物理化学复习大纲市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
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1、复习纲领复习纲领第1页第七章第七章 电化学电化学 第2页一、主要概念一、主要概念1.1.阳极阳极阳极阳极:发发发发生氧化反生氧化反生氧化反生氧化反应电应电应电应电极极极极 阴极阴极阴极阴极:发发发发生生生生还还还还原反原反原反原反应电应电应电应电极极极极2.2.正极、正极、正极、正极、负负负负极:极:极:极:电势电势电势电势高极高极高极高极为为为为正极,低正极,低正极,低正极,低为负为负为负为负极极极极3.3.原原原原电电电电池:化学能池:化学能池:化学能池:化学能转为电转为电转为电转为电能装置能装置能装置能装置 电电电电解池:解池:解池:解池:电电电电能能能能转转转转化化化化为为为为化学能装
2、置化学能装置化学能装置化学能装置4.4.可逆可逆可逆可逆电电电电池:充、放池:充、放池:充、放池:充、放电电电电能无限能无限能无限能无限进进进进行装置行装置行装置行装置 要求:要求:要求:要求:电电电电极反极反极反极反应应应应可逆,可逆,可逆,可逆,电电电电流无限小流无限小流无限小流无限小5.5.电导电导电导电导,比,比,比,比电导电导电导电导,(无限稀无限稀无限稀无限稀释时释时释时释时)摩摩摩摩尔尔尔尔电导电导电导电导率:率:率:率:见见见见后后后后6.6.迁移数迁移数迁移数迁移数:t t+=Q Q+/Q,tQ,t-=Q Q-/Q,tQ,t+t t-=1=1第3页6 6.电电电电池池池池标标
3、标标准准准准电动势电动势电动势电动势7.7.标标标标准准准准电电电电极极极极电势电势电势电势:以:以:以:以标标标标准准准准氢电氢电氢电氢电极极极极为为为为0 0基准基准基准基准电势电势电势电势8.8.:电电电电极极极极类类类类型元素型元素型元素型元素/离子,元素离子,元素离子,元素离子,元素/元素氧化物,元素氧化物,元素氧化物,元素氧化物,高价离子高价离子高价离子高价离子/低价离子低价离子低价离子低价离子9.9.分解分解分解分解电压电压电压电压:电电电电解池解池解池解池发发发发生生生生电电电电解解解解时时时时所需最小所需最小所需最小所需最小电压电压电压电压10.10.电电电电极极化极极化极极
4、化极极化:电电电电极极极极电势电势电势电势偏离平衡偏离平衡偏离平衡偏离平衡电电电电极极极极电势现电势现电势现电势现象象象象 极化极化极化极化结结结结果:果:果:果:电电电电池池池池电动势变电动势变电动势变电动势变小,分解小,分解小,分解小,分解电压电压电压电压 变变变变大大大大 11.11.超超超超电势电势电势电势:h h=|=|E E电电电电极极极极 E E电电电电极,极,极,极,e e|12.12.析出析出析出析出电势电势电势电势:E E阴阴阴阴=E E阴,阴,阴,阴,e eh h,E E阳阳阳阳=E E阳,阳,阳,阳,e eh h13.13.电电电电极反极反极反极反应应应应次序:与析出次
5、序:与析出次序:与析出次序:与析出电势电势电势电势相关相关相关相关相关相关相关相关:电电电电池各池各池各池各组组组组分分分分处处处处于于于于标标标标准准准准态时态时态时态时第4页二二二二.主要定律与公式主要定律与公式主要定律与公式主要定律与公式1 1电电电电解解解解质质质质部分部分部分部分(1)(1)法拉第定律法拉第定律法拉第定律法拉第定律-电电电电极反极反极反极反应应应应:氧化氧化氧化氧化态态态态+z ze e还还还还原原原原态态态态 n nM M=Q Q/zF zF=It It/zFzF(2)(2)电电电电 导导导导:G G=1/=1/R R=kAkA/l l 电导电导电导电导率:率:率:
6、率:k k=G G(l/Al/A),(l/Al/A):电导电导电导电导池常数池常数池常数池常数 摩摩摩摩尔尔尔尔电导电导电导电导率:率:率:率:L Lmm=k k/c c(3)(3)摩摩摩摩尔尔尔尔电导电导电导电导率与率与率与率与浓浓浓浓度关系:稀度关系:稀度关系:稀度关系:稀强强强强电电电电解解解解质质质质 L Lmm=L Lmm AcAc1/21/2(4)(4)离子独立运离子独立运离子独立运离子独立运动动动动定律:定律:定律:定律:无限稀无限稀无限稀无限稀释释释释溶液,溶液,溶液,溶液,L Lmm =v v+L Lmm,+v v-L Lmm,第5页(5)(5)电导应电导应电导应电导应用用用
