水处理电化学原理与技术(曲久辉,刘会娟等著)思维导图
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电化学原理第一章+绪论 PPT课件
电子 流向
导线
负极 →正极
电源负极→电解池阴极 电解池阳极→电源正极
电化学体系的定义
The definition of the electrochemical system
电极反应：电极/溶液界面（两类导体界面）发生 的电化学反应。
电化学反应：在电化学体系中发生的氧化还原反应。 电化学体系：两类导体串联组成的，在电荷转移
3．贾铮、戴长松、陈玲编著：《电化学测量方法》，化学工业出版社 ，2006。
4．努丽燕娜、王保峰主编：《实验电化学》，化学工业出版社，2007 。
5．郭鹤桐编著：《电化学教程》，天津大学出版社，2000。 6．胡会利、李宁主编：《电化学测量》，国防工业出版社，2007。 7．查全性等编：《电极过程动力学导论》（第二版），科学出版社，
金属腐蚀的种类
The types of metal corrosion
种类 化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
例如 电流
金属与非电解质 等直接发生化学 反应
2Fe＋3Cl2＝2FeCl3
无
不纯金属或合金跟 电解质溶液接触发 生原电池反应
钢铁腐蚀
有微弱的电流
本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化
相互 关系
化学腐蚀、电化学腐蚀常同时发生
(2)在金属表面覆盖保护层 ——电镀、油漆、钝化等
(3)电化学保护法 ——牺牲阳极的阴极保护法、 外加直流电源的阴极保护法
1.3 电化学科学的发展简史和发展趋势
1.3.1电化学科学的发展简史 1.3.2 电化学的发展趋势
1.3.1电化学科学的发展简史
brief development history of electrochemical science
鲁科版《化学反应原理》第3章“物质在水溶液中的行为”基础知识思维导图
热的纯碱溶液去油污 CO32-+H2O
HCO3-+OH-、升温促进水解
镁粉放到 NH4Cl 溶液中有刺激性气味 Mg + 2NH4+ = Mg2+ + NH3↑+ H2↑ 泡沫灭火器[用 Al2(SO4)3 与 NaHCO3 溶液混合] Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ 不用复分解法制 Al2S3 2Al3++3S2-+6H2O =2Al(OH)3↓+3H2S↑ 草木灰与铵态氮肥不混用 NH4++H2O NH3· 2O+H+，CO32-+H2O H + HCO3 +OH ，H +OH = H2O，二者相互促进，NH4+转化成 NH3· 2O，NH3· 2O H H 分解成 NH3，损失氮肥。 除杂质 KNO3(Fe3+) 加热、过滤 [加热促进 Fe3+水解] MgCl2(Fe3+) 加 MgO、过滤 [调节 pH，使 pH 升高，Fe3+变为 Fe(OH)3]。 加热蒸干溶液 ①AlCl3→Al(OH)3、FeCl3→Fe (OH)3 ②Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、Na2CO3、Na2SiO3→原溶质 ③NaHCO3→原溶质、Ca(HCO3)2→CaCO3、Mg(HCO3)2→Mg(OH)2 ④FeSO4、Na2SO3 被氧化得不到原溶质
溶 液 的 酸 碱 性
pH
范围：1≤pH≤14 关系：若pH = a，则[H+]=10-a，[OH-]=10a-14 用pH试纸测定 方法： 把小块 pH 试纸放在玻璃片 （或 表面皿）上，用玻璃棒蘸取待测液点 在 pH 试纸的中央，试纸变色后，与 标准比色卡对比确定溶液的 pH
