大学工程化学第三章 (一) 电化学基础

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电化学基础-PPT课件

Cu
√E
F
M
N
CCuu2SS OO 44
酒精
N a C l溶液
H 2SO 4 H 2SO 4
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
例2. 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正
确的是( D )
(A)正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大 (B)电子通过导线由铜片流向锌片
知识结构
电化学基础
氧化还原反应
§1原电池
化学能转化 §3电解池
为电能，自
§2化学电源
发进行
电能转化为
化学能，外
§4金属的电化学腐蚀与防护界能量推动
一、原电池原理
把化学能转变为电能的装置叫原电池
要解决的问题： 1. 什么是原电池？ 2. 原电池的工作原理？（电子的流向、电流的流向、离子的流向、形成条件、电极的判断、电极反应的写法）
(1) 热敷袋使用时，为什么会放出热量？利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量。
(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起
构成原电池，加速铁屑的氧化。氯化钠溶于水，形成了电解质溶液。
(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。
负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极：O2+2H2O + 4e- = 4OH总反应：4Fe+3O2+6H2O = 4Fe(OH)3
反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为
3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑
2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：

电化学原理知识点

电化学原理第一章绪论两类导体：第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子（或空穴）的导体，叫做电子导体，也称第一类导体。

第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。

三个电化学体系：原电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。

电解池：将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。

腐蚀电池：只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。

阳极：发生氧化反应的电极原电池（-）电解池（+）阴极：发生还原反应的电极原电池（+）电解池（-）电解质分类：定义：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。

分类：1.弱电解质与强电解质—根据电离程度2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型水化数：水化膜中包含的水分子数。

水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质，受这种相互作用的水分子层称为水化膜。

可分为原水化膜与二级水化膜。

活度与活度系数：活度：即“有效浓度”。

活度系数：活度与浓度的比值，反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。

规定：活度等于1的状态为标准态。

对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质状态，即规定纯物质的活度等于1。

离子强度I ：离子强度定律：在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的关系为：注：上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。

电导：量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。

符号为G ，单位为S ( 1S =1／Ω)。

影响溶液电导的主要因素：（1）离子数量；（2）离子运动速度。

当量电导（率）：在两个相距为单位长度的平行板电极之间，放置含有1 克当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。

