07电化学讲课稿
关于高中化学《电化学》的教案
关于高中化学《电化学》的教案第一章:电化学概述1.1 电化学基本概念1.1.1 电解质与非电解质1.1.2 电极与电极反应1.1.3 电解质溶液的导电性1.2 电化学基本原理1.2.1 电解质溶液的离子平衡1.2.2 电化学平衡及其移动1.2.3 电化学系列和电极电势1.3 电化学应用领域简介1.3.1 电镀与腐蚀1.3.2 电池与燃料电池1.3.3 电解水与水的净化第二章:电镀与腐蚀2.1 电镀原理及过程2.1.1 电镀的基本概念2.1.2 电镀池的结构与组成2.1.3 电镀过程及条件控制2.2 电镀的应用实例2.2.1 金属制品的电镀2.2.2 塑料制品的电镀2.2.3 电镀在电子工业中的应用2.3 金属的腐蚀与防护2.3.1 腐蚀的基本类型2.3.2 电化学腐蚀的原理2.3.3 金属的腐蚀防护方法第三章:电池与燃料电池3.1 电池的基本概念与分类3.1.1 电池的定义与组成3.1.2 电池的分类及特点3.1.3 电池的性能评价3.2 化学电池的工作原理3.2.1 一次电池3.2.2 二次电池3.2.3 燃料电池3.3 电池的应用及发展趋势3.3.1 电池在日常生活中的应用3.3.2 电池在工业领域的应用3.3.3 电池技术的发展趋势第四章:电解水与水的净化4.1 电解水的原理与过程4.1.1 电解水的反应方程式4.1.2 电解水的实验操作4.1.3 电解水的影响因素4.2 水的净化方法及其原理4.2.1 沉淀法4.2.2 过滤法4.2.3 吸附法4.2.4 膜分离法4.3 电解水与水的净化的应用实例4.3.1 家庭用水净化4.3.2 工业用水净化4.3.3 电解水在农业灌溉中的应用第五章:电化学分析方法5.1 电化学分析的基本原理5.1.1 电位分析法5.1.2 电流分析法5.1.3 电化学发光分析法5.2 电化学分析仪器的构造与使用5.2.1 电位滴定仪5.2.2 离子选择性电极5.2.3 电化学发光分析仪5.3 电化学分析方法在实际应用中的实例5.3.1 水质检测5.3.2 药物分析5.3.3 食品分析第六章:电化学在材料科学中的应用6.1 电化学制备方法简介6.1.1 电镀与电铸6.1.2 电化学腐蚀与防护6.1.3 电化学合成与制备6.2 电化学在金属材料中的应用6.2.1 金属的电化学腐蚀与防护6.2.2 电化学合成金属材料6.2.3 电化学加工与表面处理6.3 电化学在半导体材料中的应用6.3.1 半导体材料的电化学制备6.3.2 电化学在半导体器件中的应用6.3.3 电化学在太阳能电池中的应用第七章:电化学在生物医学领域的应用7.1 电化学传感器7.1.1 电化学传感器的原理7.1.2 电化学传感器的设计与制备7.1.3 电化学传感器在生物医学中的应用实例7.2 电化学在生物检测中的应用7.2.1 酶电极与生物传感器的制备7.2.2 电化学免疫分析7.2.3 电化学法检测生物分子7.3 电化学在医学治疗中的应用7.3.1 电化学药物治疗7.3.2 电化学在生物医学成像中的应用7.3.3 电化学在组织工程中的应用第八章:电化学环境技术与能源转换8.1 电化学与环境污染治理8.1.1 电化学法处理废水8.1.2 电化学法处理废气8.1.3 电化学法处理固体废物8.2 电化学在能源转换与储存中的应用8.2.1 电化学电池与超级电容器8.2.2 电化学燃料电池8.2.3 电化学法海水淡化与水资源利用8.3 电化学环境技术与能源转换的发展趋势8.3.1 清洁能源的电化学制备8.3.2 电化学能源储存技术的发展8.3.3 电化学在碳捕获与封存中的应用第九章:电化学实验操作与安全9.1 电化学实验室基本设备与操作9.1.1 电化学实验仪器介绍9.1.2 电化学实验基本操作步骤9.1.3 电化学实验数据处理与分析9.2 电化学实验的安全注意事项9.2.1 实验室化学品的安全使用9.2.2 实验室用电安全9.2.3 实验室事故应急预案9.3 电化学实验设计与实践指导9.3.1 电化学实验方案设计原则9.3.2 电化学实验实践案例分析第十章:电化学课程教学评价与反思10.1 电化学教学效果评价方法10.1.1 学生学习成绩评价10.1.2 学生学习过程评价10.1.3 教学方法与内容的评价10.2 电化学教学反思与改进10.2.1 教学过程中的问题与反思10.2.2 教学方法的改进与创新10.2.3 教学资源的整合与拓展10.3 电化学教学发展趋势与展望10.3.1 教学内容与教材的更新10.3.2 教学技术的进步与创新10.3.3 电化学教育国际化与本土化的结合重点和难点解析本文主要介绍了关于高中化学《电化学》的教案,共分为十个章节。
