最新第六章---电解质溶液课件PPT.ppt 64页

'第六章---电解质溶液 电化学的用途⒈电解精炼和冶炼有色金属和稀有金属；电解法制备化工原料；电镀法保护和美化金属；还有氧化着色等。⒉电池汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源。⒊电分析⒋生物电化学 §6-1导体的分类A.自由电子作定向移动而导电B.导电过程中导体本身不发生变化C.温度升高，电阻也升高D.导电总量全部由电子承担又称电子导体，如金属、石墨等。1.第一类导体一、按导电机制不同导体可以分为两类 正极、负极电势低的极称为负极，电子从负极流向正极。在原电池中负极是阳极；在电解池中负极是阴极。负极：电势高的极称为正极，电流从正极流向负极。在原电池中正极是阴极；在电解池中正极是阳极。正极： 阴极、阳极发生还原作用的极称为阴极，在原电池中，阴极是正极；在电解池中，阴极是负极。阴极：(Cathode)发生氧化作用的极称为阳极，在原电池中，阳极是负极；在电解池中，阳极是正极。阳极：(Anode) 离子迁移方向离子迁移方向：阴离子迁向阳极阳离子迁向阴极 原电池(galvaniccell)Cu2++2e-→Cu(S)发生还原作用，是阴极。电流由Cu极流向Zn极，Cu极电势高，是正极。Cu电极：Zn(S)→Zn2++2e-发生氧化作用，是阳极。电子由Zn极流向Cu极，Zn极电势低，是负极。Zn电极： 电解池(electrolyticcell)与外电源正极相接，是正极。发生氧化反应，是阳极。Cu(S)→Cu2++2e-电极②：与外电源负极相接，是负极。发生还原反应，是阴极。Cu2++2e-→Cu(S)电极①：①② 二、法拉第定律电流产生的化学作用与电量之间的关系：（1）电解时，电极上起反应物质的量与通过溶液的电量成正比。（法拉第第一定律）（2）以相同电量通过含有不同电解质溶液的电解槽时，在每个电极上发生反应的各物质，其得（失）电子的物质的量相等。Q—1mol物质发生电化学反应所需电量（库仑）z—1mol物质发生电化学反应所需电子的量需3mol电子。F—法拉第常数（96500库仑/mol）1法拉第—1mol电子带电量但实际电极上可能发生副反应，所以消耗的电量往往大于理论计算量，二者之比称为电流效率。 电流效率表示式（1）电流效率=×100%理论计算耗电量实际消耗电量表示式（2）电流效率=×100%电极上产物的实际量理论计算应得量 例题：通电于溶液，电流强度，析出。已知。求：⑴通入电量Q；⑵通电时间t；⑶阳极上放出氧气的物质的量。解: 法拉第定律的意义⒈电化学上最早的定量的基本定律，揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。⒉该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。⒊该定律的使用没有什么限制条件。 §6-3离子的水化作用一、离子的水化离子与溶剂分子的相互作用叫溶剂化作用，若溶剂为水，其溶剂化即为水化。离子水化作用产生两种影响：一是离子水化增加了离子的体积，改变了溶液中电解质的导电能力；二是离子化加少了溶液中“自由”移动的水分子的数量，破坏了离子附近水原有的四面体结构，降低了水分子层的相对介电常数 离子水化作用 §6-4电导、电导率和摩尔电导率一、电导（导体的导电能力）G——电导，单位：西门子S，常写为，读作姆欧。G的物理意义：当导体两端电位差为1V时，每秒通过导体的电量数值上=电导G.二、电导率电导的大小反映一均匀导体的导电能力，它正比于导体截面积A，与导体长度l成反比，即： κ——称为电导率（或比电导），即单位体积的电导。κ的物理意义：两电极距离为1m，横截面积为1m2的两电极之间电解质溶液的电导。