大学化学电化学
大学电化学试题及答案
大学电化学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电化学中，原电池的工作原理是基于哪种效应？A. 光电效应B. 热电效应C. 电磁感应D. 化学能转化为电能答案：D2. 电化学腐蚀中，阳极材料发生的反应是：A. 氧化反应B. 还原反应C. 电离反应D. 聚合反应答案：A3. 电化学中，法拉第常数的单位是：A. 库仑B. 摩尔C. 伏特D. 安培答案：A4. 以下哪种电解质溶液的导电性最强？A. 稀硫酸B. 稀盐酸C. 稀硝酸D. 蒸馏水答案：A5. 在电化学中，电池的电动势（E）与电池反应的哪个参数成正比？A. 反应物的浓度B. 反应的熵变C. 反应的吉布斯自由能D. 反应的摩尔数答案：C6. 电化学中的Nernst方程描述的是：A. 电池的电动势与温度的关系B. 电池的电动势与反应物浓度的关系C. 电池的电动势与电流的关系D. 电池的电动势与电压的关系答案：B7. 电化学腐蚀中，阴极材料发生的反应是：A. 氧化反应B. 还原反应C. 电离反应D. 聚合反应答案：B8. 电化学中，电解液的pH值对电池性能的影响是：A. 无影响B. 影响电池的电动势C. 影响电池的电流D. 影响电池的寿命答案：B9. 电化学腐蚀中，金属的腐蚀速率与金属的哪种性质有关？A. 硬度B. 密度C. 电导率D. 电化学活性答案：D10. 电化学中，电池的内阻与电池的哪个参数有关？A. 电池的电动势B. 电池的电流C. 电池的电压D. 电池的电解质答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 电化学腐蚀中，金属的腐蚀速率与金属的______有关。
答案：电化学活性2. 电化学腐蚀中，阳极材料发生______反应。
答案：氧化3. 电化学中，法拉第常数的单位是______。
答案：库仑4. 电化学中，电解液的pH值影响电池的______。
答案：电动势5. 电化学中，电池的电动势（E）与电池反应的______成正比。
答案：吉布斯自由能6. 电化学中，Nernst方程描述的是电池的电动势与______的关系。
大学化学-第4章-电化学原理及应用
氧化剂与还原剂在反应中的变化规律
氧化剂 得电子 还原剂 失电子
氧化数降低 具有氧化性 使还原剂氧化
本身被还原
氧化数升高 具有还原性 使氧化剂还原
本身被氧化
+1 +2 -1 +3 NaClO + 2FeSO4 + H2SO4 ＝ NaCl + Fe2(SO4)3 + H2O
氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物
第 章 电化学原理及应用
4
4.2 原电池与电极电势
氧化-还原电极 电极
Fe3+(c1), Fe2+(c2) | Pt Cu2+(c1), Cu+(c2) | Pt
电极反应
Fe3+(c1) + e- →Fe2+(c2) Cu2+(c1) + e- →Cu+(c2)
Sn4+(c1), Sn2+(c2) | Pt
第 章 电化学原理及应用
4
4.2 原电池与电极电势
工作原理：Zn比Cu活泼，Zn原子失去电子被氧 化成 Zn2+进入ZnSO4 溶液；电子沿导线流向Cu片，
CuSO4 溶液中的Cu2+ 从 Cu片上获得电子还原成Cu
原子沉积在Cu片上。外电路上电子的定向流动产生 了电流 , 所以指针偏转，原电池对外做了电功。
氧化还原反应 直观的认识(20世纪)：氧化数变化 2e如：电子得失： Zn + Cu2+ 电子偏移： 2H2 + O2 氧化数变化： Zn + Cu2+
0 +2 0 0
本质的认识(19世纪)：电子得失或偏移
Zn2+ + Cu 2H2O
大学电化学教案设计模板
教学目标：1. 让学生掌握电化学的基本概念、原理和应用；2. 培养学生分析问题和解决问题的能力；3. 提高学生的实验操作技能和科学素养。
教学重点：1. 电化学基本概念；2. 电化学原理；3. 电化学应用。
教学难点：1. 电化学原理的理解；2. 电化学实验操作。
教学过程：一、导入1. 引导学生回顾电化学的基本概念，如氧化还原反应、电极、电解质等；2. 通过生活中的实例，激发学生对电化学的兴趣。
二、讲授新课1. 电化学基本概念：- 氧化还原反应：介绍氧化还原反应的基本概念，包括氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等；- 电极：介绍电极的种类、作用和分类；- 电解质：介绍电解质的性质、分类和导电原理。
2. 电化学原理：- 介绍电化学电池的工作原理，如原电池、电解池等；- 介绍电化学方程式的书写方法；- 介绍电化学势、电极电势、电池电动势等概念。
3. 电化学应用：- 介绍电化学在能源、材料、环境等领域的应用；- 举例说明电化学在实际生活中的应用，如电池、电解、电镀等。
三、实验操作1. 介绍电化学实验的基本操作步骤；2. 指导学生进行电化学实验，如原电池、电解池等实验；3. 分析实验数据，验证电化学原理。