电化学原理演示文稿
• • • • • • 4.1 概述 4.2 电毛细现象 4.3 双电层的微分电容 4.4 双电层的结构 4.5 零电荷电位 4.6 有机化合物在电极上的吸附
第四章 双电层
基本要求
掌握双电层结构及相间电位的分布,研究 双电层结构的电化学方法,零电荷电位 的基本概念及意义,电极表面的吸附现 象及规律。
a.电极表面的“水化”和水的介电常数的变 化 b.没有离子特性吸附时的紧密层结构 c.没有离子特性吸附时的紧密层结构
零电荷电位
• 零电荷电位的概念 • 零电荷电位的测量 • 零电荷电位的影响因素 • 零电荷电位的作用与用途
电极/溶液界面的吸附现象
• 无机离子的吸附 • 有机物的吸附
a.有机物吸附对界面结构与性质的影响 b.吸附过程体系自由能的变化 c.有机分子吸附的特点
第五章 液相传质过程动力学
教学内容
• • • • • • 5.1 有关液相传质过程的若干基本概念 5.2 稳态过程和非稳态过程 5.3 理想稳态扩散过程 5.4 浓度极化公式和极化曲线 5.5 实际情况下的稳态过程 5.6 扩散层中电场对稳态传质速度和电流影响
第五章 液相传质过程动力学
基本要求 掌握稳态扩散和非稳态扩散过程的区别, 扩散电流密度、极限扩散电流密度的基 本概念,理想稳态扩散过程与实际稳态 过程,浓度极化曲线,电迁移对稳态传 质速度的影响。
• 第一类不可逆电极 • 第二类不可逆电极 • 第三类不可逆电极 • 第四类不可逆电极
影响电极电位的因素
• • • • • • • 电极的本性 金属的表面状态 金属的机械变形和内应力 溶液的pH值 溶液中氧化剂的存在 溶液中络合剂的存在 溶剂
第四章 双电层
• 1 概述 • 2 电毛细现象 • 3 双电层的微分电容 • 4 双电层的结构 • 5 零电荷电位 • 6 电极/溶液界面的吸附现象
电化学专题说课稿
《电化学专题》说课一、教材分析1、在教材中的地位和作用化学能与电能属于化学原理范畴,是化学学科的重要原理性知识之一,是对氧化还原反应原理本质的拓展和应用。
本节课是对高中电化学的升华。
2、“三维”目标的确定和依据依据:根据新课程标准,及高考考试说明的要求,结合学生的实际情况,确立本节课的三维目标如下:知识与技能:(1)、了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应式和总反应式;了解常见化学电源的种类及其工作原理。
(2)、了解金属腐蚀的化学原理,理解金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施及其重要意义。
过程与方法:结合生活实际,通过对比分析原电池和电解池的工作原理,体会电化学的重要应用;学会联想,学会思考,学会应用知识分析并解决问题。
情感态度与价值观:通过生活中的现象,激发学生探究电化学原理的兴趣和热情,培养学生自主探究和合作学习的精神,最终提升学生的科学素养;一分为二地看问题。
【教学重点和难点】:(1)、原电池和电解池的工作原理;(2)、电极判断及电极反应式的书写。
【教学用具】:多媒体二、说教法1、联想生活法联想生活中的化学现象,应用所学的知识和原理,去解释并解决生活中出现的问题。
2、对比迁移法本节课从引入到探究,再到归纳整理得出结论。
整个教学过程中学生的活动都是在教师不断创设问题情境和指导之下完成的,教师的引导帮助学生尽可能排除失败和无效学习。
3、分类法将高考考向分类,明确考向,学会分析问题和解决问题,培养良好的思维习惯。
三、说学法本节课涉及生活中的电化学,是学生熟悉的,容易激发起学生的探究热情。
同时学生已掌握氧化还原知识和金属活动性顺序,也具备基本的电学知识,为原电池原理的探究储备了必要的知识。
这也符合新课程“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系”的基本理念。
