电化学(公开课)ppt课件
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《化学电化学》PPT课件
① 半电池（电极） ② 导线（通常带有检流计） ③ 盐桥：琼脂 ＋ 强电解质（KCl, KNO3等） 补充电荷、维持电荷平衡
化
2）电极反应：
学
正极（Cu）: 负极（Zn）:
Cu2＋ + 2e = Cu Zn = Zn2+ + 2e
3）电池符号：
原电池符号
• 为了表示方便，我们可用下列简单符号来表示Cu-Zn电池： (-)Zn | Zn2+(c1) || Cu2+(c2) | Cu(+) • 书写电池符号的注意事项： 1)习惯上把负极写在左边，表示由Zn片和Zn2+溶液组成负极； 正极写在右边，表示由Cu片和Cu2+溶液组成正极。
什么联系呢？ 学
氧化还原及电化学基础
普
E与△G之间的关系
• 根据化学热力学，如果在能量转变的过程
中，化学能全部转变为电功而无其他的能量损失， 等于原电池作的最大电功。 Δ rGm =W(最大)
通
则在等温、定压条件下，摩尔吉布斯函数变(Δ rGm)
化
• 电功等于电动势(E)与电量(Q)的乘积：
学
W(最大)=-EQ
化合价升高 失去电子
化合价降低 得到电子
化
学
还原态 = 氧化态 + n e, 电子转移 氧3; , 质子转移)
氧化还原及电化学基础
普
2 氧化数与电子转移 Fe + Cu2+ = Fe2+ + H 2O Cu
2个 “e” 的转 移
通
H2 + 0.5 O2
化
应的电动势也不再是标准电动势。那么，在电解质 溶液的浓度(或气体的分压)变化时，原电池的电动 势将发生怎样的变化呢？
化
2）电极反应：
学
正极（Cu）: 负极（Zn）:
Cu2＋ + 2e = Cu Zn = Zn2+ + 2e
3）电池符号：
原电池符号
• 为了表示方便，我们可用下列简单符号来表示Cu-Zn电池： (-)Zn | Zn2+(c1) || Cu2+(c2) | Cu(+) • 书写电池符号的注意事项： 1)习惯上把负极写在左边，表示由Zn片和Zn2+溶液组成负极； 正极写在右边，表示由Cu片和Cu2+溶液组成正极。
什么联系呢？ 学
氧化还原及电化学基础
普
E与△G之间的关系
• 根据化学热力学，如果在能量转变的过程
中，化学能全部转变为电功而无其他的能量损失， 等于原电池作的最大电功。 Δ rGm =W(最大)
通
则在等温、定压条件下，摩尔吉布斯函数变(Δ rGm)
化
• 电功等于电动势(E)与电量(Q)的乘积：
学
W(最大)=-EQ
化合价升高 失去电子
化合价降低 得到电子
化
学
还原态 = 氧化态 + n e, 电子转移 氧3; , 质子转移)
氧化还原及电化学基础
普
2 氧化数与电子转移 Fe + Cu2+ = Fe2+ + H 2O Cu
2个 “e” 的转 移
通
H2 + 0.5 O2
化
应的电动势也不再是标准电动势。那么，在电解质 溶液的浓度(或气体的分压)变化时，原电池的电动 势将发生怎样的变化呢？
电化学原理PPT课件
（saturated calomel electrode，SCE） 6.导线；7. Hg；8.纤维
以标准氢电极的电极电势为标准，
可以测得SCE的电势为0.2415V。
.
21
对电极（辅助电极）
对电极一般使用惰性贵金属材料如铂丝等， 以免在此表面发生化学反应，用于与工作 电极形成回路。
.
22
电化学工作站
.
17
电化学三电极系统
• 工作电极（Working electrode） • 参比电极（Reference electrode） • 对电极（Auxiliary electrode）
.
18
工作电极
滴汞电极（极谱法） 铂电极 金电极 碳电极 热解石墨(PG)
玻碳(GC) 碳糊 碳纤维
.