四、课堂小结1. 总结电化学的基本概念、原理和应用；2. 强调电化学在科学研究和实际生活中的重要性；3. 鼓励学生课后查阅资料，深入了解电化学。
五、作业布置1. 完成课后习题，巩固所学知识；2. 查阅资料，了解电化学在某一领域的应用。
教学反思：1. 教学过程中，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 针对教学难点，采用多种教学方法，如实例分析、实验演示等，帮助学生理解电化学原理；3. 鼓励学生积极参与课堂讨论，提高学生的思考能力和表达能力；4. 关注学生的学习反馈，及时调整教学策略，提高教学质量。
大学电化学试题及答案
大学电化学试题及答案一、选择题1. 电化学中的“电位”是指：A. 电压B. 电流C. 电极电位D. 电动势答案：C2. 原电池中，正极发生的反应是：A. 氧化反应B. 还原反应C. 电解反应D. 电离反应答案：B3. 根据电化学理论，下列哪种物质不能作为电解质：A. 氯化钠B. 硫酸C. 氢氧化钠D. 二氧化碳答案：D二、填空题1. 电化学腐蚀的两种主要类型是______和______。
答案：氧化还原腐蚀；电偶腐蚀2. 电化学中，电极电位的单位是______。
答案：伏特（V）三、简答题1. 什么是法拉第定律？请简要说明其内容。
答案：法拉第定律是电化学中描述电流通过电解质时，物质转移量与通过的电荷量之间关系的定律。
它表明，在电化学反应中，物质的转移量与通过的电荷量成正比，比例系数为法拉第常数。
2. 什么是电化学工作站？它在电化学研究中有何作用？答案：电化学工作站是一种用于电化学实验的设备，它可以控制和测量电化学过程中的电流、电压等参数。
在电化学研究中，电化学工作站用于研究电极反应的动力学特性、电位-电流曲线、电化学阻抗谱等，是电化学分析和研究的重要工具。
四、计算题1. 假设一个原电池的电动势为1.05V，通过该电池的电流为0.5A，求该电池在10分钟内能产生多少焦耳的能量？答案：首先计算电池在10分钟内通过的总电荷量，Q = It = 0.5A × 600s = 300C。
然后根据能量公式E = VQ，计算得到能量E =1.05V × 300C = 315J。
五、论述题1. 论述电化学在能源存储和转换中的应用，并举例说明。
答案：电化学在能源存储和转换领域有着广泛的应用。
例如，在电池技术中，电化学过程用于将化学能转换为电能，或者反之。
锂离子电池就是一种常见的电化学储能设备，它通过锂离子在正负极之间的移动来存储和释放能量。
燃料电池则是另一种电化学能源转换设备，它通过氢气和氧气的电化学反应产生电能，同时生成水，是一种清洁高效的能源转换方式。
大学无机化学-第七章-氧化还原反应-电化学基础-课件
种元素的原子总数各自相等且电荷数相等 ④ 确定两半反应方程式得、失电子数目的最小公倍
数。将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的 系数，使得、失电子数目相同。然后，将两者合 并，就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。 有时根据需要可将其改为分子方程式。
3Cl2 (g) + 6OH- = 5Cl- + ClO3- + 3H2O 3Cl2 (g) + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
无机化学
§7.1 氧化还原反应的基本概念
例 4 配平方程式
Cr(OH)3 (s) + Br2 (l) + KOH
K2CrO4 + KBr
Cr(OH)3 (s) + Br2 (l)
电极组成：Pt , Cl2(p) | Cl- (a)
电极反应： Cl2 + 2e
2Cl-
无机化学
§7.2 电化学电池
3. 金属-金属难溶盐-阴离子电极
将金属表面涂有其金属难溶盐的固体，然后浸 入与该盐具有相同阴离子的溶液中构成的电极
电极组成：Ag ,AgCl(s)| Cl- (a) 电极反应：AgCl + e Ag + Cl电极组成：Hg ,Hg2Cl2(s)| Cl- (a) 电极反应：Hg2Cl2+2e 2Hg +2Cl-
无机化学
§7.1 氧化还原反应的基本概念
2-2 半反应法（离子—电子法） 配平原则 （1）反应过程中氧化剂得到的电子数等于还
原剂失去的电子数 （2）反应前后各元素的原子总数相等
电化学教学实验心得体会
作为一名大学生，我有幸参加了电化学教学实验课程，这是一门理论与实践相结合的课程。
通过这次实验，我对电化学有了更深入的了解，也收获了许多宝贵的经验和体会。
一、实验背景电化学是一门研究电与化学之间相互作用的学科，它在能源、环保、材料等领域有着广泛的应用。
电化学教学实验课程旨在让学生通过实验，掌握电化学的基本原理、实验技能和方法，培养实际操作能力和创新意识。
二、实验过程本次实验主要包括以下内容：1. 电化学基本原理实验：通过观察电极反应、电解质溶液的导电性、电极电势等实验现象，加深对电化学基本原理的理解。
2. 电解质溶液导电性实验：通过测量不同浓度电解质溶液的导电性，分析电解质浓度与导电性之间的关系。
3. 电极电势实验：通过测定标准电极电势、氧化还原反应的平衡常数，验证电化学基本原理。