四、说教学过程基本流程:Ⅰ、引入课题多媒体:以生活中的电化学引入,新闻“江淮轿车车体生锈”,“男子洗厕所洁厕灵加84消毒液后中毒险丧命”。
电化学公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
对于弱电解质,其 m(弱)可由强电解质 (m强)来求
例: m (CH3COOH)
m (HCl)
m (H ) m (CH3COO ) m (CH3COONa) m (NaCl)
(2)无限稀释时离子摩尔电导率
t
m,
m
t
m, m
应用试验求得某强电解质 m
及该电解质
t
,
,t即可求出
m,
第1页
重点是原电池和电解池工作原理与热力学性质, 分为下列三个部分:
(1) 利用化学反应来产生电能: 将能够自发进行化学反应
放在原电池装置中使化学能转化为电能;
原电池 (§7.5 ~~~§7.9) (2) 利用电能来驱动化学反应: 将不能自发进行化学反应
放在电解池装置中输入电流使反应得以进行。
电解和极化 (§7.10 ~~~§7.12) (3)电解质溶液基本性质和导电性质: 无论是原电池还是
第6页
法拉第电解定律: 电解时电极上发生化学反应量与通过电解池 电荷量成正比。
即通过1 mol 电子电荷量时,任一电极上发生得失1 mol 电子电极 反应。电极上析出或溶解物质量与之相相应。
电解过程 法拉第定律同时适合用于
原电池放电过程
1 mol 电子电荷量 = L×e
= 6.022×1023 mol–11.602 10–19 C = 96 485 C·mol–1 = 1 F
l
R
—单位截面积、单位长度导体电导。
电解质溶液 :
1m2
相距为1m, 面积为1m2两个平行板电
极之间充斥电介质溶液时电导。
(2) 摩尔电导率Λm
1mol电解质溶液导电能力,即单位浓度下电导率:
电化学单元部分概述ppt课件
起始浓度 平衡浓度
AB
c c(1-α)
A+ + B-
0
0
cα
cα
把
带入上式并整理,得到下式
即奥斯特瓦尔德稀释定律
3)测定难溶盐的溶解度 AB(S) ≒ A+ + BH2O ≒ H+ + OH-
溶液的导电由 A+ 、B-、H+ 、OH- 承担,因此, κ(A+、B-)= κ(溶液)- κ( H+、OH-)
§ 8. 3. 4 电导测定的应用*
1)检验水的纯度 普通蒸馏水 重蒸馏水 去离子水 电导水 理论计算纯水
κ= 1×10-3 S•m-1 κ< 1×10-4 S•m-1 κ< 1×10-4 S•m-1 κ< 1×10-4 S•m-1 κ= 5.5×10-6 S•m-1
2) 计算弱电解质的电离度和离解常数 无限稀释摩尔电导率;
原电池
化学能
电能
电解池
溶液的导电性 ——— 第八章内容;
电极电势的产生 —— 第九章内容;
外加电动势与可逆的偏差——第十章内容
电化学在科学研究和国民经济中的重要作用
1、电化学测试 pH、电导、离子选择电极(直接测定离子浓度) 、 电位滴定、 电导滴定、极谱分析、库仑分析、电化学传感器
2、电化学工业 电解(冶炼、精炼)、电镀、化学电源(燃料电池、锂离子电池) 电催化、电合成反应
t 时间通过截面的总电量 Q = Q+ + Q- = n + z + F + n – z - F
Q = c xαz + A r + t F + c yαz – A r – t F Q / t = I = c xαz + A r + F + c yαz – A r – F = I + + I 由于溶液是电中性,因此 x z + = y z – I = c xαz + A (r + + r – ) F = c yαz – A (r + + r – ) F
电化学教学教案
电极反应与电池反应的概念介 绍
电极反应与电池反应的书写方 法
电极反应与电池反应的实例分 析
电极反应与电池反应的规律总 结
实验目的:通 过实验演示让 学生了解电化 学的基本原理
和应用
实验材料:电 解槽、电极、
电源等
实验步骤:连 接电路,调整 电流电压,观 察实验现象并
记录数据
实验结果:通过 实验演示,让学 生了解电化学反 应的过程和原理, 以及其在能源、 环保等领域的应
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01.
02.
03.
04.
05.
06.