其单位是：j—电流密度—单位电势梯度下的电流密度 三、摩尔电导率1、为两电极间单位体积电解质溶液的电导。当电解质浓度不同时，单位体积的电导，即电导率不同。为比较不同浓度相同类型，或不同类型相同浓度的电解液的导电能力，又提出摩尔电导率的概念。摩尔电导率()的物理意义：相距1m的两电极间的溶液中含1mol电解质时电解液的电导。设电解液浓度为C(mol/m3)，则含1mol电解质的溶液体积:为单位体积电解质溶液的电导。 2、无限稀释摩尔电导率：同种电解质，浓度不同时，电导率不一样。不同电解质，由于其在水中电离程度不同，（即使浓度相同），导电性也不一样，如强、弱电解质区别。强电解质：几乎完全电离弱电解质：部分电离，且浓度↑，电离程度↓。强、弱电解质的相同点：C↓，↑强、弱电解质的不同点：强电解质C↓，↑幅度小，且C→0，趋于一极限值，称为无限稀释摩尔电导率。科尔劳施发现作图。在稀溶液范围成直线关系，可外推获得强电解质的。而弱电解质不存在此种关系，不能用外推法求。 四、电导的测定及和的计算1、G的测定:通过测R来得求G.用惠斯通电桥来测溶液的R。调R2使T表为零时：2、的测定:取决于电导池的几何特征，称为电导池常数（或电极常数）。电导池常数直接测定有困难，往往用间接法测。即：用此电解池测已知电导率溶液（常用KCl）的电导，来求电导池常数。 §6-5离子的电迁移一、离子的电迁移率离子在外电场作用下，在溶液中沿电场方向移动。一定温度、浓度下，离子在电场方向上的迁移速率V与两极间电势梯度成正比，与距离成反比：时离子的电迁移速率（m/s）称为离子的电迁移率。单位: 二、离子的摩尔电导率两电极间距离为1m的电解质溶液中,含有1摩尔离子时溶液的电导称为离子的摩尔电导率，以和分别表示正、负离子的摩尔电导率。在离子浓度无限稀时的离子的摩尔电导率称作离子的无限稀释摩尔电导率。用表示。在离子浓度无限稀时，离子间的相互作用可以忽略，此时离子的运动可以认为是彼此独立的，称为离子独立运动。此时离子的电迁移率和电导率不受其它离子的影响，只与离子的种类和溶剂性质有关。 三、电解质电导与离子电导的关系无限稀释时，正、负离子运动彼此独立，因而电解质的为两离子无限稀释摩尔电导率之和：此式称作离子独立运动定律。其中分别为正、负离子的化学计量数。四、电解质的电导率与离子电迁移率的关系正、负离子的电迁移速率为正、负离子的浓度分别为 电解质截面积为则通过参考截面的电流I是1秒钟内正、负两种离子导通电流之和。每秒通过A的正、负离子的量 此式为1-1型、2-2型等等价离子电解质的电导率与离子电迁移率间的关系。其摩尔电导率与电迁移率关系为： 五、离子的迁移数电解质溶液导通电量由正、负离子共同完成。每种离子导通的电量只占总电量的一部分，称离子迁移数，分别用表示: 根据离子独立运动定律可得： §6-6电解质溶液的活度由于正、负离子间存在相互作用（静电引力），再加上离子的水化等复杂因素，即使离子浓度很稀，也使电解质溶液的行为与理想稀溶液有偏差。所以其热力学性质研究时需引入活度的概念。一、电解质与离子的化学势电解质：溶质B的化学势：正、负离子的化学势： 由于溶液为电中性，所以正、负离子不可单独添加到溶液中，无法实验测量、。所以只能获得偏离标准态的差值.1molB，在溶剂中完全电离为二、电解质和离子的活度及活度因子活度的定义式参照非电解质中活度的定义式，则： 一定T、P下，值一定，a与标准态的选择有关。若用质量摩尔浓度m+m-表示，则活度与质量摩尔浓度的关系式为：三、离子的平均活度和平均活度因子由于不能单独测定个别离子的活度和活度因子，所以常用平均离子活度和平均活度因子的概念。 不能单独测得，而可由实验测量求得。有了，四、德拜—尤格尔极限定律与电解质溶液的组成、温度及其他组分的存在有关。实验发现，同样浓度，温度下，离子价数高低对影响较大。