4. 电解实验：通过电解水、电解铜盐溶液等实验，观察电解过程，分析电解产物的性质。
5. 原电池实验：通过设计、组装原电池，观察电池的工作原理和性能。
三、实验心得1. 理论与实践相结合：电化学教学实验课程让我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
通过实验，我不仅巩固了电化学理论知识，还掌握了实验操作技能，提高了动手能力。
2. 培养实验思维：在实验过程中，我学会了如何观察实验现象、分析实验数据、提出问题、解决问题。
这种实验思维对于我今后的学习和工作具有重要意义。
3. 培养创新意识：实验过程中，我尝试了不同的实验方案，对实验结果进行了分析和讨论，提出了一些改进建议。
这让我认识到创新意识的重要性，激发了我探索未知的热情。
4. 培养团队协作精神：实验过程中，我与同学们分工合作，共同完成实验任务。
这使我体会到团队协作精神的重要性，学会了与他人沟通、协调、合作。
5. 培养严谨的科学态度：实验过程中，我遵循实验规范，严谨对待每一个实验步骤，确保实验结果的准确性。
这使我认识到严谨的科学态度对于科研工作的重要性。
四、实验总结通过电化学教学实验，我收获颇丰。
大学电化学教案设计
课时：2课时教学目标：1. 让学生了解电化学的基本概念、基本原理和基本规律。
2. 培养学生运用电化学原理分析和解决实际问题的能力。
3. 培养学生的实验操作技能和科学思维方法。
教学重点：1. 电化学基本概念、基本原理和基本规律。
2. 电化学实验操作技能。
教学难点：1. 电化学基本概念的理解和应用。
2. 电化学实验操作的正确性和准确性。
教学内容：一、电化学基本概念1. 电化学的定义及发展简史2. 电化学中的基本概念：氧化还原反应、电极、电解质、电池等3. 电化学中的基本定律：法拉第定律、欧姆定律等二、电化学基本原理1. 电池的工作原理2. 电解质溶液中的离子迁移3. 电极反应及其影响因素4. 电化学势和电极电势三、电化学实验操作技能1. 电池的制作与测试2. 电解质溶液的配制与测试3. 电极反应的观察与测量教学过程：第一课时：一、导入1. 引导学生回顾化学反应的基本概念，引入电化学的概念。
2. 提问：什么是电化学？电化学有哪些应用？二、新课讲解1. 讲解电化学的基本概念、基本原理和基本规律。
2. 通过实例讲解电池的工作原理、电解质溶液中的离子迁移、电极反应及其影响因素、电化学势和电极电势。
三、课堂练习1. 学生分组讨论，解答以下问题：a. 电池的工作原理是什么？b. 电解质溶液中的离子迁移有何特点？c. 影响电极反应的因素有哪些？d. 如何计算电极电势？四、总结与布置作业1. 总结本节课的主要内容，强调重点和难点。
2. 布置作业：阅读教材相关内容，完成课后习题。
第二课时：一、复习导入1. 复习上节课的主要内容，提问学生掌握情况。
2. 引导学生思考电化学实验操作的重要性。
二、电化学实验操作技能讲解1. 讲解电池的制作与测试、电解质溶液的配制与测试、电极反应的观察与测量等实验操作技能。
2. 通过视频或实物展示实验操作步骤，让学生了解实验操作的要点。
三、课堂练习1. 学生分组进行实验操作练习，教师巡视指导。
大学化学电化学思政教案
标题：大学化学电化学课程思政教学设计一、教学背景电化学是大学化学课程中的一门重要分支，它研究电化学反应的基本规律和电化学装置的性质。
在当今社会，电化学应用广泛，如能源转换与储存、腐蚀与防护、电化学分析等。
为了提高学生的科学素养，培养他们的创新能力和环保意识，我们将思政教育融入电化学课程教学，以期达到知识传授与价值引领的有机结合。
二、教学目标1. 知识与技能目标：使学生掌握电化学的基本概念、原理和方法，能够运用电化学知识分析实际问题。
2. 过程与方法目标：通过实验和案例分析，培养学生的动手能力、观察能力和问题解决能力。
3. 情感态度与价值观目标：培养学生对科学的热爱和敬业精神，提高他们的环保意识和社会责任感。
三、教学内容与思政要素1. 电化学基本概念：介绍电化学的定义、发展历程和电化学研究的对象，强调科学发展的连续性和创新精神。
2. 电解质溶液：讲解电解质的电离、离子浓度和电解质溶液的导电性，引入环保意识，如废水电解质的处理和回收。
3. 电极过程：分析电极反应的类型和动力学，结合案例介绍电极过程在能源转换和腐蚀防护中的应用，强调安全意识。
4. 电化学装置：介绍电化学电池、电解池和电容器等装置的工作原理和应用，展示电化学技术在新能源和环保领域的贡献。
5. 电化学分析：讲解电化学分析方法的基本原理和应用，如滴定、极谱和电化学传感器等，强调电化学分析在水质监测和环境检测中的重要性。
四、教学方法与手段1. 讲授与互动：采用启发式教学，引导学生思考和讨论，提高他们的科学素养。
2. 实验与实践：组织学生进行电化学实验，培养他们的动手能力和实验技能。
3. 案例分析：选取与电化学相关的环保、安全案例，引导学生运用所学知识分析和解决问题。
4. 多媒体教学：利用PPT、视频等手段，丰富教学手段，提高学生的学习兴趣。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的课堂表现、作业完成情况和实验报告等。