掌握电化学的基本概念和原理 理解原电池、电解池的工作原理和组成 了解电极反应和电池反应的书写方法 掌握电化学在生产和生活中的应用
能够掌握电化学 的基本原理和概 念
能够理解和分析 电化学实验数据 和结果
能够运用电化学 知识解决实际问 题
用
回顾电化学的 基本概念和原
理
总结电解池和 原电池的工作
原理和应用
复习电化学实 验的设计和操
作要点
强调电化学在 日常生活和工 业生产中的应
用和意义
学生参与度:观察学生在课堂上的表现和参与度,判断学生对教学内容的兴趣和投入程度。
课堂互动:评估学生在课堂上的互动情况,包括提问、讨论和合作等,反映学生的思考能力 和合作精神。
作业完成情况:检查学生的作业完成情况,包括课后习题、实验报告等,了解学生对课堂知 识的掌握程度和应用能力。
随堂测试:通过随堂测试的方式,检测学生对课堂内容的理解和掌握程度,及时发现并解决 学生的学习困难。
作业评价:通过布置 和批改作业,了解学 生对知识的掌握程度, 及时调整教学策略。
测验评价:定期进行 测验,评估学生的学 习效果,以便及时发 现问题并进行补救。
电化学课件
通过测量交流信号作用下的电极响 应,分析电极过程的阻抗特性。
电导测量技术
溶液电导测量
测量溶液的电导率,了解溶液中 离子的迁移性质。
电极电导测量
测量电极材料的电导率,研究电 极的导电性能。
电导滴定法
通过测量滴定过程中溶液电导的 变化,确定滴定终点及待测物质
的浓度。
电化学测量实验方法
循环伏安法
掌握电化学基本原理和基础知识,了解电化学在各个领域的应用,培养分析和 解决电化学问题的能力。
学习内容
包括电解质溶液、原电池与电解池、电极过程动力学、电化学热力学与电化学 动力学、电化学分析方法等。通过实验和案例分析,加深对理论知识的理解和 应用。
02 电化学基础
电解质溶液
01
02
电解质溶液的定义和分类
电化学的历史与发展
18世纪末,意大利物理学家伏特发明了电池,为电化学的研究奠定了基础。
19世纪,英国科学家法拉第发现了电解定律,揭示了电流与化学反应之间的关系。
20世纪以来,随着理论和实验技术的不断发展,电化学在能源转换与存储、环境科 学、生物医学等领域取得了重要突破。
课程目标与学习内容
课程目标
交流阻抗谱
利用交流阻抗技术,研究金属腐蚀过程中的电荷转移和物 质传输过程。
金属腐蚀与防护实验技术
失重法
通过测量金属在腐蚀前后的质量 损失,评估金属的腐蚀速率。
电化学测试
运用电化学工作站进行电位、电 流、阻抗等参数的测量和分析。
表面分析技术
利用扫描电子显微镜(SEM)、 能谱仪(EDS)等手段,观察和 分析金属表面的腐蚀形貌和成分 变化。
离子选择性电极
利用离子选择性电极对特 定离子的响应,测量离子 浓度及电位。
电化学讲义
原电池一、教材地位和作用原电池属于电化学的内容,它的基本概念和理论基础是化学反应原理这一册书本中最重要的内容之一,在中学教学中占有很重要的地位,之前学过的金属的相关知识,电解质的含义等都为原电池的学习打好了基础,可以说原电池的知识是对前面学习的一个融汇应用。
是学生在高二《化学反应原理》这一册书里面必须掌握的知识模块。
二、望眼高考原电池是高考化学必考的内容,分值和电解池知识模块加起来大概有10到15分左右,在福建省的高考卷里面原电池一般出现在选择题里面,电解池一般出现在填空题里面,难度一般是中等偏上,容易判断错误,是需要重点把握的知识。
三、学习目标1、理解并准确描述原电池原理。
2、学会判断原电池的正负极并初步书写电极方程式3、清楚构成原电池的四个条件,会进行简单的原电池设计。
四、课堂设置本堂课为实验探究型课程,分为两部分,第一部分实验法探究锌铜原电池的反应原理,第二部分为原电池构成条件的探索。
五、教学过程5.1原电池实验探究【实验探究】(铜锌原电池)【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?3、锌片的质量有无变化?溶液中c(H +)如何变化?4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?5、电子流动的方向如何?讲解:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
提问:为什么会产生电流呢?讲解:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。
所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。
电化学分析的教案
电池反应的热力学与动力学
03
探讨电池反应的热力学性质,如反应热、焓变等,分析电池反
应的动力学过程,如反应速率、活化能等。
03
电化学分析方法
电位分析法
电位分析法的原理
通过测量电极电位变化来确定待测物质的 含量或浓度。
电位分析法的优点
选择性好、灵敏度高、响应速度快、操作 简便等。
电位分析法的应用
广泛应用于酸碱滴定、氧化还原滴定、络 合滴定01
食品中有害物质检 测
运用电化学方法检测食品中的农 药残留、重金属、添加剂等有害 物质。
02
食品营养成分分析
03
食品新鲜度检测