19
参比电极
.
9
电分析成为独立的方法学
• 三大定量关系的建立 1833年法拉第定律Q=nFM 1889年能斯特W.Nernst提出能斯特方程
1934年尤考维奇D.Ilkovic提出扩散电流方程 Id = kC
.
10
近代电分析方法
(1) 电极的发展：化学修饰电极、超微电极 (2) 多学科参与：生物电化学传感器 (3)与其他方法联用：光谱-电化学、HPLC-EC、
1753年，俄国著名电学家利赫曼为了验证
富兰克林的实验，不幸被雷电击死，这是
做电实验的第一个牺. 牲者。
4
电化学的发展史
1791年, 意大利伽伐尼的青蛙实验 (电化学的起1799年, 伏特堆 (伏特电池/原电池的雏形)
.
6
电化学的发展史
1807年, 戴维电解木灰(potash)和苏打(soda)， 分别得到钾(potassium)和钠(sodium)元素
化学课件《电化学》优秀ppt3 人教课标版
例：以下现象与电化腐蚀无关的是（ D ）
A.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易生铜绿 B.生铁比软件芯（几乎是纯铁）容易生锈 C.铁质器件附有铜质配件，在接触处容易生锈 D.银质奖章久置后表面变暗
例：钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应
是（ A ） A. 2H+ + 2e - = H2 B. 2H2O + O2 + 4e - = 4OHC. Fe – 2e - = Fe2+ D. 4OH- + 4e - = 2H2O + O2
电化学
一、原电池 二、金属的腐蚀和防护 三、电解池 四、电解原理应用
一、原电池
1、什么是原电池？
把化学能变成电能的装置，叫原电池。
2、ห้องสมุดไป่ตู้成原电池的条件
（1）自发发生的氧化还原反应 （2）两个活泼性不同的电极 （3）有电解质溶液 （4）形成闭合回路
练习:下列装置中，能组成原电池的是:( D、E )
阴离子放电由难到易: F- CROmn-
OH- Cl- Br- I- S2-
D
惰性电极电解AC区化合物水溶液：
如NaOH、H2SO4、Na2SO4。 电解水型！
溶液浓度？pH值？怎样使电解质溶液复原？
阳离子放电由难到易(离子浓度接近时)
A
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+
D
返回
三、电解池
1、装置特点:电能转化为化学能 2、形成条件：
(1)与电源相连的两个电极 (2)电解质溶液(或熔化的电解质) (3)形成闭合回路
高中化学高三电化学复习(公开课)精品PPT课件
【知识回顾】 氧化还原反应：
升失氧化还原剂，降得还原氧化剂。 有升必有降，有得必有失，得失必相等。
【知识梳理】
(1)一个概念： 没有外加电源的装置是 原电池 有外加电源的装置是 电解池
(2)两个电极 原电池：负极 → 活泼金属 电解池： 阳 → 氧 → 氧
(3)三个流向： 电解池：
阳极 → 正极 阴极 → 负极
式：
。
1.下面是常见的电化学装置图，①③④中均为 惰性电极，下列说法正确的是
A. 装置①中阳极反应式 为：2Cl--2e-= Cl2↑ ，阴 极反应式为：Cu2++2e-= Cu ，电解完全后，溶液 中的酸性增强
D. 装置④中阳离子C. 装置③中铜片为阳极，若 交换膜B.上装每置透②过中b极铜为片负和极铁，制该品极的的质量相等， 1mol电N极a+反时应，方则程阴电式解为一O段2+4时e间-+2后H，2O电=4路O中H-有 极产生11.2L H2 2mol电子转移，此时铜片和
（（13452））M若要写为电 丙 使出电解 装 电d电源后 置 解极的甲 产 后上溶 生 丙发液 的 中生的 两 溶反体 种 液极应积气恢，的为体复甲电与到2、5极氢原L乙反，氧来电应且化的解式产钠状质生溶态分的液，别气、应。为
体铂加全电入部极逸形出成、则 原该 电物溶 池质液 ，。常 请温 写（时出填的正写极p化H电为学极式反）应。 。
铁制品的质量差ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ128g