7、用i.i.计计计计算弱算弱算弱算弱电电电电解解解解质质质质解离度和解离常数解离度和解离常数解离度和解离常数解离度和解离常数 电电电电离反离反离反离反应应应应 HA =HHA =H+A+A-解离度解离度解离度解离度 a a=mm/mm 平衡常数平衡常数平衡常数平衡常数 K K=a a2 2/(1-/(1-a a)()(c c/c c)ii.ii.计计计计算算算算难难难难溶溶溶溶盐盐盐盐溶解度溶解度溶解度溶解度 难难难难溶溶溶溶盐盐盐盐(电电电电解解解解质质质质)溶液溶液溶液溶液电导电导电导电导率加和性:率加和性:率加和性:率加和性:溶液溶液溶液溶液=难难难难溶溶溶溶盐盐盐盐+水水水水 难难难难溶
8、溶溶溶盐盐盐盐=溶液溶液溶液溶液-水水水水 摩摩摩摩尔尔尔尔电导电导电导电导率率率率 mm mm 溶解度溶解度溶解度溶解度 c c=难难难难溶溶溶溶盐盐盐盐/mm第6页(6)(6)平均活度及活度系数平均活度及活度系数平均活度及活度系数平均活度及活度系数电电电电解解解解质质质质:(7)(7)德拜德拜德拜德拜-休克休克休克休克尔尔尔尔公式:公式:公式:公式:其中:其中:其中:其中:v v=v v+v v-其中:其中:其中:其中:A A=0.509(mol=0.509(mol-1-1kg)kg)1/21/2 离子离子离子离子强强强强度:度:度:度:I I=(1/2)S=(1/2)S b bB BZ
9、ZB B2 2第7页2.2.原原原原电电电电池池池池(1)(1)热热热热力学力学力学力学 G G=-=-zFEzFE S S=-(=-(G G/T T)p p=zFzF(E E/T T)p p HH=G G+T T S S=-=-zFEzFE+zFTzFT(E E/T T)p p Q Qr r=T T S S=zFTzFT(E E/T T)p p(2)(2)能斯特方程能斯特方程能斯特方程能斯特方程 r rG Gmm=-=-zFEzFE =-=-RTRTlnlnK K 第8页(3)(3)电电电电极极极极电势电势电势电势对对对对于于于于还还还还原反原反原反原反应应应应:氧化:氧化:氧化:氧化态态态
10、态+z z e e-还还还还原原原原态态态态 电电电电极极极极电势电势电势电势 (4)(4)电电电电池池池池电动势计电动势计电动势计电动势计算算算算:E E=E E+-E E-E E=-=-r rG Gmm/zFzF Nernst Nernst方程方程方程方程(5)(5)电电电电池写法:池写法:池写法:池写法:负负负负极极极极 正极正极正极正极 界面表示:界面表示:界面表示:界面表示:盐桥盐桥盐桥盐桥 液相接触液相接触液相接触液相接触|界面界面界面界面 ,难难难难分界面分界面分界面分界面 第9页第十章第十章 界面现象界面现象 第10页一一一一.主要概念主要概念主要概念主要概念1.1.界面界面界
11、面界面:两个相接触面,厚度两个相接触面,厚度两个相接触面,厚度两个相接触面,厚度约约约约分子半径大小分子半径大小分子半径大小分子半径大小 表面:与气体或真空界面表面:与气体或真空界面表面:与气体或真空界面表面:与气体或真空界面2.2.比表面比表面比表面比表面a as s:单单单单位位位位质质质质量或体量或体量或体量或体积积积积物物物物质质质质所含有表面所含有表面所含有表面所含有表面积积积积3.3.界面界面界面界面张张张张力力力力 :作用于表面作用于表面作用于表面作用于表面单单单单位位位位长长长长度力度力度力度力 影响原因:分子影响原因:分子影响原因:分子影响原因:分子间间间间作用力越大,作用力