2. 考试成绩：通过期末考试，检验学生对电化学知识的掌握程度。
大学普通化学电化学教案
课时安排：2课时教学目标：1. 理解电化学的基本概念和原理。
2. 掌握原电池和电解池的工作原理和特点。
3. 学会原电池和电解池的电极反应式书写方法。
4. 理解电化学在生产和生活中的应用。
教学内容：一、电化学基本概念和原理1. 电化学的定义和分类2. 电荷、电流和电势的基本概念3. 电化学方程式和电化学平衡二、原电池1. 原电池的工作原理和特点2. 原电池的组成和电极反应3. 原电池的电动势和电极电势4. 原电池的实验操作和计算三、电解池1. 电解池的工作原理和特点2. 电解池的组成和电极反应3. 电解池的电流和电压4. 电解池的实验操作和计算四、电化学在生产和生活中的应用1. 电解水制氢2. 铝的电解提取3. 铅酸电池4. 镍氢电池教学重点与难点：重点：1. 原电池和电解池的工作原理和特点2. 原电池和电解池的电极反应式书写方法3. 电化学在生产和生活中的应用难点：1. 原电池和电解池的电极反应式书写方法2. 电化学在生产和生活中的应用教学过程：一、导入1. 提问：什么是电化学？电化学有什么应用？2. 引导学生思考电化学的基本概念和原理。
二、电化学基本概念和原理1. 讲解电荷、电流和电势的基本概念2. 介绍电化学方程式和电化学平衡三、原电池1. 讲解原电池的工作原理和特点2. 讲解原电池的组成和电极反应3. 讲解原电池的电动势和电极电势4. 实验操作：原电池的制作和测量5. 计算练习：计算原电池的电动势四、电解池1. 讲解电解池的工作原理和特点2. 讲解电解池的组成和电极反应3. 讲解电解池的电流和电压4. 实验操作：电解池的制作和测量5. 计算练习：计算电解池的电流和电压五、电化学在生产和生活中的应用1. 介绍电解水制氢、铝的电解提取、铅酸电池、镍氢电池等应用2. 讨论电化学在生产和生活中的重要意义六、总结与作业1. 总结本节课的主要内容2. 布置作业：阅读教材相关内容，完成课后习题教学评价：1. 学生对电化学基本概念和原理的理解程度2. 学生对原电池和电解池的电极反应式书写方法的掌握程度3. 学生对电化学在生产和生活中的应用的认识程度。
大学化学第4章 电化学原理及应用
4
Ⅱ条件
任何自发进行的氧化还原（oxidation-reduction） 反应，只要设计适当，都可以设计成原电池用 以产生电流。
Ⅲ构成
将Zn浸入CuSO4溶液中 (△rGm =-271kJ/mol<0)。 可知反应能够自发发生，但不能形成电流。 原因：设计不合理。 但如果设计合理可以形成电流，A.Volta电池
法拉第
(Michael Faraday 1791－1867)
英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。出生在一 个贫苦铁匠家庭。仅上过几年小学，13岁时便在一家书店里当学徒。 在 此读到许多科学书籍。在送报、装订等工作之余，自学化学和电 学，并动手做简单的实验，验证书上的内容。利用业余时间听自然 哲学讲演，因而受到了自然科学的基础教育。1813年3月由戴维举荐 到皇家研究所任实验室助手。这是法拉第一生的转折点，从此他踏 上了献身科学研究的道路。同年10月戴维到欧洲大陆作科学考察， 讲学，法拉第作为他的秘书、助手随同前往。历时一年半，先后经 过法国、瑞士、意大利、德国、比利时、荷兰等国，结识了安培、 盖.吕萨克等著名学者。沿途法拉第协助戴维做了许多化学实验，这 大大丰富了他的科学知识，增长了实验才干，为他后来开展独立的 科学研究奠定了基础。1824年1月当选皇家学会会员，1825年2月任 皇家研究所实验室主任，1833----1862任皇家研究所化学教授。1846 年荣获伦福德奖章和皇家勋章。1867年8月25日逝世。
5
eA -Zn +Cu
Zn2+ SO42-
KCl饱 和溶液 胶冻
Cu2+ SO42-
铜-锌原电池
6
Ⅳ原电池的图示（cell diagram）表示 1负极(anode)写左边，正极(cathode)写右边；
大学电化学复习题答案
大学电化学复习题答案1. 简述电化学电池的工作原理。
答：电化学电池的工作原理基于氧化还原反应，其中一种物质在电池的负极失去电子（氧化），另一种物质在正极获得电子（还原）。
电子从负极通过外部电路流向正极，产生电流。
2. 描述法拉第定律在电化学中的应用。
答：法拉第定律表明，在电解过程中，通过电极的电荷量与电极上物质的重量变化成正比。
具体来说，电解1摩尔电子所需的电量是法拉第常数（约96485库仑/摩尔）。
3. 什么是电解质？并举例说明。
答：电解质是那些在溶液中能够导电的物质，因为它们能够电离成带电的离子。
例如，食盐（氯化钠）在水中溶解时会电离成Na+和Cl-离子，因此是一种电解质。
4. 解释什么是电化学系列，并说明其重要性。
答：电化学系列是一系列金属按照它们在标准氢电极（SHE）中的还原电位排列的顺序。
这个系列对于预测金属在特定电解质中的腐蚀性和稳定性非常重要。
5. 描述电化学腐蚀的两种主要类型。
