电化学专题课件
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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？
《电化学基础》课件
电化学反应速率
总结词
电化学反应速率描述了电化学反应的快 慢程度，是衡量反应速度的重要参数。
VS
详细描述
电化学反应速率与参与反应的物质的浓度 、温度、催化剂等条件有关。在一定条件 下，反应速率可由实验测定，对于一些特 定的电化学反应，也可以通过理论计算来 预测其反应速率。
反应速率常数
总结词
反应速率常数是描述电化学反应速率的重要参数，它反映了电化学反应的内在性质。
详细描述
反应速率常数与参与反应的物质的性质、温度等条件有关。在一定条件下，反应速率常数可以通过实验测定，也 可以通过理论计算得到。反应速率常数越大，表示该反应的速率越快。
反应机理
总结词
电化学反应机理是描述电化学反应过程中各步骤的详细过程和相互关系的模型。
详细描述
电化学反应机理可以帮助人们深入理解电化学反应的本质和过程，从而更好地控制和优化电化学反应 。不同的电化学反应可能有不同的反应机理，同一电化学反应也可能存在多种可能的反应机理。 Nhomakorabea05
电化学研究方法
实验研究方法
01
重要手段
02
实验研究是电化学研究的重要手段，通过实验可以观察和测量电化学 反应的过程和现象，探究反应机理和反应动力学。
03
实验研究方法包括控制电流、电位、电场等电学参数，以及观察和测 量电流、电位、电导等电化学参数。
04
实验研究需要精密的实验设备和仪器，以及严格的操作规范和实验条 件控制。
01
02
03
电池种类
介绍不同类型电池的制造 过程，如锂离子电池、铅 酸电池、镍镉电池等。
电池材料
阐述电池制造过程中涉及 的主要材料，如正负极材 料、电解液、隔膜等。
电化学基础-PPT课件
35
3. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，
它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍
电池的总反应式是：
1/2H2+NiO(OH)
Ni(OH)2
CD
据此反应判断，下列叙述中正确的是（ ）
A. 电池放电时，负极周围溶液的pH不
断增大
B. 电池放电时，镍元素被氧化
C. 电池充电时，氢元素被还原
D. 电池放电时，H2是负极
Ag
电解质溶液Y是__A_g_N__O_3_溶__液_；
(2)银电极为电池的___正_____极，CuSO4溶液 Y
发生的电极反应为__A_g_＋__＋__e_－__=_A__g___
X电极上发生的电极反应为
__C_u___-2__e_－___=__C__u_2_＋__________；
(3)外电路中的电子是从__负__(_C_u_电) 极流向
14
６. 双液原电池的工作原理（有关概念）
（１）盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的 胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出
（２）盐桥的作用是什么？
可提供定向移动的阴阳离子，
使由它连接的两溶液保持电
中性，盐桥保障了电子通过
外电路从锌到铜的不断转移
，使锌的溶解和铜的析出过 程得以继续进行。
盐桥的作用： （1）形成闭合回路。
？思考
1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫
化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方 法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中， 再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑 色会褪去而银不会损失。 试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应
为 Al -3e- = Al3＋ ； 正极发生的反应为 Ag2S+2e- = 2Ag；+S2-
3. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，
它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍
电池的总反应式是：
1/2H2+NiO(OH)
Ni(OH)2
CD
据此反应判断，下列叙述中正确的是（ ）
A. 电池放电时，负极周围溶液的pH不
断增大
B. 电池放电时，镍元素被氧化
C. 电池充电时，氢元素被还原
D. 电池放电时，H2是负极
Ag
电解质溶液Y是__A_g_N__O_3_溶__液_；
(2)银电极为电池的___正_____极，CuSO4溶液 Y
