电机理及导电能力的表征
2.1.2 电导测定的应用
2.1.3 离子活度和离子平均活度的概念及德拜-休克尔极限公式及应用
2.1.4 可逆电池热力学
2.1.5 电池电动势的测定及应用
2.1.6 电极极化的原因和超电势的概念
2.2 难点
2.2.1 电解质溶液的离子平均活度的概念
2.2.2 原电池设计
2.2.2 可逆电池电动势的测定与应用
2.2.4 不可逆电极的极化
3 讲授学时 [TOP]
建议10～12学时
4 内容提要 [TOP] 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
第七节 第八节 第九节 第十节 第十一节
4.1 第一节 电解质溶液的导电性质
4.1.1 电解质溶液的导电机理 两类不同导体的概念，原电池和电解池的概念，正极、负极、阴极和阳极的定义，电流通过电解池的现象。
4.1.2 法拉第电解定律 法拉第电解定律的基本要点及相关计算。
4.1.3 离子的电迁移和迁移数 离子的电迁移现象，迁移数的定义和测定方法。
4.2 第二节 电解质溶液的电导 [TOP]
4.2.1 电解质溶液的电导 电导、电导率、摩尔电导率的定义和物理意义，以及相互之间的关系，计算方法。
4.2.2 电解质溶液的电导测定 利用惠斯通电桥，通过测定电解质溶液的电阻，间接测得电解质溶液的电导。
4.2.3 电导率、摩尔电导率与浓度的关系 强、弱电解质溶液的电导率和摩尔电导率随浓度的变化情况。
4.2.4 离子独立运动定律 在无限稀释的电解质溶液中，离子彼此独立运动，互不影响，电解质的极限摩尔电导为正负离子的极限摩尔电导之和。
4.3 第三节 电解质溶液电导测定的应用 [TOP]
4.3.1 测定水的纯度
4.3.2 测定弱电解质的电离度及电离平衡常数
4.3.3 测定难溶盐的溶解度
4.3.4 电导滴定
4.4 第四节 溶液中电解质的活度和活度系数 [TOP]
4.4.1 溶液中电解质的a±和(± 电解质溶液的热力学行为偏离理想液态混合物，必须引入活度及活度系数来修正浓度。强电解质溶液的目前无法直接测得单个离子的活度，为此引入电解质的离子平均活度和离子平均活度系数
4.4.2 离子强度
4.4.3 德拜-休克尔极限定律
4.5 第五节 原电池 [TOP]
4.5.1可逆电池与不可逆电池 可逆电池的条件：化学反应可逆和能量可逆，缺一不可
4.5.2 可逆电极的类型 几种类型的可逆电极
4.5.3 电池的书写方式 电池书写规则
4.5.4 电池电动势的测定 对消法测电池电动势，韦斯顿标准电池
4.6 第六节 可逆电池热力学 [TOP]
4.6.1 电池反应能斯特方程 电池电动势与参加反应的各组分活度间的定量关系。
4.6.2 电池电动势及其温度系数与电池反应热力学函数的关系 由电池电动势及电动势温度系数的测定，求算电池反应的热力学参数。
4.7 第七节 电极电势和电池的电动势 [TOP]
4.7.1电池电动势的产生机理和电池电动势 电池的电动势是组成电池的各相间界面上电势差的代数和，包括：电极-溶液界面电势差、接触电势和液体接界电势。
4.7.2 电极电势 电极电势的确定方法，还原电势的概念，电极电势的应用。
4.7.3 电极反应的能斯特方程 电极电势与组成电极的物质活度的关系。
4.8 第八节 浓差电池 [TOP]
4.8.1 单液浓差电池
4.8.2 双液浓差电池
4.8.3 双联浓差电池
4.9 第九节 电动势测定的应用 [TOP]
4.9.1 求化学反应的平衡常数
4.9.2 求难溶盐的活度积
4.9.3 测定溶液的pH值
4.9.4 测定电池的标准电动势E$及离子平均活度系数
4.9.5 电势滴定
4.10 第十节 电极的极化和超电势 [TOP]
4.10.1 分解电压
4.10.2 电极的极化与超电势 电极的极化现象，超电势，浓差极化和电化学极化，超电势的影响因素，超电势的测定
4.11 第十一节 生物电化学基础 [TOP]
4.11.1 生物电现象
4.11.2 细胞膜和膜电势
4.11.3 生物电化学传感器