电化学水处理技术文档资料共74页文档
电化学水处理技术文档资料
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
几种常用电化学方法治理废水的反应机理精品PPT课件
5、电还原法处理废水
电还原法主要用于重金属的回收和氯代烃还原脱氯。
5.1 重金属回收
阴极还原法可从废水中回收重金属，由于废水中重金属离子浓度一般很低，能 耗较大，可用旋转桶电极、金属网电极、多空三维电极或填充式流化床等方法，增加 电极与废水中金属离子吸附、网捕作用，提高传质速度和还原效率。阴极材料可用石 墨颗粒、石墨纤维、金属毛或碳纤维。
该法优点是以废治废，不消耗能源，能去除多种污染成分降低COD和 脱色，还能提高难降解物的可生化性。其缺点是反应速率慢，处理废水量 少，反应柱易堵塞，对高浓度废水处理比较困难，且反应操作弹性较差。
2、电解絮凝法处理废水
该法采用可溶性阳极如Fe、Al等金属板，在外加直流电压的作用下，金属阳极 氧化溶解，生成金属离子Fe2+ 、 Fe3+ 、 Al3+ ，这些离子与水中OH-作用生成Fe(OH)2 、 Fe(OH)3与Al(OH)3氢氧化物沉淀物，最后这些沉淀物吸附、絮凝废水中的污染物。 在废水中有有机酸时，则能生成铁、铝等的有机酸化物，同样能起絮凝作用。
Please Criticize And Guide The Shortcomings
与常用的加压溶气气浮法相比，有以下特点：
①电解产生的气泡微小约8~15µm，与废水中杂质的接触面积大，气泡 与絮粒的吸附能力强。通过调节电流、电极材料、pH值和温度可以改变产 气量及气泡大小以满足各种需要。
② 阳极过程中阳极表面会产生中间产物（如羟基自由基、原生态氧）， 它们对有机物有一定的氧化作用。
随着电力工业的发展，特别是近代大力发展水力发电和 核电，电能成本降低，为电化学方法在治理废水方面的应用 开辟了很好的前景。
电化学水处理技术是指在外加电场的作用下，在特定的电
电絮凝水处理技术ppt课件
1. 设备简单，结构紧凑，占地面积小，操作维护方便，易与其他工艺 组合使用。
2. 与化学絮凝法相比，电絮凝法溶解的金属离子成分纯净，电极金属 消耗量低，污泥产量小，对原水的适用范围广，反应过程中不需投 加化学药剂，不存在二次污染的风险。
3. 电极溶解所生成的金属离子活性高，形成的胶粒结合水含量低，絮 凝性能强，处理效果好。
4
5
1.2 净水机理
（2）电解絮凝是指电解过程中可溶性阳极极板失电子产反应，生成一 系列多核羟基络合物及氢氧化物。这些物质作为絮凝剂通过电 中和、吸附、架桥、网捕、卷扫等作用与污染物结合成团。此 过程与传统絮凝过程相似，但与传统絮凝剂相比，电解絮凝产 生的絮凝剂效果较好。
https:///search/detail?ct=503316480&z=0&ipn= d&work&hs=2&pn=0&spn=0&di=21086757891&pi业废水处理中的应用
2.1.2 重金属的处理
电絮凝技术去除水中重金属的研究，集中在铜、 锌、铅、 铬、镍等的去除。
电化学之电絮凝水处理技术
汇报人：
2
目录
1. 电絮凝水处理技术基本理论 1.1 电极反应原理 1.2 净水机理
2. 电絮凝在水处理中的应用 2.1 在工业废水处理中的应用 2.2 在生活污水处理中的应用 2.3 在饮用水处理中的应用
3. 电絮凝水处理技术特点 3.1 电絮凝水处理技术优点 3.2 电絮凝水处理技术缺点
14
15
4.电絮凝水处理技术研究趋势
4.1改进电极
