氧化還原反應(yīng)之電極電勢(shì)之原電池課件氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)電極電勢(shì)原電池原電池的應(yīng)用原電池的實(shí)驗(yàn)操作contents目錄01氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)物質(zhì)失去電子的過(guò)程，通常伴隨著能量的釋放。氧化物質(zhì)獲得電子的過(guò)程，通常伴隨著能量的吸收。還原氧化和還原的定義表示原子或分子在氧化還原反應(yīng)中的氧化態(tài)或還原態(tài)的數(shù)值。單質(zhì)的氧化數(shù)為0；在化合物中，元素的氧化數(shù)等于該元素各原子在化合物中的化合價(jià)。氧化數(shù)的概念規(guī)則氧化數(shù)找出反應(yīng)前后氧化數(shù)變化的物質(zhì)，通過(guò)調(diào)整化學(xué)計(jì)量數(shù)使氧化數(shù)變化相等。通過(guò)氧化數(shù)變化配平找出反應(yīng)前后電子得失的物質(zhì)，通過(guò)調(diào)整化學(xué)計(jì)量數(shù)使電子得失守恒。通過(guò)電子得失守恒配平氧化還原反應(yīng)的配平02電極電勢(shì)電極電勢(shì)是表示在一定溫度下，氧化還原電對(duì)中氧化劑和還原劑之間相對(duì)強(qiáng)弱的物理量。定義單位符號(hào)電極電勢(shì)的單位是伏特（V），常用于表示電極電勢(shì)的大小。電極電勢(shì)通常用E表示，前綴“正”或“負(fù)”表示電勢(shì)的高低。030201電極電勢(shì)的定義溫度對(duì)電極電勢(shì)有一定影響，溫度升高，電極電勢(shì)一般會(huì)降低。溫度離子濃度對(duì)電極電勢(shì)有一定影響，離子濃度越高，電極電勢(shì)越高。離子濃度壓力對(duì)電極電勢(shì)的影響較小，但在某些特定條件下，如氣體的壓力變化，可能會(huì)影響電極電勢(shì)。壓力影響電極電勢(shì)的因素

電極電勢(shì)的應(yīng)用電化學(xué)研究電極電勢(shì)是電化學(xué)研究中的重要參數(shù)，可用于研究氧化還原反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)。電池設(shè)計(jì)通過(guò)了解電極電勢(shì)，可以設(shè)計(jì)出具有更高能量密度或更長(zhǎng)使用壽命的電池。環(huán)境監(jiān)測(cè)電極電勢(shì)可用于監(jiān)測(cè)水體、土壤等環(huán)境中的氧化還原狀態(tài)，評(píng)估環(huán)境污染程度。03原電池原電池中的氧化和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上發(fā)生，電子通過(guò)外電路從負(fù)極流向正極。氧化還原反應(yīng)原電池通過(guò)電子轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。電子轉(zhuǎn)移由于電子的定向移動(dòng)，在原電池外部形成電流。電流產(chǎn)生原電池的工作原理兩個(gè)電極電解質(zhì)溶液外電路表示方法原電池的組成和表示方法01020304正極和負(fù)極，分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)。提供離子導(dǎo)電，并支持電極上的反應(yīng)。連接兩極，使電子能夠從負(fù)極流向正極。用“(-)”表示負(fù)極，用“(+)”表示正極，并用箭頭表示電子流動(dòng)方向。電動(dòng)勢(shì)定義01原電池的電動(dòng)勢(shì)是指其產(chǎn)生電流的能力，即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)電路的電量。影響因素02電動(dòng)勢(shì)受到電極材料、電解質(zhì)溶液、溫度和壓力等因素的影響。計(jì)算公式03E=E0-RT/nFlnQc/Qm，其中E是電動(dòng)勢(shì)，E0是標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)，R是氣體常數(shù)，T是溫度（開(kāi)爾文），n是反應(yīng)中電子的物質(zhì)的量，F(xiàn)是法拉第常數(shù)，Qc是濃度商，Qm是活度商。原電池的電動(dòng)勢(shì)04原電池的應(yīng)用充電電池充電電池是一種可以反復(fù)充放電的電池，通過(guò)原電池反應(yīng)將電能和化學(xué)能相互轉(zhuǎn)換，以提供可再利用的電能。干電池干電池是一種常見(jiàn)的化學(xué)電源，利用原電池反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，提供給電子設(shè)備使用。燃料電池燃料電池是一種將燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過(guò)原電池反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能的裝置，具有高效、清潔的優(yōu)點(diǎn)。原電池在化學(xué)電源中的應(yīng)用利用原電池反應(yīng)將水分解為氧氣和氫氣，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。電解水金屬腐蝕是金屬表面與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而引起的一種破壞現(xiàn)象，原電池反應(yīng)在金屬腐蝕過(guò)程中起到重要作用。金屬腐蝕電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過(guò)程，原電池反應(yīng)在電鍍過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。電鍍?cè)姵卦陔娊獬刂械膽?yīng)用生物體內(nèi)的細(xì)胞和組織在進(jìn)行生命活動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生生物電現(xiàn)象，如神經(jīng)脈沖、肌肉收縮等，這些現(xiàn)象與原電池反應(yīng)有關(guān)。生物電現(xiàn)象生物傳感器是一種利用生物物質(zhì)作為敏感元件，將生物信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置，其工作原理涉及到原電池反應(yīng)。生物傳感器生物燃料電池是一種利用微生物作為催化劑，將有機(jī)物中的化學(xué)能通過(guò)原電池反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能的裝置，具有環(huán)保、可再生的優(yōu)點(diǎn)。生物燃料電池原電池在生物電化學(xué)中的應(yīng)用05原電池的實(shí)驗(yàn)操作準(zhǔn)備原電池實(shí)驗(yàn)所需的器材，如電極、導(dǎo)線、電流表、電壓表等。實(shí)驗(yàn)器材根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)溶液，如硫酸銅、氯化鐵等。試劑與溶液確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境安全，穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)裝備，如實(shí)驗(yàn)服、護(hù)目鏡等。安全措施原電池實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備原電池實(shí)驗(yàn)的操作步驟按照實(shí)驗(yàn)要求，將電極、電解質(zhì)溶液、導(dǎo)線等組裝成一個(gè)完整的原電池。通過(guò)電流表和電壓表記錄原電池的電流和電壓。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，及時(shí)記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)，如電流、電壓的變化等。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉電源，整理實(shí)驗(yàn)器材。組裝原電池啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)束結(jié)果分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析原電池的電極電勢(shì)、電流效率等