通过电化学技术测定食品中的维 生素、矿物质等营养成分的含量 。
利用电化学传感器监测食品的氧 化还原电位,判断食品的新鲜度 和变质程度。
06
电化学分析实验设计与操作
04
电化学分析仪器与操作
电化学分析仪器简介
01 电位计
用于测量电极电位或电池电动 势的仪器,具有高输入阻抗、 低漂移等特点。
02 电导率仪
通过测量溶液的电导率来确定 溶液中离子浓度的仪器,广泛 应用于环境监测、工业生产和 科研实验等领域。
03
极谱仪
04
基于极谱分析原理的仪器,通过 测量电解过程中得到的极化电极 的电流-电位曲线来进行分析。
02
它将溶液中的待测物质作为化学电池的组成部分,通过测量电池的某些电参数 (如电阻、电导、电位、电流、电量或电流-电压曲线等)与被测物质的浓度之 间的关系,而实现分析目的。
03
电化学分析方法包括电位分析法、电解分析法、库仑分析法、极谱法和伏安法 等。
电化学分析的重要性
电化学分析具有高灵敏度、高选择性、准确度高 01 、分析速度快等特点。
大学化学之电化学基础PPT讲稿
5.2.2 原电池的符号表示
1.书写要求 (1) 负极写在左边,正极写在右边; (2)正负极之间用盐桥“‖”相接; (3)电极固体标志用一竖线“│”表示; (4)同相之不同物质间用“,”间隔; (5)若为离子时应注明其活度(浓度亦可); (6)若电对不含金属导体,则需加一惰性导体; (7)纯气体、液体或固体与惰性电极名称之间以
17
5.2.1 原电池的概念
1.定义 原电池是利用氧化还原 反应产生电流的装置。
2.原电池的构成 ⑴电势不同的两个电极; ⑵盐桥; ⑶外电路(检流计)。
18
3.Daniell电池
e
—
+
图1 Daniell电池
电子由Zn极流向Cu极: Zn极电势低,为负极;Cu极电势高,为正极。
19
4.特征 正极:氧化剂(Cu2+)被还原,半电池反应为: Cu2+ + 2e → Cu 负极:还原剂(Zn)被氧化,半电池反应为: Zn → Zn 2+ + 2e 电池反应为: Cu2+ + Zn → Cu + Zn 2+
22
(2)电极组成:
正极:Pt│MnO4- (c1),Mn2+(c2),H+ (c3) 负极:Pt, O2 (p)│ H2O2 (c4), H+ (c3)
(3)电池符号:
(-)Pt, O2 (p)│ H2O2 (c4), H+ (c3)‖ MnO4- (c1),Mn2+(c2),H+ (c3) │ Pt(+)
①×5 + ② 得:
6Cl2(g)+ 12OH- = 10Cl- + 2ClO3-+ 6H2O 化简得:
3Cl2(g)+ 6OH- = 5Cl- + ClO3-+ 3H2O 3Cl2(g)+ 6NaOH = 5NaCl + NaClO3+ 3H2O
电化学讲课
谢 谢 !
2 电化学处理在浮选中的应用
2.1电化学方法控制浮选药剂的组成 2.1电化学方法控制浮选药剂的组成 和性质
浮选生产实践表明,不同矿石获得最佳 浮选行为时所要求的浮选药剂的状态和性 质不同,各种浮选药剂发挥最佳效能时要求 的浮选介质性质及药剂自身的组成和性质 也不率、降低其用量、获 得良好浮选指标的重要环节。
提
要
选矿过程是一个包含诸多物理、化学变化 的复杂工艺过程。不论是在碎磨作业,或在浮 选、电磁选等选别作业,伴随着矿物晶体被破 坏,在矿物解理面或破碎裂隙中会出现自由化 合键和自由电荷;矿物在水介质中会产生一定 的表面现象,形成表面双电层结构;矿物与浮 选药剂作用时在矿浆液相与矿物颗粒之间会形 成离子或分子的定向运动,所有这一切都与电 荷的分布和转移有关。这就是电化学处理在选 矿工艺中应用的前提和基础。
电化学方法用于处理选矿尾矿水 尾矿水同样获得了成 尾矿水 功。据报道,用铁或铝作可溶性阳极处理某磷矿选磷 废水,COD值由400--500mg/l降至70--80mg/l,去除率 达80%以上,SS值由900--1100mg/l降至80--100mg/l, 去除率在以90%上。处理后水的各项主要指标达到了 国家废水排放标准。将经电化学处理的选磷尾矿水 返回选矿主流程,在获得与清水流程相近指标的情况 下苏打用量降低 70--85% 。 另据报道,将经电化学处理的阴极水用于磨矿, 由于使矿浆电位变负具有还原性,可使磨矿在还原条 件下进行,控制钢球氧化,减少钢球耗量25--35%,经 济效益相当可观。
采用电化学方法处理选矿工艺用水, 可在实现上述目的的同时尽可能减少负 面作用。 根据电极反应: 阴极: 2H2O+2e→H2+2OH阳极 :H2O – e →1/2O2+2H+
电化学基础说课ppt课件
说教材
基础 必修2中第二章第二节《化学能与电能》中已 经出现了原电池的知识,其侧重点从原电池的 形成条件上让学生初步了解原电池及其简易装 置,从能量转换角度认识原电池。 拓展 选修4中第四章第一节《原电池》主要是两个 方面认识原电池:一是从原理上可以把氧化还 原反应分解为两个半反应;二是从装置上,把 氧化反应和还原反应分开在两个区域进行,从 而设计出带盐桥的原电池装置。
学生总结 媒体辅助 攻克难点
小组合作 动手体验
第四章 电化学基础 §1 原电池
本章教材分析:
预习案