答：电化学腐蚀的两种主要类型是析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
析氢腐蚀发生在酸性环境中，金属失去电子并与氢离子反应生成氢气。
吸氧腐蚀则发生在中性或碱性环境中，金属失去电子并与溶解在水中的氧气反应。
6. 什么是电化学阻抗谱（EIS）？它如何用于研究电化学系统？答：电化学阻抗谱是一种用于研究电化学系统的技术，通过测量系统对交流电信号的响应来获取系统的动力学和界面特性。
EIS可以提供关于电极过程、电荷传递反应和扩散过程的信息。
7. 简述电化学传感器的工作原理。
答：电化学传感器的工作原理基于特定的化学反应，这些反应在传感器的电极表面发生，并导致电信号的变化。
这种变化可以被测量并转换成可以检测和分析的信号，从而实现对特定化学物质的检测。
8. 什么是超级电容器？它与电池有何不同？答：超级电容器是一种能够存储和释放大量电能的电化学装置，它通过在电极表面存储电荷来工作，而不是通过化学反应。
与电池相比，超级电容器可以快速充放电，具有更长的循环寿命，但能量密度较低。
大学电化学试题及答案
大学电化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 电化学中，原电池的两个电极分别是：A. 阴极和阳极B. 阳极和阴极C. 正极和负极D. 阴极和正极答案：C2. 法拉第定律表明，电极反应中电子的转移量与：A. 电极电势无关B. 电极材料无关C. 电极面积无关D. 电极电势和电极材料都有关答案：A3. 在电化学腐蚀中，金属的腐蚀速率与电解质的浓度：A. 无关B. 正相关C. 负相关D. 先正相关后负相关答案：B4. 电化学分析中，电位分析法的基本原理是：A. 测量电流B. 测量电压C. 测量电阻D. 测量电导答案：B5. 电化学中，过电位是指：A. 电极电势与平衡电势之差B. 电极电势与理论电势之差C. 电极电势与实际电势之差D. 电极电势与标准电势之差答案：A6. 电化学腐蚀中，阳极过程通常是：A. 金属离子的生成B. 金属离子的还原C. 金属离子的溶解D. 金属离子的沉积答案：A7. 电化学中，电解质溶液的pH值对电极反应的影响是：A. 无影响B. 影响电极电势C. 影响电极电流D. 影响电极材料答案：B8. 电化学腐蚀中，阴极过程通常是：A. 金属离子的生成B. 金属离子的还原C. 金属离子的溶解D. 金属离子的沉积答案：B9. 电化学中，电极电势的单位是：A. 伏特（V）B. 欧姆（Ω）C. 安培（A）D. 法拉（F）答案：A10. 电化学腐蚀中，金属的腐蚀速率与温度的关系是：A. 无关B. 正相关C. 负相关D. 先正相关后负相关答案：B二、填空题（每空1分，共20分）1. 电化学腐蚀中，金属的腐蚀速率与电解质的浓度成正比，这是由于电解质浓度增加，金属离子的______增加，从而加速了金属的腐蚀过程。
答案：迁移率2. 在电化学分析中，电位分析法是通过测量______来确定溶液中离子的浓度。
答案：电极电势3. 电化学中，过电位的存在是由于电极反应的______。
答案：动力学障碍4. 电化学腐蚀中，金属的腐蚀速率与温度的关系是正相关，这是因为温度升高，金属离子的______增加，从而加速了金属的腐蚀过程。
大学电化学教案设计模板
课时：2课时教学目标：1. 知识与技能目标：（1）掌握电化学的基本概念、基本原理和基本定律；（2）了解电化学在实际应用中的重要性；（3）学会运用电化学知识解决实际问题。
2. 过程与方法目标：（1）通过实验操作，培养学生的动手能力；（2）通过小组讨论，提高学生的团队合作能力；（3）通过课堂讲解，提高学生的逻辑思维能力。
3. 情感、态度、价值观目标：（1）激发学生对电化学的兴趣，培养学生对科学的热爱；（2）培养学生的创新意识和实践能力；（3）树立学生为我国电化学事业贡献力量的信念。
教学重点与难点：1. 教学重点：（1）电化学基本概念、基本原理和基本定律；（2）电化学在实际应用中的重要性。
2. 教学难点：（1）电化学实验操作；（2）电化学在实际问题中的应用。
教学方法：1. 讲授法：系统讲解电化学的基本概念、基本原理和基本定律；2. 实验法：通过实验操作，让学生掌握电化学实验技能；3. 讨论法：通过小组讨论，引导学生运用所学知识解决实际问题；4. 案例分析法：结合实际案例，讲解电化学在各个领域的应用。
教学过程：第一课时一、导入1. 介绍电化学的基本概念，引导学生了解电化学的定义；2. 引出电化学在实际应用中的重要性。
二、新课讲解1. 讲解电化学的基本原理，包括电解质溶液、电极、电流等概念；2. 讲解电化学基本定律，如欧姆定律、法拉第定律等；3. 举例说明电化学在实际应用中的重要性。
三、实验操作1. 学生分组进行电化学实验，如电解水的实验；2. 教师巡回指导，纠正学生的操作错误。
四、课堂小结1. 回顾本节课所学内容，强调重点、难点；2. 布置课后作业，巩固所学知识。
第二课时一、复习1. 复习上节课所学内容，检查学生的掌握情况；2. 针对学生的疑问进行解答。
二、新课讲解1. 讲解电化学在实际应用中的案例，如电化学电池、电化学腐蚀与防护等；2. 分析电化学在各个领域的应用，如能源、环保、材料等。