针对传统二维电极的面体比小， 物质传质效果不佳，电流效率不 高等问题，在二维电极之间装填 粒状或碎屑状的大比表面积多孔 电极材料。由于三维电极的面体 比极大增加，物质间的传质效果 明显改善，促使电流效率提高， 能耗降低。
2. 与化学絮凝法相比，电絮凝法溶解的金属离子成分纯净，电极金属 消耗量低，污泥产量小，对原水的适用范围广，反应过程中不需投 加化学药剂，不存在二次污染的风险。
3. 电极溶解所生成的金属离子活性高，形成的胶粒结合水含量低，絮 凝性能强，处理效果好。
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1.2 净水机理
（2）电解絮凝是指电解过程中可溶性阳极极板失电子产反应，生成一 系列多核羟基络合物及氢氧化物。这些物质作为絮凝剂通过电 中和、吸附、架桥、网捕、卷扫等作用与污染物结合成团。此 过程与传统絮凝过程相似，但与传统絮凝剂相比，电解絮凝产 生的絮凝剂效果较好。
https:///search/detail?ct=503316480&z=0&ipn= d&work&hs=2&pn=0&spn=0&di=21086757891&pi业废水处理中的应用
2.1.2 重金属的处理
电絮凝技术去除水中重金属的研究，集中在铜、 锌、铅、 铬、镍等的去除。
电化学之电絮凝水处理技术
汇报人：
2
目录
1. 电絮凝水处理技术基本理论 1.1 电极反应原理 1.2 净水机理
2. 电絮凝在水处理中的应用 2.1 在工业废水处理中的应用 2.2 在生活污水处理中的应用 2.3 在饮用水处理中的应用
3. 电絮凝水处理技术特点 3.1 电絮凝水处理技术优点 3.2 电絮凝水处理技术缺点
14
15
4.电絮凝水处理技术研究趋势
4.1改进电极
针对传统二维电极的面体比小， 物质传质效果不佳，电流效率不 高等问题，在二维电极之间装填 粒状或碎屑状的大比表面积多孔 电极材料。由于三维电极的面体 比极大增加，物质间的传质效果 明显改善，促使电流效率提高， 能耗降低。
电化学水处理技术共74页
电化学水处理技术
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
Hale Waihona Puke •10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
Hale Waihona Puke •10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
水污染控制工程思维导图PPT
3
必须使气泡与悬浮的物质产生粘 附作用
按产生微气泡的方法分
分散空气浮上法
微气泡曝气浮上法 剪切气泡浮上法
电解浮上法
溶解空气浮上法
真空浮上法 加压溶气浮上法
沉淀的基础理论
自由沉淀 絮凝沉淀 区域沉淀 压缩沉淀
物理法
筛滤截流
筛滤 截流
筛滤
格栅 平行的格栅条
格栅框 清栅耙 筛网
振动筛网 水力筛网
截流
平流式 竖流式 曝气沉砂池 旋流沉砂池
平流式
按水流方
向
幅流式
竖流式
斜流沉淀池 斜板沉淀区 进水配水区 清水出水区 缓冲区 污泥区
沉淀池
按运行方式
间歇式 连续式
沉淀池
提升沉淀池的分离效果 和去除能力的方法
01
斜流式沉淀池
03
回流部分活性 污泥
02
对污水进行曝 气搅动
呈悬浮状态的可浮油
隔油
平流式隔油池 斜板式隔油池 小型隔油池
布水设备 排水系统 种类
间歇式生物滤池 普通单层生物滤池 塔式多层生物滤池
生物接触氧化
是一种浸没曝气式 生物滤池
生物转盘
盘片 转动轴 废水处理槽 驱动装置
生物法
厌氧生物处理
消化原理
分段厌氧
01
化粪池
处 理 法 06
02
上 流 式 厌 05 氧污泥床
03
厌氧生物
反应器
04
滤池
（UASB）
厌氧接触法
02
厌氧和好氧的 优缺点
厌氧和好氧的区别