2．右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4 溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时 溶液呈红色。（指示剂的pH变色范围：6.8~8.0， 酸色—红色，碱色—黄色） 回答下列问题：
（1）下列关于电解过 程变是（应（方切入（应中化的法断烧24563的）））电的反是电杯（反电写检写极叙式源内填应解出 验出附述：，观编式一AabB近 正 将 察管管号段管溶 确 电 到中中）时中液 的 解 的气发；间发颜 液 现体生后生色 倒 象的；反，；反；； ①是A管溶液由红变黄。； ② B管溶液由红变黄； ③ A管溶液不变色； ④B管溶液不变色；
升失氧化还原剂，降得还原氧化剂。 有升必有降，有得必有失，得失必相等。
【知识梳理】
(1)一个概念： 没有外加电源的装置是 原电池 有外加电源的装置是 电解池
(2)两个电极 原电池：负极 → 活泼金属 电解池： 阳 → 氧 → 氧
(3)三个流向： 电解池：
阳极 → 正极 阴极 → 负极
式：
。
1.下面是常见的电化学装置图，①③④中均为 惰性电极，下列说法正确的是
A. 装置①中阳极反应式 为：2Cl--2e-= Cl2↑ ，阴 极反应式为：Cu2++2e-= Cu ，电解完全后，溶液 中的酸性增强
D. 装置④中阳离子C. 装置③中铜片为阳极，若 交换膜B.上装每置透②过中b极铜为片负和极铁，制该品极的的质量相等， 1mol电N极a+反时应，方则程阴电式解为一O段2+4时e间-+2后H，2O电=4路O中H-有 极产生11.2L H2 2mol电子转移，此时铜片和
（（13452））M若要写为电 丙 使出电解 装 电d电源后 置 解极的甲 产 后上溶 生 丙发液 的 中生的 两 溶反体 种 液极应积气恢，的为体复甲电与到2、5极氢原L乙反，氧来电应且化的解式产钠状质生溶态分的液，别气、应。为
体铂加全电入部极逸形出成、则 原该 电物溶 池质液 ，。常 请温 写（时出填的正写极p化H电为学极式反）应。 。
铁制品的质量差ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ128g
2．右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4 溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时 溶液呈红色。（指示剂的pH变色范围：6.8~8.0， 酸色—红色，碱色—黄色） 回答下列问题：
（1）下列关于电解过 程变是（应（方切入（应中化的法断烧24563的）））电的反是电杯（反电写检写极叙式源内填应解出 验出附述：，观编式一AabB近 正 将 察管管号段管溶 确 电 到中中）时中液 的 解 的气发；间发颜 液 现体生后生色 倒 象的；反，；反；； ①是A管溶液由红变黄。； ② B管溶液由红变黄； ③ A管溶液不变色； ④B管溶液不变色；
物理化学课件：电化学
电池电动势
03
电化学保护
利用原电池原理或外加电流方法对金属进行保护，以延长其使用寿命。
电极过程动力学基础
01
极化现象
由于电极表面上的电流密度不同，导致电极电位发生偏离，称为极化现象。
02
腐蚀与防护
金属在某些环境中发生腐蚀，通过电化学方法可以减缓或防止金属腐蚀。
02
电池及电极过程
电池的组成
电池通常由正极、负极、电解质、隔膜和外壳等组成。
能源生产
利用电解和电合成技术处理废水、废气等污染物，实现环保和资源化利用。
环境保护
通过电解和电合成方法制备新型材料，如电池电极材料、光电器件等。
材料制备
电解和电合成应用
04
电化学分析方法
电极过程
电极过程是指发生在电极与电解质界面上的电荷转移过程，包括吸附、反应、双电层充电等。
电化学分析基本原理
电动势与电极电势
目前，燃料电池的研究集中在提高电池的效率和稳定性，以及降低成本等方面。
太阳能电池研究
03
目前，金属电沉积的研究主要集中在提高沉积质量和降低成本等方面。