三、案例分析1. 学生分组讨论，分析电化学在某一领域的应用案例；2. 各小组分享讨论成果，教师点评。
大学电化学第四章-2
erf ( )
2
y e dy
2
0
曲线起始处的斜率为
(
derf ( ) 2 ) 0 d
18
浓度分布曲线 电 极 表 面 液 层 中任一瞬 间反应粒子（ O ）的浓度分 布符合误差函数，其中与 x 相当。
2 DO t
0 cO ( x, t ) cO erf (
1
ci J i Di x x x dx
2
(ci ) x x dx
c (ci ) x i dx x
ci ci J i Di dx x x x x x
d ci c ， , 与t无关 稳态： i dx
12
一、Fick第二定律
电极面积很大S
假设有两个相互平行的液面，满足
1 2 x
等浓度面 对流、电迁可忽略
通过液面1的扩散粒子浓度为c 通过液面2的扩散粒子浓度为c
c dx x
dx
c J i Di i x x x
s 0 s cO x, t cO (cO cO )erf (
x ) 2 DOt
若采用“完全浓差极化”的边界条件，则有 cO (0, t ) 0
0 cO ( x, t ) cO erf (
x 2 DO t
)
上述二式中的erf代表误差函数，它是一个积分，其定义为
erf ( ) 2 e
20
恒电位条件的非稳态扩散电流
有效 Dt
c0 I d nFD Dt
ci ci I nFDi Dt
0 s
t
0, I
大学化学教案：电化学基础实验设计
大学化学教案：电化学基础实验设计引言大学化学教育中的实验教学是培养学生科学素养和实践能力的重要环节。
电化学是化学学科中的一门重要分支，研究电流与化学反应的关系。
通过进行电化学实验，可以帮助学生理解电化学原理，并学习一些基本的电化学技术和实验方法。
因此，设计一套合理的电化学基础实验教案对于提高学生的实验操作能力和理论理解能力非常重要。
实验一：电解质溶液的电导率测定实验目的通过测定电解质溶液的电导率，了解电解质溶液的离子导电性质，掌握电导率测定方法。
实验原理电导率是衡量溶液导电能力的参数，它与物质在溶液中的离子浓度和离子迁移速度有关。
实验步骤1.准备一组带有不同浓度的电解质溶液。
2.使用电导率计测定每个溶液的电导率。
3.绘制溶液浓度与电导率的关系曲线。
实验结果与讨论通过实验测定得到的电导率数据可以得出结论：电导率随溶液中电解质浓度的增加而增大，符合电导率与离子浓度正相关的规律。
这个实验可以帮助学生理解溶液中的离子在电场中迁移的原理，并了解电解质溶液的电导性质。
实验二：计时电位法测定电极反应速率实验目的通过计时电位法测定电极反应速率，了解电极反应速率与电势变化之间的关系。
实验原理计时电位法是通过测量电极反应的起始和终止电位之间的时间差来确定电极反应速率的方法。
实验步骤1.准备两个电极：一个是参比电极，另一个是工作电极。
2.将工作电极浸入待测电解质溶液中，在实验开始时记录起始电位。
3.启动定时器，并定时记录电位的变化。
4.当电位达到终止电位时，停止定时器。
5.计算电极反应的速率。
实验结果与讨论通过实验测定得到电位与时间的关系曲线，可以看出电位随时间的变化趋势。
根据电位-时间曲线的斜率，可以计算出电极反应的速率。
这个实验可以帮助学生理解电极反应速率与电势变化之间的关系，并学习计时电位法测量电极反应速率的方法。
实验三：电解质溶液中的电解现象观察实验目的通过观察电解质溶液的电解现象，认识电解质溶液在电场中的行为特点。
大学化学专业第三章电化学反应动力学
表 2.1 一些电化学反应的标准速率常数
电极反应 Bi3+ + 3eCd2+ + 2eCe4+ + eCr3+ + eCs+ + eFe3+ + eHg+ + eNi2+ + 2ePb2+ + 2eTl+ + eZn2+ + 2eZn2+ + 2eZn2+ + 2e-1
Bi Cd Ce3+ Cr2+ Cs Fe2+ Hg Ni Pb Tl Zn Zn
将以上两式带回到公式
得到： i ic ia nFA k f cOs kbcRs
Butler-Voluner方程
也称为电化学反应的基本方程
这一表达式是首先由Butler和Voluner 推出的，所以这一表达式以及其相关的动力 学表达式都称为Butler-Voluner方程，以纪 念他们在这一领域的杰出贡献。
假定电极电位在0 V时的阴极反应活化能和阳 极反应活化能各为G0,c <G0,a,若电极电位从0 V向正方向移动到+ ，则电极上电子的能量将改 变-nF(能量下降),
O ne R
Ga Go,a 1 nF Gc Go,c nF 1 nF
2. 速率常数与温度的关系
实验表明，溶液中的大多数反应，其速率常数随温度
的变化符合Arrhenius公式。事实上任何形式的电极反应，
其活化焓 式:
与速H率常数之间的关系也符合Arrhenius公
k Aexp H / RT
A是指前因子。在电子转移反应中，离子氛重排是基本步 骤，这步骤包含活化熵ΔS≠(activation entropy)。重新
大学化学-第6章 电化学