厌氧内源消耗，减少污 泥量 好氧菌条件更为严格 厌氧条件下可以杀菌消 毒 厌氧条件下产沼气 降解速率不一样
物化部分思维导图及总结
aRed aOx
对任意反应： cC dD gG hH
E
Ox|Red
()
Ox|Red
()
E
RT zF
ln
aGg aHh aCc aDd
（2）由电池电动势求反应的热力学函数
rGm zEF rGm RT ln Ka
由电动势E及其温度系数求反应的r H m和r Sm
例：习题 1 第十三章 表面物理化学
一.基本概念、基本知识
1、表面自由能 保持相应的特征变量不变，每增加单位表面积时，相应热力学函数的增
值。
U ( A )S,V,nB
H ( A )S,P,nB
F ( A )T,V,nB
G ( A )T,P,nB
表面自由能狭义定义: 保持温度、压力和组成不变，每增加单位表面积时，Gibbs 自由能
不同点：两者的物理意义不同，所用单位不同。
3、弯曲表面下的附加压力
液面水平，附加压力 Ps 等于零。
液面为凸形，附加压力 PS 大于零
液面为凹形，附加压力 PS 小于零
杨-拉普拉斯公式:
pS
2 R'
曲率半径 R’越小，附加压力越大
凸面 R’大于零，凸面下液体所受压力比平面下要大
凹面 R’小于零，凹面下液体所受压力比平面下要小 附加压力与毛细管中液面高度的关系: 2 cos gh
lg A | z z | I
离子平均质量摩尔浓度： m def (mm )1
a
m m
aB
(
m m
)
7、电导测定的应用计算
(1)计算弱电解质的解离度和解离常数
电化学知识点思维导图高一
电化学知识点思维导图高一电化学是物理化学的一个重要分支，主要研究电荷的流动和化学反应的关系。
在高一的学习中，电化学是一个必修的内容。
下面我们来探讨一下电化学这一知识点，并通过思维导图的形式，对电化学的基本概念、电化学反应、电化学电池等内容进行归纳总结。
一、电化学的基本概念电化学研究电荷的流动和化学反应的关系。
其中，电荷是指电子或离子。
电化学的基本概念包括电荷、电流、电势差、电解质和溶剂。
1. 电荷：电荷是物质所具有的一种物理特性，分为正电荷和负电荷。
正电荷的载体是离子，负电荷的载体是电子。
2. 电流：电流是电荷在单位时间内通过导体的数量，用I表示。
电流的单位是安培（A）。
3. 电势差：电势差是单位正电荷所具有的电势能差，用V表示。
电势差的单位是伏特（V）。
4. 电解质：电解质是在溶液中能够产生离子的化合物。
分为强电解质和弱电解质。
5. 溶剂：溶剂是用来溶解其他物质的介质。
在电化学中，常用水作为溶剂。
二、电化学反应电化学反应是指在电解质溶液中，通过外加电势差使电荷在电解质中自由移动，从而引发化学反应。
根据电解质溶液中氧化还原反应的特点，电化学反应分为两类：氧化反应和还原反应。
1. 氧化反应：氧化反应是指物质失去电子的反应，称为氧化剂。
氧化剂的特点是能接受电子，使物质的价态或氧化数增加。
2. 还原反应：还原反应是指物质获得电子的反应，称为还原剂。
还原剂的特点是能够捐赠电子，使物质的价态或氧化数减少。
三、电化学电池电化学电池是利用电化学反应的产生和流动的电荷来进行能量转化和储存的装置。
根据电池的工作原理和性质，电化学电池分为两类：原电池和电解池。
1. 原电池：原电池是利用化学反应直接产生电能的装置。
原电池包括电解质溶液、阳极和阴极。
著名的原电池有锌铜电池和铅酸电池等。
2. 电解池：电解池是利用电能来引发化学反应的装置。
电解池也包括电解质溶液、阳极和阴极。
在电解过程中，电荷从阳极流向阴极，引发物质的氧化还原反应。
山东泰星新材料股份有限公司
(１４) :６５ ＋ ６７.
[３] 中国工程建设标准化协会化工分会. 工业循环冷却水处理
设计规范[ Ｓ] . 北京:中国计划出版社ꎬ２００８.