金属电沉积研究
01
金属电沉积是指利用电化学方法在电极上沉积金属或合金的过程。
02
金属电沉积在工业上广泛应用于金属表面处理和材料制备等方面。
06
电化学应用领域
脉冲伏安法优缺点
03
脉冲伏安法具有高灵敏度、高分辨率等优点，但也存在一些缺点，如仪器复杂、对实验条件要求较高、数据处理繁琐等。
循环伏安法原理
循环伏安法是一种常用的电化学分析方法，通过在一定时间间隔内反复扫描电压，并测量电流响应的方法，可以获得电流随电压变化的关系曲线。
循环伏安法
03
电化学保护
利用原电池原理或外加电流方法对金属进行保护，以延长其使用寿命。
电极过程动力学基础
01
极化现象
由于电极表面上的电流密度不同，导致电极电位发生偏离，称为极化现象。
02
腐蚀与防护
金属在某些环境中发生腐蚀，通过电化学方法可以减缓或防止金属腐蚀。
02
电池及电极过程
电池的组成
电池通常由正极、负极、电解质、隔膜和外壳等组成。
能源生产
利用电解和电合成技术处理废水、废气等污染物，实现环保和资源化利用。
环境保护
通过电解和电合成方法制备新型材料，如电池电极材料、光电器件等。
材料制备
电解和电合成应用
04
电化学分析方法
电极过程
电极过程是指发生在电极与电解质界面上的电荷转移过程，包括吸附、反应、双电层充电等。
电化学分析基本原理
电动势与电极电势
目前，燃料电池的研究集中在提高电池的效率和稳定性，以及降低成本等方面。
太阳能电池研究
03
目前，金属电沉积的研究主要集中在提高沉积质量和降低成本等方面。
金属电沉积研究
01
金属电沉积是指利用电化学方法在电极上沉积金属或合金的过程。
02
金属电沉积在工业上广泛应用于金属表面处理和材料制备等方面。
06
电化学应用领域
脉冲伏安法优缺点
03
脉冲伏安法具有高灵敏度、高分辨率等优点，但也存在一些缺点，如仪器复杂、对实验条件要求较高、数据处理繁琐等。
循环伏安法原理
循环伏安法是一种常用的电化学分析方法，通过在一定时间间隔内反复扫描电压，并测量电流响应的方法，可以获得电流随电压变化的关系曲线。
循环伏安法
(优质)电化学PPT课件
➢电位梯度对离子迁移速率的影响:
电位梯度越大，离子运动的推动力越大，即离子在电场作 用下的运动速率与电位梯度成正比。用公式表示为：
r u (dE / dl)
r u (dE / dl)
式中 dE/dl 为电位梯度，比例系数u+和u- 分别称为正、负离子 的电迁移率，又称为离子淌度（ionic mobility），相当于单位电 位梯度时离子迁移的速率。它的单位是m2·s-1·V-1。
没有通电流前，各区有5 mol 的一价的正离子及负离子 （分别用“+”、“-”表示，数 量多少表示物质的量）。
当有4 mol 电子电量通入电解池后，在阳极上有4 mol 负离子发生氧化反应， 同时在阴极上有4 mol 正离子发生还原反应。溶液中的离子也同时发生迁移
当溶液中通过4mol电子的电荷量时，整个导电任务是由正、负离子共同分担的 ，每种离子所迁移的电荷量随它们迁移速率的不同而不同。现假设有以下两种 情况：
举例区分各种电极：
1) 若电流表的偏转方向与 电流方向相反，请标出正极和 负极。并说明为什么？
2) 哪个是阳极？哪个是阴 极？为什么？
3) 离子迁移方向： 负（阴)离子迁向阳极； 正（阳）离子迁向阴极
举例区分各种电极：
1) 标出：正极、负极； 阳极、阴极。
2) 标出：正、负离子ຫໍສະໝຸດ 迁移 方向§2.3 离子的电迁移率和迁移数
通电后离子迁移的结果：中部溶液的浓度仍保持不变，阴、阳 两极部溶液浓度不同，且两极部的浓度比原溶液相比都有所下 降，但降低的程度不同。(阳极部减少3mol ，阴极部减少1mol )
3、离子电迁移规律:
从上述两种假设可归纳出如下规律，即离子的电迁移规律： 1)向阴、阳两极迁移的正、负离子物质的量总和恰好等于通 入溶液的总电量。
课件电化学.pptx
• 而 E MF = E ( 右极 , 还原 ) - E( 左极 , 还原) • EΘMF= E Θ ( 右极 , 还原 ) - EΘ ( 左极 , 还原 ) • 由标准平衡常数的定义式