12、越大,作用力越大,作用力越大,g g 越大越大越大越大4.4.比表面功,比表面吉布斯函数:比表面功,比表面吉布斯函数:比表面功,比表面吉布斯函数:比表面功,比表面吉布斯函数:见见见见后。后。后。后。5.5.沾湿:沾湿:沾湿:沾湿:固体表面部分被液体包固体表面部分被液体包固体表面部分被液体包固体表面部分被液体包围围围围。浸湿:浸湿:浸湿:浸湿:固体表面完全被液体包固体表面完全被液体包固体表面完全被液体包固体表面完全被液体包围围围围。6.6.润润润润湿,不湿,不湿,不湿,不润润润润湿,湿,湿,湿,铺铺铺铺展,展,展,展,润润润润湿角:湿角:湿角:湿角:见见见见后。后。后。后。第11页7.附加附加附
13、加附加压压压压力力力力:弯曲液面弯曲液面弯曲液面弯曲液面产产产产生指向曲率半径方向生指向曲率半径方向生指向曲率半径方向生指向曲率半径方向压压压压力。力。力。力。8.毛毛毛毛细细细细管管管管现现现现象:毛象:毛象:毛象:毛细细细细管放入溶液中管中液面升高或下管放入溶液中管中液面升高或下管放入溶液中管中液面升高或下管放入溶液中管中液面升高或下降降降降现现现现象。象。象。象。9.亚稳亚稳亚稳亚稳状状状状态态态态与新相生成与新相生成与新相生成与新相生成:新相形成:新相形成:新相形成:新相形成时时时时,成核中心,成核中心,成核中心,成核中心为为为为分分分分子大小,与常子大小,与常子大小,与常子大小,与常
14、规规规规相大小相比,相大小相比,相大小相比,相大小相比,远远远远未达平衡未达平衡未达平衡未达平衡态态态态而形成而形成而形成而形成亚稳态亚稳态亚稳态亚稳态。过饱过饱过饱过饱和、和、和、和、过热过热过热过热、过过过过冷冷冷冷现现现现象如微小晶体溶解象如微小晶体溶解象如微小晶体溶解象如微小晶体溶解度度度度较较较较大,人工降雨,加晶种大,人工降雨,加晶种大,人工降雨,加晶种大,人工降雨,加晶种结结结结晶,加沸石防爆沸等晶,加沸石防爆沸等晶,加沸石防爆沸等晶,加沸石防爆沸等均与均与均与均与亚稳亚稳亚稳亚稳状状状状态态态态相关。相关。相关。相关。10.10.吸附:相表面吸附:相表面吸附:相表面吸附:相表面
15、浓浓浓浓度异同于相本体度异同于相本体度异同于相本体度异同于相本体浓浓浓浓度度度度现现现现象象象象 吸附吸附吸附吸附质质质质:被吸附物:被吸附物:被吸附物:被吸附物质质质质 吸附吸附吸附吸附剂剂剂剂:能吸附其它物:能吸附其它物:能吸附其它物:能吸附其它物质质质质物物物物质质质质。如活性炭,分子如活性炭,分子如活性炭,分子如活性炭,分子筛筛筛筛,硅胶等。,硅胶等。,硅胶等。,硅胶等。第12页11.11.化学吸附:化学吸附:化学吸附:化学吸附:吸附力吸附力吸附力吸附力为为为为化学化学化学化学键键键键,有,有,有,有选择选择选择选择性,性,性,性,单层单层单层单层吸附吸附吸附吸附 物理吸附:物理吸附:
16、物理吸附:物理吸附:吸附力吸附力吸附力吸附力为为为为分子分子分子分子间间间间力,无力,无力,无力,无选择选择选择选择性,可多性,可多性,可多性,可多层层层层吸附,吸附,吸附,吸附,12.12.吸附量吸附量吸附量吸附量:见见见见后后后后13.13.单单单单分子分子分子分子层层层层吸附吸附吸附吸附 (Langmuir)(Langmuir)理理理理论论论论:(1)(1)单单单单分子分子分子分子层层层层吸附;吸附;吸附;吸附;(2)(2)表面均匀;表面均匀;表面均匀;表面均匀;(3)(3)被吸附分子被吸附分子被吸附分子被吸附分子间间间间无相互无相互无相互无相互作用;作用;作用;作用;(4)(4)吸附平
17、衡是吸附平衡是吸附平衡是吸附平衡是动态动态动态动态平衡。平衡。平衡。平衡。14.14.表面表面表面表面过过过过剩剩剩剩 与正吸附和与正吸附和与正吸附和与正吸附和负负负负吸附吸附吸附吸附:d d/d/dc c0,0,0,正吸附;不然正吸附;不然正吸附;不然正吸附;不然为负为负为负为负吸附。吸附。吸附。吸附。第13页15.15.表面活性表面活性表面活性表面活性剂剂剂剂:能降低溶液表面:能降低溶液表面:能降低溶液表面:能降低溶液表面张张张张力物力物力物力物质质质质,由极性,由极性,由极性,由极性亲亲亲亲水基和水基和水基和水基和长链亲长链亲长链亲长链亲油基油基油基油基组组组组成。成。成。成。16.16