电化学基础知识点总结

电化学基础知识点总结电化学是研究电与化学之间相互转化和相互作用的科学。

它是物理学和化学的交叉学科，在电池、电解和电沉积等领域有着广泛的应用。

以下是电化学的基础知识点总结：1. 电化学反应：- 氧化还原反应（简称氧化反应和还原反应），是电化学最基本的反应类型，涉及原子、离子或分子的电荷变化。

- 氧化是指某物质失去电子，还原是指某物质获得电子。

2. 电池原理：- 电池是将化学能转化为电能的装置，由两个电极（阳极和阴极）和电解质组成。

阳极是发生氧化反应的地方，阴极是发生还原反应的地方。

- 在电池中，化学反应产生的电荷通过外部电路流动，从而形成电流。

3. 电解：- 电解是用电流将化合物分解成离子或原子的过程。

在电解槽中，正极是阴离子的聚集地，负极是阳离子的聚集地，而正负极之间的电解液是导电介质。

- 在电解过程中，正负电极上的反应是有差别的，称之为阳极反应和阴极反应。

4. 电解质：- 电解质是能够在溶液中或熔融态中导电的物质。

电解质可以是离子化合物，如盐和酸，也可以是离子溶剂如水。

- 强电解质能够完全离解成离子，而弱电解质只有一小部分离解成离子。

5. 电动势：- 电动势是电池或电化学系统产生电流的驱动力，通常用电压表示。

- 在标准状态下，标准电动势是指正极与负极之间的电压差。

它与化学反应的自由能变化有关，可以通过标准电动势表进行查阅。

6. 极化现象：- 极化是指在电解过程中阻碍电流通过的现象。

- 有两种类型的极化：浓差极化和活化极化。

浓差极化发生在反应物浓度在电极上发生变化的时候，活化极化发生在电化学反应速率受到限制的时候。

7. 电信号：- 在电化学中，电伏是电势大小的基本单位。

它表示单位电荷通过电路所产生的能量的大小。

- 电流是电荷通过导体的速率，单位是安培。

- 除了电伏和电流之外，还有许多其他电信号，例如电阻、电导率和电容。

8. 电化学测量方法：- 常用的电化学测量方法有电压法、电位法、电流法和电导法。

第一章电化学基础

1. 特殊的氧化还原反应，空间可分
2. 特殊的异相催化反应
3. 氧化、还原反应等当量进行
4. 氧化、还原反应相互独立又相互制约
（电子数，时间）
1.3 法拉第定律
1mol电子的个数6.022x1023 阿伏伽德罗常数——NA 1个电子的电量1.6x10-19C ——e 1mol电子的电量为96500C
什么是电化学？
Cu - 2eCu2+ + 2eCu2+ Cu
e
阳极
+ V
阴极
Cu
e
Cu
在两类导体界面间进行的有电子参加的化学反应，称为电极反应或电化学反应。
Cu2+
CuSO4
什么是电化学？
正是由于世界上存在着电流通过两类导体的系统，并且出现了一些列与之相关的问题需要研究，才形成了电化学这样一门科学。
在荷兰的Westervoort示范的 100kW的常压式SOFC系统美国西屋公司220kW管式SOFC 发电站， 2002，
电解和电镀工业
电化学传感器
丹麦Radiometer ABL800 全自动血气分析仪
1.2 基本概念及电化学反应特点
电极：与第二类导体相接触的第一类导体电极体系：第一类导体与第二类导体相接触所构成的体系电化学装置：两个或两个以上电极、溶液、容器、附件所构成的装置
H2O(l)H2(g)+½O2(g) G =237.2 kJmol-1
基本概念
正极：电势高的电极负极：电势低的电极阴极：发生还原反应的电极阳极：发生氧化反应的电极
电池
阳极
1.1 V 盐桥
+
阴极
Zn

大学化学第三章

第3章氧化还原反应电化学本章小结3.1.1. 基本要求（包括重点和难点）第一节氧化数的概念第二节电极反应、电池符号、电极类型电动势、电极电势（平衡电势）、标准电极电势能斯特方程、离子浓度及介质酸碱性改变对电极电势的影响及计算原电池电动势与吉布斯函数变的关系利用电极电势判断原电池的正负极、计算电动势、比较氧化剂与还原剂的相对强弱氧化还原反应方向的判据计算氧化还原反应的平衡常数并判断氧化还原反应进行的程度第三节分解电压（理论分解电压、实际分解电压、超电压）电解产物（盐类水溶液电解产物）第四节金属的腐蚀：化学腐蚀、电化学腐蚀（析氢腐蚀、吸氧腐蚀）金属腐蚀的防止3.1.2. 基本概念第一节氧化与还原: 对于一个氧化还原反应，得到电子的物质叫做氧化剂，失去电子的物质叫做还原剂。

氧化剂从还原剂中获得电子，使自身氧化数降低，这个过程叫做还原；还原剂由于给出电子而使自身氧化数升高，这个过程叫做氧化。

还原剂失去电子后呈现的元素的高价态称为氧化态，氧化剂获得电子后呈现的元素的低价态称为还原态。

氧化数: 指化合物分子中某元素的形式荷电数，可假设把每个键中的电子指定给电负性较大的原子而求得。

氧化数的计算遵循以下规律：（1）单质氧化数为0（2）简单离子的氧化数等于该离子所带的电荷数（3）碱金属和碱土金属在化合物中的氧化数分别为＋1、＋2（4）氢在化合物中氧化数一般为＋1，在活泼金属氢化物中的氧化数为－1。

（5）化合物中氧的氧化数一般为－2，但在过氧化物中，其氧化数为－1，在超氧化物中为－21，在氧的氟化物OF 2和O 2F 2中氧化数分别为＋2和＋1。

（6）在所有的氟化物中，氟的氧化数为－1（7）在多原子分子中，各元素氧化数的代数和为0，多原子离子中，各元素的氧化数的代数和等于离子所带的电荷数；在配离子中，各元素氧化数的代数和等于该配离子的电荷第二节原电池（电池符号）利用氧化还原反应产生电流，使化学能转变为电能的装置叫做原电池。