反应( 电极反应及电池反应 ) 应是 EMF < Eex 时反应的逆反应。 • ( i i ) 从热力学上看 , 除要求 EMF< Eex 时的变化与 EMF> Eex 时
的变化相反之外 , 还要求变化的推动力 ( 即 EMF 与 Eex 之差 ) 只需发生无限小的改变便可使变化的方向倒转过来。
➢常考知识点精讲
➢常考知识点精讲
• 1. 电解质及其分类★ • 电解质是指溶于溶剂或熔化时能形成带相反电荷的离子 ,
从而具有导电能力的物质。电解质在溶剂(如 H2O) 中解离 成正、 负离子的现象叫电离。根据电解质电离度的大小 , 电解质分为强电解质和弱电解质 , 强电解质在溶液中几乎 全部解离成正、负离子。弱电解质的分子在溶液中部分地 解 离为正、负离子 , 在一定条件下 , 正、负离子与未解离 的电解质分子间存在电离平衡。
➢常考知识点精讲
• 6. 离子独立运动定律★★★ • 无论是强电解质还是弱电解质溶液 , 在无限稀薄时 , 离子间
的相互作用可以忽略不计 , 离子彼此独立运动 , 互不影响。 每种 离子的摩尔电导率不受其他离子的影响 , 它们对电解 质的摩尔电导率都有独立的贡献。因而无限稀薄时电解质 溶液摩尔电导率为正、 负离子无限稀薄摩尔电导率之和。 即
专业课命题规律分析及考点精讲
电化学系统的热力学及动力学
➢常考知识点精讲
• Ⅰ、本章框架及考情分析 • 出题形式为判断、选择、填空、计算，这一章难度不大，
掌握基本做题方法加上注意细节即可很好的应付考试。
电化学PPT课件
B、离子独立运动定律
C、法拉第定律
D、能斯特定律
3、法拉第（Faraday）常数F表示的是（ A）
A、1mol元电荷的电量 B、1mol元电荷的质量
C、1mol元电荷的数量 D、1mol 元电荷的体积
4、当一定的直流电流通过一含有金属离子的电解质溶液时，在
阴极上析出的金属的量正比于（C ）
A、阴极的表面积
课堂练习
1、按物体导电方式的不同而提出的第二类导体，对于它特点的
描述，哪一点是不正确的？（A ）
A、其电阻随温度的升高而增大 B、其电阻随温度的升高而减小 C、其导电的原因是离子的存在 D、当电流通过时在电极上有化学反应发生
2、描述电极上发生反应的物质的量与通过的电量之间的关系的
是（ C）
A、欧姆定律
4、电极反应和电池反应
电极反应：两电极上发生的氧化或还原反应。
阴极：2H+ + 2e → H2(g) 阳极：2Cl- – 2e → Cl2(g) 总反应：2H+ + 2Cl- → H2(g) + Cl2(g)
电极反应 电极反应 电池反应
电解质溶液的导电机制：
（1）电流在溶液中的传导是
E
由正、负（或阴、阳）离子
电化学
电化学：研究电子导体/离子导体(电解质溶液)和离子 导体/离子导体的界面结构、界面现象及其变化过程与 机理的科学。
应用：1、生命现象最基本的过程是电荷运动。生 物电的起因可归结为细胞膜内外两侧的电势差。
a: 细胞的代谢作用可以借用电化学中的燃料电池的 氧化和还原过程来模拟;
b: 心电图、脑电图是利用电化学方法模拟生物体内 器官的生理规律及其变化过程。
= 96486.09 C ·mol-1 ≈ 96500 C ·mol-1 运用法拉第定律，可以定量计算电解质溶液中发生化 学反应的物质的量。
第七章电化学-PPT课件
Q t Q Q U U U
Q U t Q Q U U
故有
t U t U
31
4. 迁移数测定的方法 (1) 希托夫法 根据迁移数的定义，将电解池划分为 三个区：阴极区、阳极区和中间区。
Q Q
Q t Q Q Q t Q Q
(3) 影响离子迁移数因素 从上式可见，离子迁移数与溶液中正、 负离子在电场中运动的速率有关。
28
离子在电场中运动的速率除了与离子的 本性(包括离子半径、离子水化程度、所带 电荷等)以及溶剂的性质(如粘度等)有关以 外，还与外加电场的电位梯度有关，电位梯 度越大，推动离子运动的电场力也越大。 影响离子迁移数因素：温度、溶液浓度 溶质特性、溶剂特性。一般情况下，温度升 高，正、负离子的迁移数趋于相等。 离子迁移数是一比值，为无量纲的纯数。
+ -
24
+
-
25