发生的电极反应为__A_g_＋__＋__e_－__=_A__g___
X电极上发生的电极反应为
__C_u___-2__e_－___=__C__u_2_＋__________；
(3)外电路中的电子是从__负__(_C_u_电) 极流向
14
６. 双液原电池的工作原理（有关概念）
（１）盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的 胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出
（２）盐桥的作用是什么？
可提供定向移动的阴阳离子，
使由它连接的两溶液保持电
中性，盐桥保障了电子通过
外电路从锌到铜的不断转移
，使锌的溶解和铜的析出过 程得以继续进行。
盐桥的作用： （1）形成闭合回路。
？思考
1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫
化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方 法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中， 再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑 色会褪去而银不会损失。 试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应
为 Al -3e- = Al3＋ ； 正极发生的反应为 Ag2S+2e- = 2Ag；+S2-
电化学基本概念ppt课件
i i
两相间建立平衡电势
电极（Electrode)
电极材料/电解质
Zn|Zn2+, SO42Pt|H2,H+ Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
电极（Electrode)
电极材料/电解质 •传递电荷
Zn|Zn2+,SO42-,
•氧化或还原反应
Pt|H2,H+
的地点
•“半电池”
Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应（串联）
e-
i
H2
Cl2
Na+
Cl-
Ag
Ag+
ei
Ag+
Ag+
H+
OH-
阴极
阳极
H+
NO3-
银阴极 银阳极
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应（串联） 4. 适用于单个电化学装置的多个反应（并联）
I
负极 e
e 正极
-2e Pb
Pb2+ PbSO4
H2O H+
SO4= SO4= H+
硫酸
+2e PbO2
Pb2+ PbSO4
铅酸蓄电池 (1860年--)
充电
(吸收电能)
负极 e
e 正极
Pb2+ PbSO4
+2e
Pb
Pb2+
H2O
PbSO4
(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。
电化学专题详解PPT课件
考纲对知识内容的要求层次： 了解、理解（掌握）、综合应用
五个关注点
电极反应式和电池反应方程式 膜结构 电化学计算 真实的电化学问题 新型化学电源
关注一：电极反应式和电池反应方程式
测量电源仪器
I/A
（2015安徽卷·25）（4）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu
片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流强度 （I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体
（2014重庆卷·11）（4）一定条件下， 图所示装置可实现有机物的电化学储氢 （忽略其它有机物）。
③该储氢装置的电流效率η＝_____。 （η＝生成目标产物消耗的电子数/转移 的电子总数×100%，计算结果保留小数 点后1位。）
依据：阴阳两极得失电子数目相等。
阳极：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑
②环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和
负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl， 其离子方程式为
2Cu2＋＋3OH－＋Cl－＝Cu2(OH)3Cl↓ ； ③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积 为 0.448 L（标准状况）。
Cu2(OH)3Cl ~ 3OH－ ~ 3/4O2（×）
（2015北京卷·12）在通风橱中进行下列实验：
步
插入Cu
骤
现 Fe表面产生大量无色气泡 Fe表面生少量红棕色 Fe、Cu接触后，其表 象 ，液面上方变为红棕色 气泡后，迅速停止 面均产生红棕色气泡