工程化学第三章电化学基础

-ΔGm=-W’=-We=QE=nFE 即 ΔGm=-nFE 若反应在标准条件下进行，同理有
ΔGm =-nFE 式中，n为电池反应过程转移电子的物质的量； F称为法拉第常数，其值为96485C/mol(需牢记)。
可见，若将前述反应在原电池中可逆地做电功，能量利用率为 212.40 /218.66=97%
• 再将参比电极与待测电极组成原电池，测得待测电极的电极电势。
甘汞电极的构造
2021/2/17
工程化学第三章电化学基础
11
甘汞电极的电极电势与温度、KCl浓度有关：
电极名称
电极电势
饱和甘汞电极
0.2412-7.6×10-4（t/℃-25）
1mol·L-1甘汞电极
0.2801-2.4×10-4（t/℃-25）
（－）Ag，AgBr│Br-(c1)‖Cl-(c2) │Cl2，Pt(＋) （－）Pt，H2(p) │H+(c1)‖Fe3+(c2)，Fe2+(c3)│Pt(＋)
2021/2/17
工程化学第三章电化学基础
6
3、可逆电极的类型
第一类电极金属-金属离子电极：Zn|Zn2+：Zn2++2e=Zn； Zn－2e=Zn2+ Cu|Cu2+：Cu2++2e=Cu Cu－2e=Cu2+ 气体-离子电极：Cl-|Cl2,Pt：Cl2+2e=2Cl－ 2Cl－－2e=Cl2 Pt,O2|OH－：O2+2H2O+4e=4OH－ 4OH－－4e=O2+2H2O
第三章电化学基础
• 本章从氧化还原反应出发，简要介绍原电池的组成和符号、半反应式和电池反应式以及电极电势的产生和测量等概念；

工程化学课程教学大纲

工程化学课程教学大纲英文名称：Engineering Chemistry 课程编码：10110010学时：32/6 学分：2课程性质：公共必修课课程类别：理论课先修课程：开课学期：第一学期适用专业：机械工程学院、电气工程学院、信息工程学院、理学院、建工学院等一、课程的性质与任务工程化学是机械学院、电气学院、信息学院、理学院、车辆学院、建工学院等学院学生必修基础课程，工程化学从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发,密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、信息传递、生命科学发展等有关化学问题，深入浅出地介绍有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识，使学生在今后的实际工作中能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题。

二、教学目标与要求工程化学课程内容共分六章，第一章物质的聚集状态；第二章化学反应原理；第三章水溶液中的离子平衡；第四章电化学基础；第五章物质结构基础；第六章化学与人类的进步。

通过本课程的学习，使机械学院、电气学院、信息学院、理学院、车辆学院、建工学院等学院学生掌握化学基础知识，为进一步提高专业素质训练奠定基础。

三、课程的基本内容与教学要求第一章物质的聚集状态[教学目的与要求]：理解系统、环境概念；掌握“物质的量”的符号、单位及有关计算；理解反应进度的概念，掌握化学计量数正、负值的确定。

理解各类晶体名称、晶格结点上粒子及其作用力、熔点、硬度、延展性、导电性，掌握溶液的蒸汽压下降、凝固点下降、沸点上升和产生渗透压的原因；了解等离子态的形成和组成，了解大气湿度概念和相对湿度的计算，掌握酸雨的pH值范围，理解温室气体和温室效应，理解臭氧层出现空洞原因、危害和预防措施。

[本章主要内容]：1.1化学基本概念1.2气体、等离子体1.3液体和水污染1.4固体、固体废弃物污染及治理[本章重点]：1．分子、原子、元素、系统、环境、相、气体、等离子体等基本概念2．稀溶液的通性3. 晶体类型[本章难点]：1．稀溶液的通性2．过渡型晶体第二章化学反应原理[教学目的与要求]：明确焓变和内能的变化是不同过程中系统变化时总能量的改变，理解Qp，Qv，ΔrH，Δf H m(H2O)，ΔrHθm等各符号的名称、意义，了解ΔG在化学反应中的意义，理解其作为反应自发性判据，理解ΔrHθm(T)≈ΔrHθm(298.15),ΔrSθm(T)≈ΔrSθm(298.15),掌握ΔrGθm(T), ΔrG(298.15), ΔrGm的计算方法。