而在稀溶液中，只与浓度和离子价数有关，而与离子的本性无关。且价数的影响比浓度的影响更大些。因此路易斯和仑道尔引进离子强度I的概念. 其定义为：I—离子强度,单位mol/Kg.若同时存在几种电解质也可用此式计算I。德拜——尤格尔强电解质理论，认为：电解质溶液与理想稀溶液发生偏差的主要原因在于:电解质溶液中离子带有电荷，由于静电引力的作用，离子的独立自由运动受到异种离子的影响。据此导出离子平均活度因子与离子强度I的关系：称为德拜—尤格尔极限定律 A——常数，与溶剂密度，介电常数，溶液组成有关。25℃水溶液中A=0.5093例[6-3]用德拜——尤格尔极限定律计算溶液中BaCl2的。（1）0.01mol/KgBaCl2（2）0.01mol/KgBaCl2+0.1mol/KgNaCl由本题可见：（1）BaCl2浓度相同，加入NaCl后，I↑，↓，即更加偏离理想稀溶液状态。（2）只与浓度和价数有关，而与离子本性无关。故加入同样价型(NaNO3,KNO3），同样浓度的外加盐，结果一样。由本题可见：（1）BaCl2浓度相同，加入NaCl后，I↑，↓，即更加偏离理想稀溶液状态。（2）只与浓度和价数有关，而与离子本性无关。故加入同样价型(NaNO3,KNO3），同样浓度的外加盐，结果一样。 第三章第三节丹痧 一、概述：1、定义：丹痧是因感受痧毒疫疠之邪（乙型溶血性链球菌）所引起的急性肺系疾病。以发热，咽喉肿痛，甚则腐烂。猩红色皮疹，杨梅舌，疹后脱屑为特征。 2、3别名及现代医学：2、别名：丹痧、烂喉痧、疫喉，烂喉丹痧，疫喉痧等。都是根据其特点而起名。3、现代医学：称之为猩红热，是由乙型溶血型链球菌感染所致。治疗静点青霉素七天，以减少合并证的发生。 4、发病季节与年龄冬春两季发病最多。任何年龄皆可发病，但以2-8岁儿童发病率较高。（偏大的孩子多发） 5、传染源：为丹痧本人和代菌者，而代菌和非典型病例，易被漏诊，其流行病学意义更为主要。 6、传染途径：空气飞沫传染为其主要传播途径，间接传播很少。 7、免疫力：患病后人体可产生两种方面的免疫力。一是抗菌免疫力，有菌型特异性。二是抗毒素免疫力（红斑毒素）。一次感染后，再不受同型链菌感染，因已有抗菌免疫力，故不发病。若无抗菌免疫力，而有抗菌毒免疫力则可发生链球菌咽峡炎，但可无猩红热皮疹。若对新感染链球菌，即缺乏抗菌免疫力，又缺乏抗毒免疫力，或因感染型别不同，皮疹毒素亦和上次感染之不同，则可发生第二次猩红热。（少见） 二、病因病理：病因：疫疠之邪，乘时令不正之气，寒暖失常、机体脆弱之时而入。病变部位：肺胃病位虽在肺胃，而邪毒则深伏营血，化为最速，病来急暴，一经发热，便见烂喉。并有强烈的传染性。 病初、病程中邪束于表，正邪分争而壮热骤起，邪毒循经上攻，则咽部红肿糜烂。肺主皮毛，胃主肌肉，痧毒之邪内蕴肺胃，外邪肌表，透发皮疹。邪毒进一步化火入里，内逼营血，见痧疹色泽转红紫或见瘀斑，瘀点，壮热神昏，舌紫绛。疫毒之邪以外透为顺，内陷为逆。内陷心肝，则抽搐，昏迷。化火伤津，则肺胃阴伤。 病程中或恢复期1、在病程中或恢复期时，因毒热重而伤正气，则可出现心慌、心悸、脉结代之心痹。（合并心肌炎）2、若毒热未消，流窜筋骨、关节，可引起骨节疼痛，红肿灼热之痹证。（风湿性关节炎）3、若毒邪未消，内归肺脾、肾，水液通调失职气化不及州都，导致水湿内停，外溢肌肤，酿成水肿（急性肾小球肾炎） 三、诊断要点典型的丹痧诊断并不困难。其要点如下：1、可有接触史，接触后潜伏1-7天发病。2、起病急骤，突然高热，咽峡红疼痛，并伴乳蛾红肿、白腐。（因系感受温毒时行疫厉之气，化火最速。发病急骤，多伴有高热，一经发热，便见烂喉。） 3、皮疹特点及其它特征：1）弥漫性，猩红色皮疹。于发热1—2天内出现皮疹，细小稍隆起，似颗粒，鲜红色皮疹，依次分布于颈、胸、腹、四肢等处，渐弥漫周身。