第06章 电分析化学导论
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第9章电分析化学法导论【9-1】解释下列名词。
原电池,电解池,电池电动势,电极电位,液接电位,标准电位,条件电位,平衡电位,浓差极化,电化学极化,超电位,指示电极,参比电极,工作电极。
答:原电池:将化学能编为电能的装置。
电解池:将电能变为化学能的装置。
电池电动势:流过电池的电流为零或接近于零时两电极间的电位差,以E池表示。
电极电位:任何电极与标准氢电极构成原电池所测得的电动势作为该电极的电极电位。
液接电位:在两个组成不同或浓度不同的电解质溶液互相接触的液-液界面间所存在的一个微小的电位差,称为液体接界电位,简称液接电位。
标准电位:298.15K时,以水为溶剂,当氧化态和还原态活度等于1时的电极电位。
条件电位:由于电极电位受溶液离子强度、配位效应、酸效应等因素的影响,因此使用标准电极电位ϕ0有其局限性。
对于一个实际体系在某一特定条件下,该电对的氧化型总浓度和还原型总浓度均为1mol·.L-1时的实际电位的实际电位。
平衡电位:在一个可逆电极中,金属成为阳离子进入溶液以及溶液中的金属离子沉积到金属表面的速度相等时,反应达到动态平衡,亦即正逆过程的物质迁移和电荷运送速度都相同,此时该电极上的电位值称为平衡电极电位。
浓差极化:发生电极反应时,电极表面附近溶液浓度与主体溶液浓度不同所产生的现象称为浓差极化。
电化学极化:由于电极反应的速率较慢而引起的电极电位对平衡电位值的偏离现象。
超电位:由于极化,使实际电位和可逆电位之间存在差异,此差异即为超电位η。
指示电极:用于无电极反应发生的平衡体系或在测量过程中溶液浓度不发生可觉察变化体系的电极。
参比电极:在测量过程中其电极电位几乎不发生变化的电极。
工作电极:有电极反应发生电极表面溶液浓度随电极反应发生显著变化体系的电极的电极。
【9-2】盐桥的作用是什么?对盐桥中的电解质溶液应有什么要求?答:盐桥的作用是尽可能降低液接电位。
盐桥电解质的要求是:(1)正、负离子的迁移速率大致相等(如KCl,KNO3, NH4NO3等),且可达到较高浓度;(2)与半电池中溶液不发生化学反应。
电分析化学导论教案(含多场合)电分析化学导论教案一、教学目的本课程旨在让学生了解电分析化学的基本原理和方法,掌握电化学分析的基本技术,培养学生的实际操作能力和创新思维能力,为后续专业课程学习和科研工作打下坚实基础。
二、教学内容1.电分析化学概述电分析化学是研究物质在电场作用下产生的化学现象及其应用的科学。
本课程主要介绍电分析化学的基本原理、方法和技术,包括电位法、电解法、库仑法、伏安法等。
2.电化学基础知识(1)电极与电解质溶液界面现象(2)电极过程动力学(3)电极反应类型及电极电位3.电位法(1)电极电位与溶液中离子活度的关系(2)参比电极与指示电极(3)直接电位法与间接电位法4.电解法(1)电解原理与电解过程(2)电解装置与电解操作(3)电解分析法的应用5.库仑法(1)库仑滴定原理(2)库仑滴定装置与操作(3)库仑滴定法的应用6.伏安法(1)伏安分析原理(2)伏安分析仪与操作(3)伏安分析法的应用7.电分析化学新技术及应用(1)化学修饰电极(2)生物电分析化学(3)光谱电化学(4)电化学传感器三、教学方法1.理论教学:采用课堂讲授、案例分析、小组讨论等多种教学方式,使学生在理解基本原理的基础上,掌握电化学分析的方法和技术。
2.实验教学:结合理论教学,开展实验教学,培养学生的实际操作能力和创新思维能力。
3.现代教育技术:利用多媒体、网络等现代教育技术手段,丰富教学资源,提高教学效果。
四、考核方式1.平时成绩:包括课堂表现、作业、实验报告等。
2.期中考试:笔试,主要考查学生对电化学基础知识、电位法、电解法、库仑法、伏安法等理论知识的掌握。
3.期末考试:笔试,综合考查学生对电分析化学的基本原理、方法、技术的理解和应用能力。
4.实验考核:实验操作和实验报告,主要考查学生的实际操作能力和实验结果分析能力。
五、教学进度安排1.电分析化学概述(2学时)2.电化学基础知识(6学时)3.电位法(6学时)4.电解法(4学时)5.库仑法(4学时)6.伏安法(4学时)7.电分析化学新技术及应用(2学时)8.实验教学(12学时)六、教学资源1.教材:选用权威、实用的电分析化学教材。
电分析化学导论教案一、教学目标1、让学生了解电分析化学的基本概念、研究内容和应用领域。
2、使学生掌握电分析化学中常用的电化学分析方法及其原理。
3、培养学生运用电分析化学知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点1、重点(1)电化学分析法的基本原理,包括电位分析法、伏安分析法和电解分析法。
(2)电极的分类、性质和作用。
2、难点(1)能斯特方程在电位分析中的应用。
(2)极谱分析法的原理和应用。
三、教学方法1、讲授法:讲解电分析化学的基本概念、原理和方法。
2、案例分析法:通过实际案例分析,加深学生对电分析化学应用的理解。
3、实验演示法:进行简单的实验演示,让学生直观感受电分析化学的过程。
四、教学过程1、课程导入(约 10 分钟)通过介绍一些日常生活中与电分析化学相关的现象,如电池的工作原理、金属的腐蚀与防护等,引起学生的兴趣,引出电分析化学的主题。
2、电分析化学的基本概念(约 20 分钟)(1)讲解电分析化学的定义:电分析化学是利用物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法。
(2)介绍电分析化学的特点:灵敏度高、选择性好、分析速度快、易于实现自动化等。
3、电化学分析法的分类(约 30 分钟)(1)电位分析法讲解电位分析法的原理:基于测量电极电位来确定物质浓度的方法。
介绍参比电极(如饱和甘汞电极)和指示电极(如玻璃电极)的作用和特点。
举例说明电位分析法在 pH 测定、离子浓度测定中的应用。
(2)伏安分析法阐述伏安分析法的基本原理:通过测量电流电压曲线进行分析的方法。
解释极谱分析法和溶出伏安法的工作过程和特点。
以重金属离子的测定为例,说明伏安分析法的应用。
(3)电解分析法讲解电解分析法的原理:通过电解使待测物质在电极上析出,然后称重或测量电量来确定其含量。
介绍控制电位电解法和恒电流电解法的操作方法和适用范围。
4、电极的分类和性质(约 20 分钟)(1)电极的分类:根据电极反应的性质,分为氧化还原电极、离子选择性电极等。