大一工程化学基础知识点总结图

大一工程化学基础知识点总结图工程化学作为一门综合性的学科，对于大一工科学生来说是一门非常重要的基础课程。

它涵盖了很多的知识点，包括物理化学、有机化学、无机化学等等。

为了帮助大家更好地掌握和理解这门学科，我总结了一份大一工程化学基础知识点总结图，希望对大家学习和复习有所帮助。

一、物理化学1. 热力学- 热力学定律- 热力学过程- 熵、焓、自由能等基本概念- 热力学循环- 理想气体状态方程等2. 化学平衡- 化学反应速率- 化学平衡条件- 平衡常数- 平衡常数计算- 酸碱平衡等3. 电化学- 电解质- 电极反应- 电解电池- Faraday定律- 电解水等二、有机化学1. 有机化合物- 结构与性质- 烃类、醇类、醛酮类、羧酸类等的命名与性质- 多官能团化合物的命名与性质 - 有机反应的基本类型与机理2. 有机合成- 重要有机反应- 化学反应机理- 手性化合物- 有机合成策略等三、无机化学1. 元素周期表- 周期规律- 元素分类- 化学键与价态- 元素的重要性质与应用2. 无机化合物- 离子化合物- 配位化合物- 配位键理论- 硅酸盐与无机酸碱等四、实验室技能1. 实验室安全- 实验室常见安全知识- 实验室常见事故与处理方法2. 实验操作- 基本实验仪器与操作- 实验记录与数据处理- 常见实验技巧与注意事项以上只是大一工程化学基础知识点总结图的一部分内容，每个知识点都涉及了很多细节和专业名词。

通过学习和熟悉这些知识点，我们可以建立起工程化学的基础框架，为今后进一步深入学习和研究打下坚实的基础。

除了学习课堂上的理论知识，我们还可以通过做一些相关的实验来加深理解和应用。

实验室技能的掌握对于我们未来的工作和研究也是非常重要的。

总之，大一工程化学基础知识点总结图是帮助我们系统、全面地掌握工程化学知识的重要工具。

通过不断地学习和复习，我们可以提高对工程化学的理解和应用能力，为今后的发展打下坚实的基础。

希望大家都能够善用这一工具，努力学习，取得优异的成绩。

第三章电化学腐蚀基础

第三章电化学腐蚀基础金属材料与电解质溶液接触时，会发生电化学腐蚀或称湿腐蚀，它是以金属为阳极的腐蚀原电池过程。

工业用金属一般都是还有杂质的，当其浸在电解质溶液中时，发生电化学腐蚀的实质就是在金属表面上形成了许多以金属为阳极，以杂质为阴极的腐蚀电池。

它的工作特点是只能导致金属材料的破坏而不能对外做有用电功的短路原电池。

§3-1 腐蚀原电池一、原电池P33图1是一个最常见的原电池。

中心碳棒是电池的正极，外围的锌皮是负极。

电解质是NH4Cl溶液。

当外电路接通时，灯泡亮。

电极反应为：阳极锌皮上发生氧化反应（使锌原子离子化）：Zn→Zn2++2e阴极碳棒是发生还原反应：2H++2e→H2电池总反应为：Zn+2H+→Zn2++H2在反应过程中，电池的锌皮不断被离子化，并放出电子，在外电路中形成电流。

金属锌的离子化结果就是腐蚀破坏。

一个腐蚀电池必须包括阳极、阴极、电解质溶液和外电路四个部分，缺一不可。

这四个组成部分构成腐蚀电池工作的三个必需的环节。

1 阳极过程金属进行阳极溶解，以金属离子或水化离子形式转入溶液，同时将等量电子留在金属上。

2 阴极过程从阳极通过外电路流过来的电子被来自电解质溶液且吸附于阴极表面能够接受电子的物质，即氧化性物质所吸收，在金属腐蚀中将溶液中的电子接受体称为阴极去极化剂。