D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化（√）
（2）Q ＝ I×t ＝ n(e－)×F
关注二：膜结构
（2015新课标I卷·11）
A
微生物
五个关注点
电极反应式和电池反应方程式 膜结构 电化学计算 真实的电化学问题 新型化学电源
关注一：电极反应式和电池反应方程式
测量电源仪器
I/A
（2015安徽卷·25）（4）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu
片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流强度 （I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体
（2014重庆卷·11）（4）一定条件下， 图所示装置可实现有机物的电化学储氢 （忽略其它有机物）。
③该储氢装置的电流效率η＝_____。 （η＝生成目标产物消耗的电子数/转移 的电子总数×100%，计算结果保留小数 点后1位。）
依据：阴阳两极得失电子数目相等。
阳极：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑
②环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和
负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl， 其离子方程式为
2Cu2＋＋3OH－＋Cl－＝Cu2(OH)3Cl↓ ； ③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积 为 0.448 L（标准状况）。
Cu2(OH)3Cl ~ 3OH－ ~ 3/4O2（×）
（2015北京卷·12）在通风橱中进行下列实验：
步
插入Cu
骤
现 Fe表面产生大量无色气泡 Fe表面生少量红棕色 Fe、Cu接触后，其表 象 ，液面上方变为红棕色 气泡后，迅速停止 面均产生红棕色气泡
D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化（√）
（2）Q ＝ I×t ＝ n(e－)×F
关注二：膜结构
（2015新课标I卷·11）
A
微生物
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》专题复习.ppt
精炼池
电解池
硫酸溶液 CuSO4溶液
原电池
电镀池
练习2、判断下列装置各属于什么池？
负极 正极
阳极 阴极
原电池
电解池
七、电极反应的书写
★如何书写电极反应？
规律：原电池或电解池的两电极反应式 之和即为总反应式，
写法：总反应式减去一电极反应式即为另 一个电极反应式。对于较复杂的、陌生的 反应可用该方法解题并检验。 书写注意事项：一看电极材料；二看环境 介质；三看附加条件与信息
（3）在E中，Cu______为极，发生_______反应，
电极反应为
。碳棒为______为极，发生
_______反应，电极反应为
。E中的实验
现象为
2． (1)右图的装置会出现什么现象？并完成 电极反应式和总反应式。
(2) 左边烧杯为____________装置，右边烧 杯为____________装置。当Zn减轻 0.65_______ g时，左边烧杯的碳棒增重 _______ g，右边烧杯的左边碳棒为_______ 极，产生的气体为_______ mol，右边烧杯 的右边碳棒为_______极，在标状下产生的 气体为_______ mL。
（4）设计电池 从理论上说，任何自发的氧化还原反
应均可设计成原电池
例：利用下述反应：2FeCl3 + Cu == 2FeCl2 + CuCl2设计一个原电池装置。
①画出装置图； ②标明电极材料和电解质溶液； ③写出电极反应式。 负极 正极 总反应式： 2 Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+
放电时：负极：Pb-2e－+SO42- =PbSO4 正极：PbO2+2e－+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O
电化学专题(共64张ppt)
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3、科学家
4.支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴 极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸 铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 （）