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§6.4、离子独立运动定律和离子的摩尔电导率
m
m,+
m,
这就称为 Kohlrausch 离子独立移动定律。 这样，弱电解质的 可以通过强电解质的 或从表 值上查离子的 ， 求得。
+、 －分别表示1摩尔电解质电离时产生正、负 离子的摩尔数。 离子独立运动定律的意义：在无限稀薄溶液中， 摩尔电导率具有严格的加和性。
§6.4、离子独立运动定律和离子的摩尔电导率
科尔劳施 根据大量的实验数据，发现了一个规律： 在无限稀释溶液中，离子运动是彼此独立、互不影响 的，电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种离子 无限稀释摩尔电导率之和：
A B A z Bz
m
m,+ຫໍສະໝຸດ m, 2020/3/19
祝大家学习愉快，天天进步！
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§6-1-2、电解池
1、电化学装置的电极命名法
（1）电势高者称为正极， 电势低者称为负极。
（2）氧化反应发生者称为阳极，还原反应称为阴极。
阳极 正极 电解池
阴极 负极
阳极 负极 原电池
阴极 正极
2、离子迁移方向
离子的定向迁移和电极反应同时进行。
阴离子迁向阳极:
Anion Anode
只有在通过的电流为无穷小，或几乎无电流 通过时，电池才接近可逆状态。
只有可逆电池的电动势才能用来研究热力学 问题
2020/3/19
祝大家学习愉快，天天进步！
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§6.8 原电池热力学
1、由可逆电动势计算电池反应的摩尔吉布斯函数变-- ΔrGm 2、由电动势的温度系数计算电池反应的摩尔熵变-- ΔrSm 3、 电池反应的摩尔焓变计算--- ΔrHm
大学化学电化学思政教案
课程名称：大学化学授课对象：大学本科生授课学时：2学时教学目标：1. 知识目标：理解电化学基本概念、原理和规律，掌握原电池、电解池的工作原理和应用。
2. 能力目标：培养学生分析问题和解决问题的能力，提高实验操作技能。
3. 思政目标：通过电化学原理的学习，激发学生的爱国情怀，树立节约资源、保护环境的意识。
教学重点：1. 电化学基本概念和原理。
2. 原电池、电解池的工作原理和应用。
教学难点：1. 电化学原理在实际问题中的应用。
2. 电化学实验操作和数据分析。
教学过程：一、导入1. 结合当前我国新能源产业发展，简要介绍电化学在新能源领域的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 提出问题：什么是电化学？电化学在现实生活中有哪些应用？二、讲授新课1. 电化学基本概念：介绍电化学、原电池、电解池等基本概念。
2. 原电池原理：讲解原电池的构成、工作原理、电极反应和电动势等。
3. 电解池原理：讲解电解池的构成、工作原理、电极反应和电流效率等。
4. 电化学应用：介绍电化学在新能源、电镀、电池制造等领域的应用。
三、思政教育1. 结合我国新能源产业发展，引导学生思考电化学在节能减排、保护环境等方面的积极作用。
2. 引导学生认识到电化学技术对国家能源安全和经济发展的重要性，激发学生的爱国情怀。
3. 强调节约资源、保护环境的重要性，培养学生的社会责任感。
四、课堂小结1. 总结本节课所学内容，回顾电化学基本概念、原理和应用。
2. 强调电化学在新能源、环保等领域的重要作用，培养学生的环保意识。
五、作业布置1. 阅读教材相关章节，巩固电化学基本概念和原理。
2. 查阅资料，了解电化学在新能源领域的最新研究进展。
教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的参与程度，包括提问、回答问题等。
2. 实验操作：评价学生在实验课中的操作技能和实验数据处理的准确性。
3. 思政教育效果：通过课堂讨论、作业等形式，了解学生对电化学应用、环保等方面的认识。
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Zn2+ (C) Zn(+) (-) Zn Zn2+ (C)
Zn2+ + 2e - Zn
气体分子同 相应离子间
同一元素 不同价态间
H+ / H2
H+ (C) H2 (P) Pt (+) (-) Pt H2 (P) H+ (C)
Fe3+ (C) ,Fe2+ (C) Pt(+) Fe3+/ Fe2+
(-) Pt Fe3+ (C) ,Fe2+ (C)
零。在多原子的离子中，所有元素氧化数的代 数和等于离子所带的电荷数。
应用举例 1、计算S4O62-中硫的氧化数。 解：设其中硫的氧化数是x, 则
4x + (-2) × 6= -2 , x = +5/2 氧化数不仅有正、负值，而且有分数。
氧化还原反应伴随着电子转移，所以反应前后元素的 氧化数会发生变化：
+
-
-
+
+-- +
+-- +
+
+
双电层 的电势差
电极电势
- ++ - ++ - ++ - ++ -
原电池电动势
E= 正- 负