3 电流的流动电流的流动在金属中依靠电子从阳极经导线流向阴极，在电解质溶液中则是依靠离子的迁移。

腐蚀电池的三个环节既相互独立又彼此紧密联系和相互依存。

只要其中一个环节受阻或停止工作，则整个腐蚀过程也就停止。

电池中离子的迁移和电子流动的驱动力是电极电位差——电池电动势。

在电化学作用下，单位时间，单位面积上发生变化的物质量称腐蚀速度。

可以证明，腐蚀速度V与腐蚀电流密度i呈正比。

因此可用腐蚀电流密度i来表示腐蚀速度大小。

二、腐蚀原电池腐蚀原电池实质上是一个短路的原电池。

如P33图2，将锌与铜接触并置于盐酸水溶液中，就构成了以锌为阳极，铜为阴极的原电池。

电化学工程基础-绪论

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• 1.5电化学过程的物料管理与能量管理 1.5.1物料衡算物料衡算步骤： ①选择衡算体系； ②规定衡算基准； ③建立衡算方程； ④数学运算、求得答案； ⑤必要时编制衡算清单。
1.4电化学反应器的基本组成
• • • • • 反应器由电极、电解质、隔膜和壳体组成。 1.4.1电极电极是电化学反应器的核心部件。 1）活性电极材料：参与反应并消耗； 2）“惰性”电极材料：参与反应并损耗，惰性是相对的！ • 金属与合金、碳素材料、金属氧化物、陶瓷材料。
• 工业电解和合成对电极材料的要求： • 物理性能：密度、熔点、导电率、电阻率、线膨胀系数等； • 稳定性：化学稳定性、机械稳定性等； • 表面性能：吸附、催化、表面化学等； • 经济性：来源、加工、造价。
• 1.2.2化学品生产
• 1）无机化学品 • 氢氧化钠、氯气及氯酸盐、氟气、氢气（氢能时代，电解水）、重铬酸钾、高锰酸钾、过二硫酸钠、二氧化锰、氧化亚铜等； • 2）有机化学品 • 己二腈、四烷基铅、邻苯二甲酸、蒽醌、葡萄糖酸等；
• 1.2.3化学电源 • 化学能直接转化为电能的装置。
• • • •
• • • • • • •
1.4.2隔离器 1）隔离器作用 ①隔离电极，防止短路（如枝晶引起的）； ②阻止电解液混合（阴极室与阳极室采用不同电解质）； ③保存电极上的活性物质不脱落。 2）隔离器种类 ①隔板、②多孔隔离器和隔膜、③离子交换膜 3）隔离器的选择 ①隔离性、选择性、电阻值及对传质的影响； ②耐污染性能、使用寿命； ③化学稳定性、机械稳定性能。
3）燃料电池发电化学反应（自由能）→电能，涉及：燃料重整、纯化、循环；水循环（反应生成水，加湿水等）；热交换（换热或余热利用）；直流变交流过程（逆变、直流电机）。热电联供：利用自由能的同时，利用热效应。