5.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀 的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。 下列叙述错误的是( ) A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为Al3++3e -=A1 D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
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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。
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)。
电化学应用ppt课件
电镀技术原理及应用领域
电镀技术原理
电镀是利用电解原理在某些金属表面 上镀上一薄层其它金属或合金的过程， 利用电解作用使金属或其它材料制件 的表面附着一层金属膜的工艺。
电镀技术应用领域
电镀技术广泛应用于机械制造、轻工、 电子等行业，如提高零件的耐磨性、 导电性、抗腐蚀性及增进美观等作用。
电化学沉积技术制备薄膜材料
应用
金属元素测定，有机物分析等。
库仑分析法
原理
通过测量电解过程中所消耗的电量进行定量 分析。
特点
准确度高，重现性好，但仪器价格较高。
分类
恒电流库仑法和恒电位库仑法。
应用
痕量物质测定，环境监测等。
伏安法与极谱法
原理
通过测量电解过程中电流-电压曲线 进行定量分析。
分类
线性扫描伏安法、循环伏安法、方波 伏安法等；经典极谱法和现代极谱法 （如示波极谱法）。
电化学合成纳米材料是利用电化学方法在 电极表面或溶液中合成纳米材料的过程， 通过控制电位、电流、温度等参数，可以 制备出不同形貌和尺寸的纳米材料。
VS
纳米材料制备方法
电化学合成纳米材料的方法包括模板法、 脉冲电沉积法、循环伏安法等，这些方法 具有操作简单、反应条件温和、易于控制 等优点。
其他新型电化学合成技术介绍
通过电场作用，驱动土壤中的污染物向电极移动并富集，实现土 壤修复的效果。
电热修复技术
利用电加热原理，提高土壤温度并促进污染物挥发或降解，达到 土壤修复的目的。
电化学淋洗技术
通过电化学反应产生的淋洗液对土壤进行淋洗，去除土壤中的污 染物并实现土壤修复。
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电解质
含有自由离子的导体，可以是固体、 液体或气体。
电化学及应用 ppt课件
共同点 金属原子失去电子变成阳离子而损耗
是否构成原电池
无原电池
构成无数微小原电池
有无电流
无电流
有弱电流
实 质 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀
电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多
钢铁的电化学腐蚀
比较项目
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
发生条件
钢铁外表吸附的水膜酸 性较強时
钢铁外表吸附的水膜酸 性较弱或呈中性时
电 负极 极
Fe - 2e- =
〔Pt、Au、石墨〕 阴离子优先放电
Rn- - ne = R
阴极 一定是溶液中易得电子的阳离子优先放电
Rn+ + ne = R
用惰性电极电解电解质溶液的规律
〔1〕电解水型 〔NaOH、H2SO4、K2SO4等〕的电解
阴极：4H+ + 4e-
2H2
阳极：4OH- - 4e-
O2 + 2H2O
总反响式： 2H2O 电解 2H2 + O2
电极反应
阴极 接电源负极
电子流入 Nm+ + me－ = N
(还原反应)
阳极 接电源正极
电子流出
Rn－ – ne－= R M – ne－= Mn+
(氧化反应)
电极质量变化 增大或不变
减小或不变
离子移动方向 阳离子移向该极 阴离子移向该极
电解池的任务原理
氧化反响 Rn－－ne－＝R
e－＋ － e －
(4)反响原理: 正极: 2H2+4OH － －4e-＝4H2O 负极: O2＋2H2O ＋ 4e-＝4OH －
总反响：2H2＋O2＝2H2O
以甲烷作燃料的燃料电池
电极为金属铂，电解质为KOH，在两极分别通入甲烷和氧气。
化学课件《电化学专题》优秀ppt2 人教课标版
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氯碱工业原理
氯碱工业（离子膜法）
+ Cl2
H2 －
稀盐水
Cl2 H+
NaOH溶液
Na+
Cl－ OH－
阳离子交换膜
精制饱和NaCl
H2O含少量NaOH
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小结：原电池与电解池的比较及判断 1、池型的判断
有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；