本章在必修教材原电池学习的基础上,注重新旧知识间的联系,进一步深入了 解形形色色的电池世界,同时介绍电能向化学能转化打下基础。
本章推荐学习方法:列表归纳总结法。 本节学习重点:进一步了解原电池的工作原理池是_________________________________________的装置。 2 原电池的形成条件: (1)两个电极____________________作负极,发生______________反应 _____________________做正极,发生______________反应 (2)_______________________; (3)形成___________________。
第四章 电化学基础 §1 原电池 学习案
【动手体验】 现有铜片、锌片、铁片、石墨、硫酸铜溶液、稀硫酸、硫酸锌溶液、无水乙醇、导线、 电流计,请动手设计、制作原电池,并画出原电池的装置简图 【开动脑筋】 原电池的工作原理: (1)Cu为_____极,发生________反应,电极反应为__________; Zn为_____极,发生________反应,电极反应为__________; (2)电子从______极流出,电子流入_______极,电流方向是________________, 【学以致用】 设计电池:(1)Cu+2 Ag NO3=Cu (NO3)2+2Ag (2)Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2, 要求:a 画出原电池的装置简图,注明原电池的正极和负极,注明外电路中电子的流向。 b 写出两个电极上的电极反应 【课后思考】 1、下列各组金属和溶液,能组成原电池的是( ) A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸 C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液 2、某原电池的总反应是Zn +Cu2+ =Zn2+ + Cu,该原电池的正确组成是( ) A. B. C. D. 正 极 Zn Cu Zn Cu 负 极 Cu Zn Cu Zn 电解质溶液 CuCl2 CuCl2 ZnCl2 ZnCl2 3、市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝;启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会 放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。请回答下列问题: 1 “热敷袋”放出的热量是利用了铁 放出的热量; 2 炭粉的主要作用是 ; 3 加入氯化钠的主要作用是 ; 4 试写出有关的电极反应式和化学方程式 ___。
电化学新教师汇报课精品课件
详细描述
随着环保意识的提高,电化学技术在废水处 理、废气处理和土壤修复等方面得到了广泛 应用。这些技术能够有效地降低污染物排放 ,提高环境质量,为可持续发展做出贡献。
PART 05
结语
REPORTING
WENKU DESIGN
课程总结
课程内容丰富
注重实践应用
本节课涵盖了电化学的基本概念、原 理和应用,内容充实,层次分明,有 助于学生系统地掌握电化学知识。
电镀与电化学合成
总结词
电化学合成方法与原理
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电化学合成是利用电化学反应制备有机或无机化合物的过程,具有高效、环保等优点。电化学合成方 法包括电解法、电氧化法、电还原法等,其中电解法是最常用的方法之一。在电化学合成中,需要选 择适当的电极材料和反应条件,以获得高纯度、高收率的产物。
电化学传感器与腐蚀防护
PART 02
电化学基础知识
REPORTING
WENKU DESIGN
电化学基本概念
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介绍电化学的基本概念,包括电化学的定义、研究内容和应 用领域。
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电化学是一门研究电和化学反应相互关系的科学,主要研究 原电池、电解池和电镀池等装置中发生的化学反应和物理变 化。电化学在能源、环境ห้องสมุดไป่ตู้材料等领域有着广泛的应用。
电化学储能与转化技术是实现能源高 效利用的关键,主要涉及电池、超级 电容器和燃料电池等领域。
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随着电动汽车和智能电网的快速发展,电化 学储能与转化技术成为当前研究的热点。这 些技术能够实现高效、快速的能量储存和转 化,为可持续发展提供有力支持。
电化学在环保领域的应用
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电化学在环保领域的应用主要包括废水处理 、废气处理和土壤修复等方面。