化学第三章高三知识点

化学第三章高三知识点高三学习是学生人生中最为关键的一年，化学作为高中学习中的重要学科之一，在高三阶段也有着更深入的学习内容和知识点。

本文将为您介绍化学第三章的高三知识点，帮助您更好地备考。

一、化学反应动力学1. 反应速率与浓度关系在化学反应中，物质的浓度对反应速率有着重要影响。

通常来说，物质的浓度越高，反应速率越快。

2. 反应速率与温度关系反应速率随温度的升高而变快，温度每升高10℃，反应速率大约增加2倍。

3. 反应速率与催化剂催化剂能够提高反应速率，而不被反应消耗。

催化剂通过降低反应活化能来促进反应进行。

二、化学平衡和化学平衡常数1. 化学平衡的条件达到化学平衡的条件包括：封闭系统、反应物浓度不变、无净反应进行。

2. 化学平衡位置的影响因素影响化学平衡位置的因素有温度、压力和浓度。

增大温度可以使平衡向吸热反应方向移动，增大压力可以使平衡向物质分子较少的一方移动，增大浓度可以使平衡向浓度较小的一方移动。

3. 化学平衡常数化学平衡常数表示在一定温度下，反应物浓度的稳定比例。

平衡常数Kc定义为反应物浓度的乘积除以产物浓度的乘积。

三、酸碱中和反应1. 酸碱的定义根据布朗酸碱理论，酸是能够接受电子对的化学物质，碱是能够提供电子对的化学物质。

2. 酸碱中和反应酸碱中和反应是指酸与碱反应生成盐和水的化学反应。

通常以H+离子作为酸的特征。

3. pH值和pOH值pH值表示物质溶液的酸碱性，数值范围从0到14，中性物质的pH值为7。

pOH值则表示物质溶液的碱性。

四、电化学基础1. 电化学反应电化学反应分为两种类型，即氧化还原反应和非氧化还原反应。

氧化还原反应是指物质发生电子转移的反应。

2. 电解和电解质电解是通过电解质溶液或熔融状态下，施加电流使物质发生氧化还原反应的过程。

3. 电池和电解池电池是将化学能转化为电能的装置，包括原电池和可充电电池。

电解池则是通过电解实现化学反应的装置。

五、配位化合物1. 配位数和配位键配位数指中心离子周围配位体的个数，配位键是指配位体与中心离子之间的配位键。

《工程化学》教案

《工程化学》教案总纲一、课程性质及教学目的：《工程化学》是全校非化学化工专业理工科本科生校级必修课，是素质教育的重要课程之一。

工程化学是从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发,密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、信息传递、生命科学发展等有关化学问题，深入浅出地介绍有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识，使学生在今后的实际工作中能有意识的运用化学观点去思考、认识和解决问题。

该课程的任务是激发学生学习化学的兴趣，将化学的思维方法和能力传授给学生，通过介绍化学理论在工程实际中的应用，把化学对人类进步的影响逐渐渗透到学生的脑海中，从而提高学生的化学素质。

二、课程内容：工程化学课程内容包含绪论、物质的化学组成和聚集状态、化学反应原理、水溶液中的化学反应和水体保护、电化学基础、物质结构基础等六部分。

纵观工程化学所含内容可知，该课程内容较为庞杂。

具有三多的特点；即所谓内容头绪多、原理规律多（涉及原理、规律几十个）、概念定义多，由于该课程具有上述特点，加之微观结构看不见、摸不到。

因此，教师感到难教，学生感到难学。

三、教学对象：非化学化工类理工科本科新生。

四、教学时间：第一学期或第二学期五、教学指导思想：1.从工程实际和生活实际的角度出发讲授《工程化学》，体现21世纪教学理念、教学改革精神和世界工程教育思想。

2.严格按《工程化学》教学大纲及《工程化学实验大纲》进行教学，注意课程内容的准确定位和整体优化，注重课程的趣味性和实用性。

3.开设的实验及课堂讨论应有利于激发学生的学习兴趣、有利于培养学生分析问题、解决问题及知识创新的能力。

六、教学重点：1.系统与环境、反应进度、化学计量数；2.气体分压定律，大气相对湿度，等离子体；3. 稀溶液的依数性；3.晶体及其性质；4.热力学第一定律；5.焓与焓变，熵与熵变，吉布斯函数变；6.盖斯定律；7.化学反应等温式；8.浓度（压力）、温度等因素对化学平衡的影响；9.浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响；10.酸碱质子理论；11.酸碱解离平衡常数；12.缓冲溶液及有关pH计算；13.溶度积及溶度积规则的应用；14.难溶电解质稳定平衡常数；15.四个量子数的意义、符号及电子组态表示的意义；16.杂化轨道理论；17.周期系元素原子的核外电子分布的一般规律；18.分子间作用力；19.氧化还原反应和原电池的关系；20.电极电势的计算及其应用；21.金属腐蚀原理与防护措施。

(完整word版)电化学基础(完整版)

化学专题复习：电化学基础负极电源负极电源正极阳极电源负极阴极电源正极练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后，观察到溶液变红的区域是（）A、I和III附近B、I和IV附近C、II和III附近D、II和IV附近练习2、下面有关电化学的图示，完全正确的是（）练习3、已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。

铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。

关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．．的是（） A 、充电时作阳极，放电时作负极 B 、充电时作阳极，放电时作正极 C 、充电时作阴极，放电时作负极 D 、充电时作阴极，放电时作正极练习4、（08广东卷）LiFePO 4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。