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小结：电解池及原电池的应用----金属的防护
1）金属腐蚀快慢的判断
①电解原理引起的腐蚀 > 原电池原理引起的腐蚀 > 化学腐蚀 > 有防腐蚀措施的腐蚀
②同一种金属的腐蚀：
强电解质溶液中 > 弱电解质溶液中 > 非电解质
2）金属的防护方法
①改变金属内部结构
②覆盖保护层 ③电化学保护法
（2）试写出充电时的阳、阴极反应式
阳极:__P_b_S_O__4+__2_H_2_O__-_2_e_-__=__P__b_O_2_+__4__H_++__S_O_4_2_- _ 阴极:__P__b_S_O_4__+_2_e__- _=__P__b__+__S_O__42_-____________
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电极产物的判断
1.阳极产物的判断:(先看电极后看溶液) (1)活性电极:(活动性排在Pt以前)则电极失电子,电极溶解 (2)惰性电极:(如Pt. C)则看溶液中阴离子失电子能力。 阴离子的放电顺序: S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根离子> F2.阴极产物的判断:(看阳离子得电子能力) 阳离子的放电顺序： Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+
氯碱工业原理
氯碱工业（离子膜法）
+ Cl2
H2 －
稀盐水
Cl2 H+
NaOH溶液
Na+
Cl－ OH－
阳离子交换膜
精制饱和NaCl
H2O含少量NaOH
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小结：原电池与电解池的比较及判断 1、池型的判断
有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；
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小结：电解池及原电池的应用----金属的防护
1）金属腐蚀快慢的判断
①电解原理引起的腐蚀 > 原电池原理引起的腐蚀 > 化学腐蚀 > 有防腐蚀措施的腐蚀
②同一种金属的腐蚀：
强电解质溶液中 > 弱电解质溶液中 > 非电解质
2）金属的防护方法
①改变金属内部结构
②覆盖保护层 ③电化学保护法
（2）试写出充电时的阳、阴极反应式
阳极:__P_b_S_O__4+__2_H_2_O__-_2_e_-__=__P__b_O_2_+__4__H_++__S_O_4_2_- _ 阴极:__P__b_S_O_4__+_2_e__- _=__P__b__+__S_O__42_-____________
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电极产物的判断
1.阳极产物的判断:(先看电极后看溶液) (1)活性电极:(活动性排在Pt以前)则电极失电子,电极溶解 (2)惰性电极:(如Pt. C)则看溶液中阴离子失电子能力。 阴离子的放电顺序: S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根离子> F2.阴极产物的判断:(看阳离子得电子能力) 阳离子的放电顺序： Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+
第四章电化学专题课件高二上学期化学人教版选择性必修1
A．析氢反应发生在IrOx-Ti电极上 B．Cl-从Cu电极迁移到IrOx-Ti电极 C．阴极发生的反应有： 2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O D．每转移1mol电子，阳极生成11.2L气体(标准状况)
任务四：用模型分析高考试题
任务四：用模型分析高考试题
【评价2】 (2023·全国新高考真题)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池， 其示意图如下所示。放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnXV2O5·nH2O 下列说法错误的是
失电子 电子 场所 导体
离子 导体
得电子 场所
装置维度
任务一：建立电解池原理的二维四要素模型
宏观 现象
原 理 电应极物反 维 度 微观
过程
电极 产物
氧化剂 -e- -电源+ +e- 还原剂
（阴极）
（阳极）
氧化产物
还原产物
还I
原
I
氧 化
反 应
阳离子 电解质 阴离子
反 应
还原 产物
氧化 产物
得电子 电子 场所 导体
科技前沿——电池领域的最新进展
新型高容量锂离子电池
固态电池
Hale Waihona Puke 技前沿——电池领域的最新进展新型高容量锂离子电池 固态电池