( 本文文献格式:仪名山. 循环水系统节能研究[ Ｊ] . 山东化工ꎬ
２０２１ꎬ５０(１０) :１５８ － １５９. )
水、污水处理站处理出水ꎬ不足部分用清洁雨水做补水ꎬ基本上
不再补充龙泽水库水ꎮ
通过与技术人员交流ꎬ现有的循环水系统中电导率控制在
１２０００ μｓ / ｃｍ 以下ꎬ实际运行值在 ６０００ ~ ８０００ μｓ / ｃｍ 左右ꎬ氯
离子浓度在 ６００ ｍｇ / Ｌ 左右ꎻ运行时间在 ２ 年左右ꎬ清垢周期为
３ 天一次ꎬ清洗后可快速投用ꎬ不设备用ꎻ全场循环水系统不再
山东泰星新材料股份有限公司
山东泰星新材料股份有限公司成立于 １９９８ 年ꎬ是山东能源集团控股的、专业从事阻燃剂、阻燃母料和阻燃专
用料的研发、生产、销售的国家高新技术企业ꎮ 公司注册资金一亿元人民币ꎬ占地面积 １２ 万 ｍ２ ꎬ现有员工 ２６０ 余
人ꎬ其中ꎬ具有本科、研究生和博士学位的占到员工总数的 ３０％ 以上ꎬ专业技术人员占到员工总数的 ４２％ 以上ꎮ
第 １０ 期
抑制循环水系统２ 直接电解
直接通过氧化原反应将电极上的污染物从废水中去除属
于直接电解ꎮ 在阳极发生氧化反应ꎬ使污染物转化成毒性较小
的物质或易生物降解的物质ꎬ从水中削减、去除ꎮ 阴极发生还
原反应ꎬ使污染物得以去除ꎮ
６. ３ 间接电解
电化学反应产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂ꎬ促
冲击:在电化学除垢装置投运的 ２ 年内ꎬ曾发生过换热器
泄漏事故ꎬ有机物料泄漏到循环水系统ꎬ电化学除垢装置底部
[３] 中国工程建设标准化协会化工分会. 工业循环冷却水处理
设计规范[ Ｓ] . 北京:中国计划出版社ꎬ２００８.
( 本文文献格式:仪名山. 循环水系统节能研究[ Ｊ] . 山东化工ꎬ
２０２１ꎬ５０(１０) :１５８ － １５９. )
水、污水处理站处理出水ꎬ不足部分用清洁雨水做补水ꎬ基本上
不再补充龙泽水库水ꎮ
通过与技术人员交流ꎬ现有的循环水系统中电导率控制在
１２０００ μｓ / ｃｍ 以下ꎬ实际运行值在 ６０００ ~ ８０００ μｓ / ｃｍ 左右ꎬ氯
离子浓度在 ６００ ｍｇ / Ｌ 左右ꎻ运行时间在 ２ 年左右ꎬ清垢周期为
３ 天一次ꎬ清洗后可快速投用ꎬ不设备用ꎻ全场循环水系统不再
山东泰星新材料股份有限公司
山东泰星新材料股份有限公司成立于 １９９８ 年ꎬ是山东能源集团控股的、专业从事阻燃剂、阻燃母料和阻燃专
用料的研发、生产、销售的国家高新技术企业ꎮ 公司注册资金一亿元人民币ꎬ占地面积 １２ 万 ｍ２ ꎬ现有员工 ２６０ 余
人ꎬ其中ꎬ具有本科、研究生和博士学位的占到员工总数的 ３０％ 以上ꎬ专业技术人员占到员工总数的 ４２％ 以上ꎮ
第 １０ 期
抑制循环水系统２ 直接电解
直接通过氧化原反应将电极上的污染物从废水中去除属
于直接电解ꎮ 在阳极发生氧化反应ꎬ使污染物转化成毒性较小
的物质或易生物降解的物质ꎬ从水中削减、去除ꎮ 阴极发生还
原反应ꎬ使污染物得以去除ꎮ
６. ３ 间接电解
电化学反应产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂ꎬ促
冲击:在电化学除垢装置投运的 ２ 年内ꎬ曾发生过换热器
泄漏事故ꎬ有机物料泄漏到循环水系统ꎬ电化学除垢装置底部
电化学水处理技术共74页文档
电化学水处理技术
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·