a. 不同电极由于沉积和溶解速率不同，电极电势 也不同。
b. 电极电势与温度、浓度有关。 c. 电极电势反映物质在水溶液中得失电子的能力。
金属越活泼 , 失电子能力越强，电极电势越小。 金属越不活泼 , 失电子能力越弱，电极电势越大。
氧化数升高的过程叫氧化； 氧化数降低的过程叫还原。
5.2 原电池及原电池的电动势
原电池组成 电极电势 电动势与吉布斯函数变 能斯特方程 电极电势的应用
1. 原电池组成
Cu – Zn 原电池（丹尼尔电池）
Cu2+ (aq) + Zn (s)
Zn2+ (aq) + Cu（s）
△Gθ(298.15K) = - 212.55kJ·mol-1
第五章 氧化还原反应与 电化学
氧化还原反应
1、光合作用 2、制造印刷电路版
以上反应中，反应物间直接接触，电子的转移是无序 的，不会产生电流。 3、原电池
借助氧化还原反应直接产生电流。
Zn2+ SO42-
Cu2+ SO42-
(-) Zn | ZnSO42-(C) || CuSO42-(C) | Cu (+)
如 Zn2+ / Zn
Eθ= 0.7618V
Eθ= θ( H+ / H2 ) - θ(Zn 2+ / Zn) = 0.7618V θ( Zn2+ / Zn ) = - 0. 7618V
c. 参比电极
标准氢电极虽然具有准确度高等优点，但制备较 复杂，且易吸附其它杂质而中毒，失去活性，因此一 般不用。在实际应用中，经常用的参比电极是饱和甘 汞电极和银-氯化银电极。
b. 其它电对 θ的确定 (相对电极电势）
方法：将待测电极与标准氢电极组成 原电池
E θ = θ正- θ负
由于电极电势与温度、浓度有 关，所以采用标准态。
如 Cu2+ / Cu
Eθ= 0.3419V
Eθ= θ(Cu 2+ /Cu) - θ( H+ / H2 ) = 0.3419V θ( Cu2+ / Cu ) = 0.3419V
中性或弱碱性介质 θ( MnO4- / MnO2 ) = 0.588V
e- -
Zn
Cl-
ZnSO4
沟通回路
盐桥
+ e-
Cu
K+
CuSO4
饱和KCl溶液琼脂胶冻
原电池图示(符号)
( - ) Zn ZnSO4 (C1) CuSO4(C2) Cu ( + ) 电池反应
Cu2+ (aq) + Zn (s)
Zn2+ (aq) + Cu (s)
电极反应
阳极 ( - ) Zn (s)
Zn2+ (aq) + 2e- Zn(s) θ( Zn2+/Zn ) = - 0.7618V Zn(s) Zn2+ (aq) + 2e- θ( Zn2+/Zn ) = - 0.7618V
2) 电极反应同乘(除)以某数时,电极电势值不变
2Zn2+(aq) + 4e- 2Zn(s) θ( Zn2+/Zn ) = - 0.7618V
2H+ + 2e Fe3+ + e -
H2 Fe2+
金属同
Cl - (C) AgCl Ag (+)
金属难溶盐间
AgCl / Ag (-) Ag
AgCl
AgCl + e Cl - (C)
Cl - + Ag
2. 电极电势
1). 电极电势的产生
溶解
M (s) + m H2O( l ) 沉积 [M(H2O)m]n+ + ne -
3) 查阅时注意具体的电对形式
θ( Cu2+/Cu) θ( Cu2+/Cu+) θ( Cu+/Cu) θ( Hg2Cl2 / Hg)= 0.26808V θ( Hg22+ / Hg)= 0.851V
4) 同一氧化态，介质不同，还原产物有差异
酸性介质
θ( MnO4- / Mn2+ ) = 1.507V
Zn2+ (aq) + 2e- 氧化过程
阴极 ( + ) Cu2+ (aq) + 2e -
Cu (s) 还原过程
通式 a（氧化态）+ ne-
b（还原态）
氧化还原电对及其种类
电对： 氧化态/还原态 如 Zn2+/Zn Cu2+/Cu
种类 电对 电极符号 电极反应
金属同 金属离子间 Zn2+ / Zn
2). 电极电势的确定
无法测得 其绝对值
a. 标准氢电极 θ (H+/H2) = 0.0000V
标准氢电极符号
H + (1.0 mol / dm3) | H2 ( 100kPa ) | Pt (+)
电对符号
H+ / H2
T = 298.15 K Pθ= 100 kPa
H2 Pt
H2SO4
C( H+ ) = 1.0 mol / dm3
电化学
化学能
原电池 电解
电能
5.1 氧化数
一个原子在化合物状态时的形式电荷数为氧 化数。
1、单质： 0 2、 碱金属：+1 ； 碱土金属：+2 3、卤素：-1 4、氢：一般， +1 ；活泼金属氢化物中， -1 5、氧：一般， -2；过氧化氢中，-1；超氧化
氢中，-1/2, +2 6、在多原子分子中，各元素氧化数的代数和为
饱和甘汞电极
组 成：Hg、Hg2Cl2和饱和KCl溶液 电极符号：KCl（C）｜ Hg2Cl2｜Hg｜Pt 电极反应： Hg2Cl2（s）+2e- = 2Hg(l) + 2Cl-(aq)
298.15K时， θ( Hg2Cl2 / Hg ) = 0.2412V 二级标准电极
注意
1) 电极反应不管是氧化形式，还是还原形式， 其电极电势值不变。