18、.临临临临界胶束界胶束界胶束界胶束浓浓浓浓度:表面活性度:表面活性度:表面活性度:表面活性剂剂剂剂形成胶束最小形成胶束最小形成胶束最小形成胶束最小浓浓浓浓度度度度17.17.表面活性表面活性表面活性表面活性剂剂剂剂去去去去污污污污原理:使原理:使原理:使原理:使污污污污物由物由物由物由润润润润湿湿湿湿变变变变不不不不润润润润湿,湿,湿,湿,乳化作用乳化作用乳化作用乳化作用18.18.表面活性表面活性表面活性表面活性剂剂剂剂助磨原理:辟裂作用,防粘助磨原理:辟裂作用,防粘助磨原理:辟裂作用,防粘助磨原理:辟裂作用,防粘结结结结作用作用作用作用 第14页二二二二.主要公式主要公式主要公式主要公式1
19、 1比表面比表面比表面比表面:a:as s=A=As s/m /m 或或或或 a as s=A=As s/V/V 2 2表面功、表面吉布斯函数与表面表面功、表面吉布斯函数与表面表面功、表面吉布斯函数与表面表面功、表面吉布斯函数与表面张张张张力力力力 dWdWr r =dG=(F/2l)=dG=(F/2l)=F/2l=(dW=F/2l=(dWr r/dA/dAs s)T T,p p,N N=(=(G/G/A As s)T,T,,p p,N N 3.3.高度分散系高度分散系高度分散系高度分散系统热统热统热统热力学方程力学方程力学方程力学方程 dG=-SdT+Vdp+dG=-SdT+Vdp+B(B(
20、)dndnB B+dA dAs s 4.4.润润润润湿与湿与湿与湿与杨杨杨杨氏氏氏氏(Young)(Young)方程方程方程方程 s-gs-g=s-ls-l+l-gl-g cos cos ,-接触角接触角接触角接触角 铺铺铺铺展系数展系数展系数展系数:S=:S=s-gs-g-s-ls-l-l-gl-g 当当当当 180180 ,沾湿;当,沾湿;当,沾湿;当,沾湿;当 90 90 ,浸湿;,浸湿;,浸湿;,浸湿;当当当当 =0 0或不存在,或不存在,或不存在,或不存在,铺铺铺铺展。展。展。展。第15页5.5.弯曲液面弯曲液面弯曲液面弯曲液面现现现现象象象象(1)(1)附加附加附加附加压压压压力力
21、力力-拉普拉斯拉普拉斯拉普拉斯拉普拉斯 (Laplace)(Laplace)方程:方程:方程:方程:p p=2=2 /r r (2)(2)毛毛毛毛细现细现细现细现象公式:象公式:象公式:象公式:压压压压力力力力 p p=2=2 /r r=2=2g g cos cos /r r=rghrgh (r r-液面半径,液面半径,液面半径,液面半径,r r-毛毛毛毛细细细细管半径管半径管半径管半径)(3)(3)弯曲液面弯曲液面弯曲液面弯曲液面饱饱饱饱和蒸气和蒸气和蒸气和蒸气压压压压-开开开开尔尔尔尔文公式:文公式:文公式:文公式:第16页6 6吸附吸附吸附吸附现现现现象象象象(1)(1)吸附量:吸附量:
22、吸附量:吸附量:n na a=n n/mm 或或或或 V Va a=V V/mm(2)(2)吸附吸附吸附吸附经验经验经验经验式式式式:Freundlich:Freundlich等温式等温式等温式等温式 V Va a=k pk pn n (3)(3)气气气气-固吸附固吸附固吸附固吸附:Langmuir(:Langmuir(单单单单分子分子分子分子层层层层)吸附等温式:吸附等温式:吸附等温式:吸附等温式:=V Va a/V Vmma a=bpbp/(1+/(1+bpbp):覆盖度,覆盖度,覆盖度,覆盖度,V Vmma a:饱饱饱饱和吸附量,和吸附量,和吸附量,和吸附量,b:b:吸附系数吸附系数吸附
23、系数吸附系数 比表面:比表面:比表面:比表面:a as s=(=(V Vmma a/22.4dm/22.4dm3 3molmol-1-1)LaLamm(4)(4)溶液表面吸附溶液表面吸附溶液表面吸附溶液表面吸附 :吉布斯等温吸附方程:吉布斯等温吸附方程:吉布斯等温吸附方程:吉布斯等温吸附方程:G G=溶溶溶溶质质质质表面表面表面表面过过过过剩量剩量剩量剩量/相界面相界面相界面相界面积积积积A As s =-(=-(c c/RTRT)d)d/d/dc c 第17页第十一章第十一章 化学动力学化学动力学第18页更多概念更多概念更多概念更多概念 反应速率、消耗速率、生成速率、质量作用定律,级数,总级
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