(3) 电解时 正负离子运动规律 A. 向阴、阳两极方向迁移的正、负离子的 物质的量总和(电量)恰等于通入溶液的总电 量(法拉第数)。 通入溶液的总电量 = Q+ + QB.
正离子迁移的电量Q+ 负离子迁移的电量Q负离子运动速率正离子迁出阳极区的物质的量n+ 负离子迁出阴极区的物质的量n正离子迁入阴极区的物质的量n+
Q t Q Q
32
Q t Q Q
=
正离子迁出阳极区的物质的量n+ 通过电解池电荷的物质的量n
=
=
正离子迁出阳极区的物质的量n+
电极反应的物质的量n 正离子迁出阳极区时所迁移的电量Q+ 通过电解池的总电量
电化学课件
交流阻抗法
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。
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。
高中化学电化学公开课精品ppt课件
•改变
•不变
•铜的精炼池 •(应用电解原理)
•阳极：粗铜(含Zn、Fe、Ni、 Ag、Pt、Au等) •阴极：精铜 •电解液：CuSO4溶液
•阳极：Cu－2e－＝Cu2＋ (Zn－ 2e－＝Zn2＋，Fe－2e－＝Fe2＋等) •阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu(Ag、 Pt、Au以金属单质沉积于阳极， 成为“阳极泥”)
例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 的熔融盐混合物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与 CO2 的混合气为阴极助燃气，制得在 6500 ℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
阳极反应式：_2_C_O__＋__2_C_O__23－_→__4_C__O_2_＋__4_e_－_；阴极反 应式：O2＋2CO2＋4e＝2CO23－
(2)甲烷燃料电池(用 KOH 溶液作电解质溶液) 负极：CH4＋10 OH－===CO23－＋7H2O＋8e－ 正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－ 总反应式：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O (3)甲醇燃料电池(强碱作为电解质溶液) 负极：2CH3OH＋16OH－===2CO32－＋12H2O＋12e－ 正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－ 总反应式：2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO32－＋6H2O
•基本不变
要点热点探究 ► 探究点一 原电池原理及重要应用
2．原电池工作时粒子流向 电子：负极→导线→正极。 (电解质溶液中)离子：阳离子向正极移动，阴离子向 负极移动。 3．原电池可加快氧化还原反应的反应速率。 4．原电池反应是能源开发的一个重要的发展方向。
例１图1－9－1是一种染料敏化太阳能电池的示意图。 电池的一个电极由有机光敏燃料(S)涂覆在TiO2纳米 晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发 生的反应为：
电化学(课件PPT)
通电
==
Cl2↑+Cu
一.电解原理
1.电解:
电流通过电解质溶液而在阴阳两极上发 生氧化还原反应的过程叫电解。
2、电解池
借助电流引起氧化还原反应的装置即把电 能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。
3、构成电解池的条件：
①电源 ②电极 ③闭合回路
4.电极
-
+
阳极： 与电源正极相连
阴极
阳极
阴极： 与电源负极相连
8.离子的放电顺序
(1)阳极：
若为活性电极，则是电极本身失电子变成离子进入溶液 若为惰性电极，则是溶液中的阴离子在阳极上放电