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电化学一、选择题1. Ostwald 稀释定律表示为:)()(2θθc c K m m m m c Λ-ΛΛΛ=∞∞,它适用于: ( ) (A) 非电解质溶液 (B) 强电解质溶液(C) 解离度很小的弱电解质 (D) 无限稀释的电解质溶液2. 金属活性排在H 2之前的金属离子, 如Na + 能优先于H +在汞阴极上析出, 这是由于: ( )(A) φθ (Na +/ Na) < φ θ (H +/ H 2) (B) η (Na) < η (H 2) (C) φ (Na +/ Na) < φ (H +/ H 2)(D) H 2在汞上析出有很大的超电势, 以至于φ (Na +/ Na) > φ (H +/ H 2)3. 两半电池之间使用盐桥,测得电动势为 0.059 V, 当盐桥拿走, 使两溶液接触, 这时测得电动势为 0.048V, 则液接电势值为: ( )(A) -0.011 V (B) 0.011 V (C) 0.107 V (D) -0.107 V4. 图示描述了原电池和电解池中电极的极化规律, 其中表示原电池阴极的是: ( )(A) 曲线1 (B) 曲线2 (C) 曲线3 (D) 曲线45. 应用能斯特方程计算出电池 E < 0,这表示电池的反应: ( )(A) 不可能进行 (B) 反应已达平衡(C) 反应能进行,但和电池的书面表示式刚好相反 (D) 反应方向不能确定6. 将反应2Hg(l)+O 2(g)+2H 2O(l) = 2Hg 2++4OH – 设计成电池, 当电池反应达到平衡时, 电池的E 必然是:(A) E =E θ (B) E =0 (C) E >0 (D) E <07. 电池可逆对外作电功时, 热效应Q R 的表示式为: ( )(A) Q R =∆r H m (B) Q R =zFT p T E )(∂∂ (C) Q R =zEF p T E )(∂∂ (D) Q R =∆r H m +∆r G m8. 有下列两个浓差电池 (a 1<a 2): (1) Cu(s)│Cu 2+(a 1)‖Cu 2+(a 2)│Cu(s)(2) Pt │Cu 2+(a 1),Cu +(a ')‖Cu 2+(a 2),Cu +(a ')│Pt它们的电池反应与电动势 E 1和E 2之间的关系为 : ( )(A) 电池反应相同, E 1= E 2 (B) 电池反应不同, E 1≠ E 2(C) 电池反应相同, E 1= 2E 2 (D) 电池反应相同, E 2= 2E 19. 等温下,电极-溶液界面处电位差主要决定于: ( )(A) 电极表面状态 (B) 溶液中相关离子浓度(C) 电极的本性和溶液中相关离子活度 (D) 电极与溶液接触面积的大小10 已知 298 K 时下列各式的 φ θ 值为:(1) Fe 2+(aq) + 2e -Fe(s) φθ1 = -0.440 V(2) Fe 3+(aq) + e -Fe 2+(aq) φθ2=0.771V (3) Fe 3+(aq) + 3e - Fe(s) φθ3= -0.036 V根据以上数据,计算歧化反应(4) 3Fe 2+(aq) 2Fe 3+(aq) +Fe(s)的标准平衡常数K θ,计算方法合适的是:( )(A)只能按式(1)-2(2)计算 (B)只能按式3(1)-2(3)计算 (C)只能按式(3)-3(2)计算 (D)以上三种方法均可11. 某一强电解质M v+ X v-,则其平均活度 a ± 与活度a B 之间的关系是: ( )(A) a ± = a B (B) a ± = (a B )2 (C) a ± = a B γ (D) a ± = (a B )1/γ12. 已知φ θ(Fe 2+/Fe)= -0.440 V , φθ (Ca 2+/ Ca) = -2.866 V , φ θ (Zn 2+/ Zn) = -0.7628 V , φθ (Cu 2+/ Cu) = 0.337。
通电于含有相同浓度的Fe 2+, Ca 2+, Zn 2+, Cu 2+的电解质溶液, 当不考虑超电势时, 在电极上金属析出的次序是 : ( )(A) Cu → Fe → Zn → Ca (B) Ca → Zn → Fe → Cu(C) Ca → Fe → Zn → Cu (D) Ca → Cu → Zn → Fe13. 298K, 某电池反应为 Zn(s)+Mg 2+(a =0.1)=Zn 2+(a =1)+Mg(s) 用实验测得该电池的电动势 E =-0.231 V, 则电池的 E θ为: ( )(A) 0.290 V (B) -0.231 V (C) 0.023 V (D) -0.202 V15 已知 298 K 时,下列电极电势: φθ (Zn 2+,Zn)=-0.7628 V, φθ (Cd 2+,Cd)=-0.4029 V , φθ (I 2,I -)=0.5355 V ,φθ (Ag +,Ag)=0.7991 V, 下列电池的标准电动势最大的是: ( )(A) Zn(s)│Zn 2+‖Cd 2+│Cd(s) (B) Zn(s)│Zn 2+‖H +│H 2,Pt(C) Zn(s)│Zn 2+‖I -│I 2,Pt (D) Zn(s)│Zn 2+‖Ag +│Ag(s)16. 