因周身皮肤如丹涂，按之退色，显出苍白的指痕。皮疹有痒感。2）线粒状皮疹最明显的地方是腋窝，肘弯处，腹股沟处，即皮肤皱折处。沿皱折处皮疹密集，形成一条线。 3）绕口苍白圈:面部皮肤仅有红晕，不见皮疹，若以口唇对照则唇口四周的肤色明显苍白。4）杨霉舌：病之初期舌苔厚腻，3—4天后，舌苔剥脱呈杨霉样。（舌乳头突起）5）脱皮疹退后2—7天，皮肤有较大的鳞片脱皮，约二周后脱尽。 4、实验室检查WBC总数及S增高咽试培养有A组B型溶血性链球菌生长。 四、四种发疹性疾病鉴别发热与出疹的关联麻疹：发热3-4天出疹，出疹时体温更高，疹齐后体温渐降。奶麻：发热3-4天，热退疹出。风疹：发热1/2-1天出疹，疹出1-2天热退。丹痧：发热数小时一天出疹，疹出时体温很高，疹退时体温下降。 初期症状麻疹：发热、咳嗽、流涕、泪水汪汪。奶麻：突然发热，一般情况好。风疹：发热、咳嗽、流涕。（颈部、枕后、核肿大。）丹痧：发热、咽痛、红肿、糜烂。 皮疹特点：麻疹：暗红色斑丘疹，疹间有正常皮肤，发疹有一定顺序，约三天左右出齐。奶麻：呈玫瑰红色斑丘疹，较麻疹细小发疹在一定顺序，24小时布满全身。风疹：浅红色斑丘疹，较麻疹为稀少，发疹无一定顺序，24小时布满全身。丹痧：猩红点状，密集成片，皮疹先见颈胸腋下，继而遍及全身，颜面潮红，而无皮疹，2-3天遍及全身。 特殊体征麻疹：麻疹粘膜斑。奶麻：无风疹：耳后枕部淋巴结肿大丹痧：口周苍白圈，杨霉舌，线粒疹等。 恢复期皮肤：麻疹：麦麸状脱屑，有色素沉着。奶麻：无脱屑及色素沉着。风疹：无脱屑及色素沉着。丹痧：可有脱皮，无色素斑痕。 实验室：麻疹：WBC下降。S与L无明显差异。奶麻：WBC下降。L上升。风疹：WBC下降。L上升。丹痧：WBC上升，1-2万。S70％-90％ 五、分型论治（一）邪侵肺卫主证及分析：发热骤起，头痛畏寒，灼热无汗—邪毒入侵肺胃。咽部红肿疼痛，影响吞咽—喉通于肺，咽通于胃，疫毒循经熏灼。皮肤潮红，可见隐约细小红点，状如锦纹—痧毒蕴于肌肤。舌脉之象—为邪毒尚在卫表。 治则：辛凉宣透，清热利咽。方药：解肌透痧汤。解肌透表药：葛根、蝉衣、浮萍、豆豉、荆芥穗清热利咽药：桔梗、射干、牛蒡子、甘草、马勃、前胡清热解毒：连翘、僵蚕使邪从表解，毒随疹出。早期不宜早投苦寒之重剂，以防痧毒不得外透。 （二）毒在气营主证：壮热不解，面赤口渴，咽喉肿痛，伴有糜烂白腐，皮疹密布，色如涂丹，甚则色紫如瘀点，舌象杨梅状，脉数有力。分析：是邪在气营，毒热炽盛的表现，即有气分的壮热不解，面赤口渴等证，又有营分的疹毒过重的症状，如邪热不解，进一步内陷心肝则出现神志症状。 治则：清气凉营，泻火解毒。方药：凉营清气汤。犀角、赤芍、丹皮—凉营血。生石膏、黄连—泻火解毒。鲜生地、鲜石斛、鲜芦根、竹叶、玄参、连翘—甘寒清热，护阴生津 加减与运用1、疹出不透加透疹药—如浮萍、淡豆豉、而去石膏、黄连。2、苔燥便秘者去石斛、竹叶加硝黄。通腑泻火。如邪毒内陷，可选用凉开三宝。3、临床上常用清瘟败毒饮，因清瘟败毒饮，具有清气分热的白虎汤。清血分热的犀角地黄汤，清三焦热而解毒的黄连解毒汤。还有化斑汤的成分，故因此最为适宜。 （三）、疹后伤阴主证：疹出齐后2-3天始脱皮，身热渐退，咽喉糜烂疼痛减轻，但有低热，唇红干燥，或伴有干咳，食欲不振，舌红少津。分析：此系毒热伤阴之象。治法：养阴生津，清热润喉。方药：沙参麦冬汤沙参麦冬扁豆桑，石竹花粉甘草尝。组成、方解、方歌见《咳嗽》节。 加减与应用1、苔红干舌红少津明显者，加玄参，桔梗、芦根等以增强养阴生津，清热润喉的作用。2、如大便干结加知母，火麻仁清肠润燥。 六、预防护理：1、对患儿及疑似者，均隔离6天。2、对已经接触的儿童，应检疫观察7——12天。3、保护易感儿，冬春季节流行，不到公共场所去。4、保证患儿充分休息，以防止并发症，保护皮肤，口腔清洁。'