eZn
氧
化
反 应
OH- KOH(aq)
Zn(OH)2
Ag2O
还
原
K+
反
应
Ag
失电子 电子 场所 导体
离子 导体
得电子 场所
装置维度
任务三：应用模型分析电解池工作原理
任务四：用模型分析高考试题
任务四：用模型分析高考试题
【评价2】 (2023·全国新高考真题)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池， 其示意图如下所示。放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnXV2O5·nH2O 下列说法错误的是
失电子 电子 场所 导体
离子 导体
得电子 场所
装置维度
任务一：建立电解池原理的二维四要素模型
宏观 现象
原 理 电应极物反 维 度 微观
过程
电极 产物
氧化剂 -e- -电源+ +e- 还原剂
（阴极）
（阳极）
氧化产物
还原产物
还I
原
I
氧 化
反 应
阳离子 电解质 阴离子
反 应
还原 产物
氧化 产物
得电子 电子 场所 导体
科技前沿——电池领域的最新进展
新型高容量锂离子电池
固态电池
Hale Waihona Puke 技前沿——电池领域的最新进展新型高容量锂离子电池 固态电池
eZn
氧
化
反 应
OH- KOH(aq)
Zn(OH)2
Ag2O
还
原
K+
反
应
Ag
失电子 电子 场所 导体
离子 导体
得电子 场所
装置维度
任务三：应用模型分析电解池工作原理
《电化学原电池》课件
原电池的工作流程
01
负极金属失去电子，形 成金属阳离子进入电解 质溶液。
02
正极金属离子得到电子 ，还原成金属单质。
03
电子通过导线从负极流 向正极，形成电流。
04
电解质中的阳离子向正 极移动，阴离子向负极 移动，形成电流回路。
03
原电池的种类与特点
一次电池
01
02
03
04
一次电池也被称为不可充电电 池，因为它们只能使用一次。
原电池的构成
负极
发生氧化反应的电极， 通常是金属失电子。
正极
发生还原反应的电极， 通常是金属离子得电子
。
电解质
连接两极的导电溶液， 其中含有能够传递电荷
的离子。
导线
连接两极，使电子从负 极流向正极。
原电池的电动势
电动势是原电池工作的驱动力，表示为E。
E=E(标)-RT/nF ln(a/a')，其中E(标)是标准电动势，R是气体常数，T是绝对温度 ，n是反应中转移电子的物质的量，F是法拉第常数，a和a'分别是正负极上反应 物的活度。
电解池与电镀池
电解池
利用电解原理进行物质合成或分解的 装置。
电镀池
利用电解原理在金属表面沉积金属或 合金的装置。
05
原电池的发展趋势与展 望
提高原电池的能量密度
研发高能量密度的电极材料
通过改进电极材料的结构，提高其能量储存密度，从而提高整个 原电池的能量密度。
优化电池设计
通过改进电池的几何形状和尺寸，优化电解液的组成和浓度，提高 电池的能量密度。
《电化学原电池》ppt 课件
contents
目录
• 电化学基础知识 • 原电池的工作原理 • 原电池的种类与特点 • 原电池的应用 • 原电池的发展趋势与展望 • 实验与实践
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正极：Li1－xMnO2＋xLi+＋x e－=LiMnO2（LiMnO2表示含锂原
子的二氧化锰）下列有关说法正确的是（ A．该电池的反应式为Li1－xMnO2＋LixC6
B充D电
放电
） LiMnO2＋C6
B．K与M相接时，A是阳极，发生氧化反应
C．K与N相接时，Li＋由A极区迁移到B极区
D．在整个充、放电过程中至少存在3种形式的能量转化
电化学专题
考纲解读：
1、理解原电池和电解池的工作原理， 能写出常见的简单电极反应和电池反应 方程式。 2、了解常见的化学电源，认识化学能 与电能相互转化的实际意义及其重要应 用。 3、认识金属腐蚀的危害，理解金属发 生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措 施防止铁、铝等金属腐蚀。
一、与原电池、电解池有关的判断
CH3OCH3 －12e－ ＋16OH－＝2CO32－ ＋11H2O
分析：先写反应总式CH3OCH3 ＋3O2+4OH－＝2CO32－ ＋5H2O 根据O2的物质的量确定有机物燃料失去电子数。注意碱性介质 生成CO32－ 而不是CO2 ，再根据电荷守恒补OH－和H2O，最后 要符合质量守恒
如果在酸性介质中电池负极的电极反应式 又怎么写？
在惰性电极上离子放电顺序：
阴极(与电极材料无关)：
Ag+>Fe3+ >Cu2+ >H+>Pb2+ >Fe2+>Zn2+ >H+>Al3+ >Mg2+ >Na+ >K+ 得到电子 由易到难
阳极(与电极材料有关)：
金属> S2-﹥I- ﹥ Br- ﹥ Cl- ﹥ OH- ﹥ NO3- ﹥ SO42- ﹥ F失去电子由易到难
阴极；2Cu2+ + 4e-
2Cu
阳极：4OH- - 4e-
O2 + 2H2O