阴离子在阳极上的放电顺序（失e- ）
S 2->I ->Br ->Cl ->OH -> 等含氧酸根离子(NO3-、SO42- ) >F-
(2)阴极：无论是活或惰性电极都是溶液的阳离子放电
11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰
15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东
电化学
复习：
1、请每位同学自己设计一组原电池装置图，注
明电极名称、所用材料、电子流动方向，写出
电极反应式. 2、下列装置是原电池的是，实验会产生什么现象？ 构成原电池的条件是什么？能量如何转化？
形成条件
①活性不同的两极
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归纳：有盐桥原电池构造规律
1、负极系统 （1）活泼金属+活泼金属形成的阳离子的盐溶液
（2）惰性电极（石墨或Pt）+还原剂（还原性离子的溶液或气体）
2、正极系统 （1）不活泼金属+参与反应的阳离子的溶液
（2）惰性电极（石墨或Pt）+氧化剂（氧化性离子的溶液或气体）
【知识扫描二】电极反应式书写
1、有总反应的类型 正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知
A
Zn
Cu
H2SO4
Zn
ZnSO4
A
Cu 盐 桥
H2SO4
归纳：有盐桥原电池构造规律
1、负极系统 （1）活泼金属+活泼金属形成的阳离子的盐溶液
（2）惰性电极（石墨或Pt）+还原剂（还原性离子的溶液或气体）
2、正极系统 （1）不活泼金属+参与反应的阳离子的溶液
（2）惰性电极（石墨或Pt）+氧化剂（氧化性离子的溶液或气体）
启示
通过课前练习你对原电池的认识有哪些启示？ 1、 2、 3、
氢氧燃料电池
【知识扫描一】
一、原电池 1.概念：把化学能转化为 电能 的装置。
2.原电池的构成条件
(1)能自发地发生 氧化还原反应 。 (2)电解质溶液(构成电路或参加反应)。
(3)负极系统：由还原剂和导体构成 ， 正极系统：由氧化剂和导体构成。
【小试身手1】 设计原电池
将以下两个反应设计成原电池画出装置图 1、2FeCl3+Fe=3FeCl2 （带盐桥） 2、2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl（带盐桥）
【小试身手1】判断下列原电池正负极
负
负
（1）极
（2）
极
负 （3） 极
（4）
负 极
【小试身手1】 设计原电池
将以下两个反应设计成原电池画出装置图 1、2FeCl3+Fe=3FeCl2 （带盐桥） 2、2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl（带盐桥）
原电池设计及电极反 应式的书写
考纲要求：
1、会画出两种：单池和双池（盐桥）原电池 的示意图。 2、会写出化学电源的电极反应式
课前练习
1、如图，参照[Zn-Cu（CuSO4）]， 画出Fe-Cu（H2SO4）原电池示意图， 并进行必要的标注, 写出电极反应式。 2、画出H2-O2（KOH）燃料 电池示意图，并进行必要的 标注。写出电极反应式。
3、以下知识的描述正确的是 ( ) A.CaO＋H2O = Ca(OH)2，可以放出大量的 热，故可把该反应设计成原电池。 B.用活泼性不同的两种金属作为电极形成原
电池时，较活泼的金属一定是负极。 C.原电池的两极一定是由活动性不同的两
种金属组成。 D.某原电池反应的盐桥中装有含琼胶的KCl
饱和溶液，放电时K+向正极移动。
材料是 Pb ，正极材料是 PbO2 。 (1)放电时的反应 ①负极反应： Pb－2e－＋SO24===PbSO4 ②正极反应：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO24 ===PbSO4＋2H2O
酸性
碱性
负极反 应式
正极反 应式
2H2－4e－==4H＋
O2＋4H＋＋4e ==2H2O