电池反应为：FePO 4+LiLiFePO 4，电池的正极材料是LiFePO 4，负极材料是石墨，含Li +导电固体为电解质。

下列有关LiFePO 4电池说法正确的是（）A 、可加入硫酸以提高电解质的导电性B 、放电时电池内部Li +向负极移动.C 、充电过程中，电池正极材料的质量减少D 、放电时电池正极反应为：FePO 4+Li ++e - =LiFePO 4练习5、铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极铬板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO 2+4H ++2SO 42-2PbSO 4+2H 2O请回答下列问题：（1）放电时：正极的电极反应式是________________；电解液中H 2SO 4的浓度将变____；当外电路通过1 mol 电子时，理论上负极板的质量增加_____g 。

（2）在完全放电耗尽PbO 2和Pb 时，若按图连接，电解一段时间后，则在A 电极上生成________、B 电极上生成________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________。

要点二原电池、电解池工作原理及其应用 1、原电池、电解池的判定先分析有无外接电源：有外接电源者为，无外接电源者可能为；然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。

第3章(电化学反应器)

单室平行板反应器电极最小面积计算
按流体动力学规定：
Re<2000时，液体滞留流动
Re>2000时，液体湍流流动 Re<2000 Re>2000
单室平行板反应器电极最小面积计算
电极反应：产物Y的分子量为110，电解液含大量支持电解质及年（以8000h算）产125吨。阴极和阳极面积相同，
根据电极数目决定单片电极的面积。
四、电化学反应器设计中的若干问题 (电极结构的选择）
3、电极结构的选择
四、电化学反应器设计中的若干问题 (电极结构的选择）
二维电极：仅以其外表面作为工作电极，平板电极和圆柱状电极最简单、应用最广泛。
此外：拉网电极、孔板电极、百叶窗式电极等。
目的：使电极反应产生的气泡逸散到电极背面的空间，减小电解液的充气率，降低溶液欧姆压降及电化学反应器的工作电压，并使气泡在电极表面附着及滞留的效应降低。但电极开孔和拉网后，有效工作面积减小，真实电流密度提高，使电化学极化增大。
1 exp(
nkm S ' ) Q
三、电化学反应器的组合
电化学反应器的组合必需满足槽间电联结的要求，使直流电源总电压在变流效率高的区间内运行。
电化学反应器的容量及数目，决定生产能力，因此，电解工业中需选择反应器的容量及数目。
研究思路：首先分析反应器容量及数目对固定投资及生产运转费的影响，然后求解总的生产费用最低时的反应器数目。
电化学反应器内电极的联结
电化学反应器之间的电联结
电化学反应器的电联结
1、电化学反应器内电极的联结
接近于5V槽旁路
V槽
单极式
复极式
电化学反应器的电联结
1、电化学反应器内电极的联结单极式和复极式电化学反应器的比较

电化学基本知识ppt课件

电池过程
阴极
阳极
ZnSO4
CuSO4
Zn
Cu
盐桥
1.1 V
典型电化学过程
e
电化学过程的特点
Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(s) 半反应: Zn(s) Zn2+ + 2e- 阳极反应 Cu2+ + 2e- Cu(s) 阴极反应电子不能在离子导体中运动离子不能在电子导体中运动即：电子与离子间必定在界面处发生了转化，这个转化就发生在离子导体和电子导体的界面处。
高频区为电极反应动力学（电荷传递过程）控制，低频区由电极反应的反应物或产物的扩散控制。
从图可得体系R、Rct、Cd以及参数，与扩散系数有关，利用它可以估算扩散系数D。由Rct可计算i0和k0。
扩散阻抗的直线可能偏离45，原因：
电极表面很粗糙，以致扩散过程部分相当于球面扩散；除了电极电势外，还有另外一个状态变量，这个变量在测量的过程中引起感抗。
盐桥
1. 可以同时测量极化电流和极化电位； 2. 三电极两回路具有足够的测量精度。
三电极的优点
1.2.5.1 辅助电极的作用实现WE导电并使WE电力线分布均匀。 1.2.5.2 辅助电极的要求 ①辅助电极面积大；为使参比电极等势面，应使辅助电极面积增大，以保证满足研究电极表面电位分布均匀，如是平板电极：； ②辅助电极形状应与研究电极相同，以实现均匀电场作用。
参比电极
常见的参比电极 ①甘汞电极； Hg|Hg2Cl2|Cl- 由于Hg+→Hg2+ （亚汞不稳定，高温时易变成Hg2+，受温度影响大。<70℃，另外，［Cl-］要饱和，防止发生变化)。