总反应：2CuSO4 + 2H2O 电解 2Cu + O2 + 2H2SO4
写出用惰性电极分别电解MgCl2溶液、 AgNO3溶液总反应离子方程式
电解 Mg2++2Cl-+2H2O===== Mg (OH)2↓+ H2 ↑ + Cl2↑
＋
－
电源
M
K N
隔膜
A
B
Li+ Li+
小结 原电池的正负极、电极反应、电流方向、电解质离子移动情况判断 电解池的阴阳极、电极反应、电流方向、电解质离子移动情况判断
原电池
正极： 还原反应 得到电子 电流从该极流出
负极： 氧化反应 失去电子 电流流入该极
电池内部阴阳离子移动：阳离子移向正极 阴离子移向负极
在水溶液中SO42-，NO3-等一般不会放电。
用惰性电极电解电解质溶液的规律
（1）电解水型
（NaOH、H2SO4、K2SO4等）的电解
阴极：4H+ + 4e-
2H2
阳极：4OH- - 4e-
O2 + 2H2O
总反应式： 2H2O 电解 2H2 + O2
（2）电解电解质型 （HCl、CuCl2等）溶液的电解
例1、下列操作正确的是（ B ）
A、构成原电 池
B、制硫酸和 氢氧化钠， 其中b为阴离 子交换膜、
c为阳离子交 换膜
C、铁制品 表面镀锌
D、电解 精炼铝
例2．右图是一种可充电的锂离子电池充放电的工作示意图。
放电时该电池的电极反应式为：负极：LixC6－xe－=C6＋xLi+
（LixC6表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
电解池 阳极： 氧化反应 阴极： 还原反应
失去电子 得到电子
与外电源正极相连 与外电源负极相连
电解槽内阴阳离子移动：阳离子移向阴极 阴离子移向阳极
阳极
阴极
O2 硫酸
H2 氢氧化钠
ＳＯ４２－
Na+
B、制硫酸和氢氧化钠， 其中b为阴离子交换膜、 c为阳离子交换膜
二、正确书写电极反应式
1、原电池及燃料电池的电极反应式书写 例3 用甲醚作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池 负极的电极反应式
阴极：Cu2+ + 2e-
Cu
阳极：2Cl- - 2e-
Cl2
总反应式： CuCl2 电解 Cu + Cl2
（3）放氢生碱型 （NaCl、MgBr2）溶液的电解
阴极：4H+ + 4e阳极：2Cl- - 2e-
电解
2NaCl + 2H2O
2H2 Cl2 2NaOH +H2 + Cl2
（4）放氧生酸型 （CuSO4、AgNO3等）溶液的电解
三、原电池、电解池原理的应用
例7．电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置 示意图见右图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、 阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式 为___________________________________。
例5、以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所 示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关电 极反应可表示为________________。
NO2 ＋ NO3－ －e－ =N2O5 石墨Ⅱ电极反应：
O2+ 2N2O5+4 e－ = 4NO3－
2、电解池的电极反应式书写
CH3OCH3 －12e－ ＋3H2O＝2CO2 ＋12H+
例4、下图是一碳酸盐燃料电池（MCFC），以水煤气（CO、
H2）为燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。
写出B极发生的电极反应式
。
2CO2＋O2＋4e－＝2CO3 2― A极发生的电极反应式： CO+CO3 2―- 2e－＝ 2CO2 H2+ CO3 2―- 2e－＝ CO2+H2O
例6 用惰性电极对等物质的量浓度、等Biblioteka 积FeCl3、NaBr、CuSO4的
混合溶液进行电解，最初的电极反应式，阳极
。
阴极
。
阳极：2Br－ -2 e－ =Br2
阴极：Fe3++ e－ = Fe2+
继续电解
阳极：2Cl－ -2 e－ =Cl2↑ 2H2O -4 e－ =O2↑+4H+
阴极：Cu2++2 e－ = Cu 2H2O +2 e－ =H2↑+2OH －
电解
4Ag + 2H2O
4Ag ↓+ O2 + 4H+
原电池电极反应式书写注意点：
1、正极写还原反应，失去电子。负极写氧化反应，得到电子 2、注意通过补介质离子使方程式两边电荷守恒 3、电极反应式遵循电荷守恒和质量守恒
电解池电极反应式书写注意点： 1、如阳极是活泼金属电极，只考虑电极放电，不考虑电解 质离子放电 2、阴极不要考虑是否是活泼电极，一定是电解质离子放电 3、熟记阴阳极电解质离子放电规律 4、电极式同样遵循电荷守恒和质量守恒