2H2＋4OH－－4e－==4H2O O2＋2H2O＋4e－==4OH－
电池总 反应式
2H2＋O2==2H2O
【小试身手4】电极反应式的书写
1、甲烷燃料电池（电解液：KOH溶液）的书写 （1）利用总反应书写
①燃烧反应？ ②产物与电解质的反应 ？ ①式+②式得燃料电池总反应为： 负极 ： 正极 ： （2）直接写电极反应 负极 ： 正极：
（2）闭合K2,，电流表A指针为何偏转？？ 电极反应式 ？
【回归课本】《化学2》（苏教版）P42
操作1：闭合 S1半分钟， 两碳棒均产 生明显气泡 操作2：断开 S1，闭合S2, 二极管发亮
电解质溶液：氢氧化钠溶液
思考：
1、二极管为什么会发光？
2、无气体收集装置，为什么会产生电流？这 种电池能量转化率如何？
NiO电极是该电池的 极，
其电极反应式:
。
3、某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3，装 置如右图，电极为多孔惰性材料。则
正极反ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ式：
负极反应式 ：
【小试身手3】与电解池关联的原电池电极反应式的书写
4、某兴趣小组设计如图微型实验装置。实验时，先断开K2，闭 合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发 现电流表A指针偏转。回答： （1）闭合K1时，石墨与直流电源 极相连，铜电极的 反应式为 ？
(4)形成 闭合回路 。
3．工作原理：(以锌—铜原电池为例)
(-)Zn-2e-=Zn 2+
(+)Cu 2+ +2e-=Cu
盐桥作用?
形成闭合回路；平衡电荷。 盐桥中的阳离子移入 ？极，
阴离子移入 ？极。
为获得较长时间的稳定电流,提高电能的转化率， 如何将Zn-Cu组成的原电池（如图）进行 简单改装？
跟踪训练
负极室：通甲烷 （燃料） 正极室：通氧气（氧化剂） CH4 电解质：KOH溶液 电极材料:Pt
负极: CH4 - 8e+10OH--=CO32- +7H2O 正极: 2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH-
总反应: CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
2．二次电池(可充电电池) 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极
利用图示、题意、原子守恒、电荷守恒在反应式中添 加：H+、OH-、H2O
【小试身手2】电极反应式的书写
1、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通
高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放 电电压。高铁电池的总反应为：
则放电时正极电极方程式为：
；
负极为：
。
2、（2013北京卷）通过NOx传感器可监测NOx 的含量，其工作原理如左图：
电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应 式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出 的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。 （注：要减掉负极或正极物质） 2、无总反应的类型 （1）先确定原电池的正负极，找出正负极上的反应物质。 （2）标化合价，计算电子转移的数目。 （3）配平：利用电荷守恒、原子守恒配平 3、关注电解液（酸性、碱性、中性）、离子膜
氢氧燃料电池
实质
1、氧化还原反应：有电子转移 2、化合价的变化（推电子转移数目） 3、合理添加：H+、OH-、H2O等
【知识扫描二】电极反应式书写
5、燃料电池 例如：氢氧燃料电池：注意电解质溶液—酸性、
碱性、传导O2- 等
氢氧燃料电池
【知识扫描二】
燃料电池
氢氧燃料电池---“绿色燃料电池”