298 K 时电池反应 Ag +0.5 Hg 2Cl 2=AgCl +Hg 的∆S m 为32.9 J ·K -1·mol -1,电池的E =0.0193 V, 则其温度系数(∂E /∂T )p 为 ( ) V ·K -1(A) 1.70×10-4 (B) 3.4×10-4 (C) 1.76×10-2 (D) 1.1×10-617. 有大小尺寸不同的两个锌锰干电池同时出厂,两者体积比是 5:1,假定两个电池工作环境、工作电流和最后耗尽时的终止电压相同,若小电池初始开路电压为 1.5 V ,可以对外输出电能为 W ,则大电池的初始电压和可以对外输出的电能,理论上应该为:( )(A) 1.5 V W kJ (B) 7.5 V W kJ (C) 1.5 V 5W kJ (D) 7.5 V 5W kJ18. 25℃时, H 2在锌上的超电势为 0.7 V ,φ θ (Zn 2+/Zn) = -0.763 V ,电解一含有Zn 2+(a =0.01) 的溶液,为了不使 H 2析出,溶液的 pH 值至少应控制在:( )(A) pH > 2.06 (B) pH > 2.72 (C) pH > 7.10 (D) pH > 8.0220. 某电池在298 K 、p θ下可逆放电时,放出 100 J 的热量,则该电池反应的焓变值∆r H m 为:( )(A) 100 J (B) > 100 J (C) < -100 J (D) –100 J21. 298K ,101.325 kPa 下,以1 A 的电流电解 CuSO 4溶液,析出0.1 mol 铜,需时间大约是:( )(A) 20.2 h (B) 5.4 h (C) 2.7 h (D) 1.5 h22. 电极反应 Fe 3++e -→Fe 2+ 的E θ=0.771 V , ∆r G m θ= - 74.4 kJ ·mol -1,K θ=1.10×1013,这表示:( )(A) 电极反应完成的程度很大 (B) K θ只有数值上的意义,但不说明其他问题(C) 电极反应是自发的 (D) Fe 3+(a )+0.5H 2(p θ)→Fe 2+(a )+H +(a ) (a =1)的反应完成程度很大23. 反应Zn(s)+H 2SO 4(aq)→ZnSO 4(aq)+H 2(p)在298 K 和p θ压力下,反应的热力学函数变化值分别为∆r H m(1),∆r S m (1)和Q 1;若将反应设计成可逆电池,在同温同压下,反应进度与上相同,这时各变化值分别为∆r H m (2),∆r S m (2)和Q 2。
则其间关系为: ( )(A) r m r m r m r m 12(1)(2), (1)(2), H H S S Q Q ∆≠∆∆=∆= (B) r m r m r m r m 12(1)(2), (1)(2), H H S S Q Q ∆=∆∆≠∆=(C) r m r m r m r m 12(1)(2), (1)(2), H H S S Q Q ∆=∆∆=∆≠ (D) r m r m r m r m 12(1)(2), (1)(2), H H S S Q Q ∆=∆∆=∆=24. 298 K 时,将两根银棒分别插入1.0 mol ·kg -1和0.1 mol ·kg -1的AgNO 3溶液中,用盐桥构成电池,设活度系数均为1,这时电动势为: ( )(A) 0.81 V (B) 0.026 V (C) 0.059 V (D) 0.006V25. 对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg 2Cl 2(s)|Hg(l)的化学反应是:( )(A) 2Ag(s)+Hg 22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag + (B) 2Hg+2Ag + = 2Ag +Hg 22+(C) 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg 2Cl 2 (D) 2Ag+Hg 2Cl 2 = 2AgCl +2Hg26. 下列可逆电极中, 对 OH -不可逆的是:( )(A) Pt,H 2(g)│OH -(aq) (B) Pt,O 2(g)│OH -(aq)(C) Hg(l)│HgO(s)│OH -(aq) (D) Ba(s)│BaSO 4(s)│OH -(aq)二、填空题1. 无限稀释LiCl 水溶液的摩尔电导率为115.03×10-4 -12mol m S ⋅⋅,在298 K 时,测得LiCl 稀溶液中Li +的迁移数为0.3364,则Cl -离子的摩尔电导率λm (Cl -)为:_________________2. 已知φθ (Fe 2+/Fe)= -0.440 V , φθ (Cu 2+/Cu) = 0.337 V ,在 25︒C, p θ时,以 Pt 为阴极,石墨为阳极,电解含有 FeCl 2(0.01 mol ·kg -1)和 CuCl 2 (0.02 mol ·kg -1)的水溶液,若电解过程不断搅拌溶液,且超电势可忽略不计,则最先析出的金属是 ______。