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2012 7 C h e m i ca l I ndu stry T i m es J u l． 7． 2012do i:10． 3969 /j．i ss n． 1002 －154X． 2012． 07． 015固体氧化物燃料电池的热力学及电化学应用基础蒋先锋( 中国矿业大学，化学与环境工程学院，北京100083)摘要固体氧化物燃料电池是一种典型的电化学装置，可以把燃料气和空气( 或氧气) 的化学能直接转化为电能。
电池的整个反应过程可以根据还原剂和氧化剂反应自由焓来进行热力学计算。
对于最简单的氢气和氧气的反应来说，可以根据可逆反应平衡方程式计算电池的可逆功，而且SOFC 系统和外部环境的热交换也是可逆的。
SO F C作为一种伴生热能的发电装置，对热力学的理解必不可少。
所以本文将首先介绍一下SOFC 的热力学基础，而作为一种电化学发电装置，需要系统了解SO FC 的电化学基础，其中重点介绍SO FC 的电化学分析曲线———i－V 曲线。
关键词固体氧化物燃料电池热力学电化学开路电压i －V 曲线T h e r m o d yna m i c and E l ect r o c h e m i s t r y Foundation of Solid Ox i d e Fuel C e llX i a n fe n g J i a n g( C h e m i ca l and En v i ro nm e n t En g i n eer i n g Sc h oo l，C h i n a Un i vers i ty of Mining and Tec hn o l ogy，Be iji n g，100083) Ab st r a ct So li d ox i d e f u e l ce ll ( SOFC) i s a ty p i ca l e l ectroc h e m i ca l d ev i ce，w h i c h can d i rect l y and eff i c i e n t l y convert c h e m i ca l energy in f u e l and a i r ( or oxygen) to e l ectr i c i ty． The overa ll react i o n process of SOFC can be ex- p l a i n e d by t h er m o d y n a m i c ca l c u l at i o n based on the react i o n free e n t h a l p y of redu cto r and ox i d a n t． For the s i mp l est re- act i o n of hydrogen and oxyge n，th e revers i b l e work of ce ll can be ca l c u l ate d based on the revers i b l e react i o n b a l a n ce e qu at i o n，a nd heat exchange between SOFC syste m and exter n a l e n v i ro nm e n t i s a l so revers i b l e．I t i s necessary to un- derstan d the t h er m o d y n a m i c of SOFC as an e l ectr i c i ty d ev i ce w i t h t h er m a l ge n erat i o n．T h er m o d y n a m i c fo und at i o n of SOFC was presen ted f i rst l y，a nd e l ectroc h e m i stry fo und at i o n and a n a l ys i s c u rve—i－V curve were syste m at i ca ll y i n tro- du ce d．K e ywo r d s So li d ox i d e f u e l ce ll t h er m o d y n a m i c e l ectroc h e m i stry open c i rc u i t vo l tage i －V curve固体氧化物燃料电池( SOFC) 作为一种电化学发电装置，是化学工程、化学工艺、材料化学、电化学、热力学等诸多化学学科的综合整体［1，2］。
高中电化学基础教案
教学目标：
1. 了解电化学的基本概念和原理；
2. 掌握电化学电池的构成和工作原理；
3. 能够解释电解质溶液中的电解现象；
4. 掌握通过电化学方法制备金属的原理和操作方法。
教学重点：
1. 电化学基本概念；
2. 电化学电池的构成和工作原理；
3. 电解质溶液中的电解现象；
4. 通过电化学方法制备金属的原理和操作方法。
教学准备：
1. 教师准备相关的教学资料和教学实验器材；
2. 学生预习相关知识，做好课前准备；
教学过程：
1. 导入：简要介绍电化学的基本概念和重要性，引出本节课的学习内容；
2. 讲解电化学基本概念：电化学的定义、电化学反应、电化学电池的构成等；
3. 讲解电化学电池的工作原理：单质电池、电解质电池的原理和实际应用；
4. 实验操作：实验中演示电解质溶液中的电解现象，让学生亲自操作，观察实验现象；
5. 引导讨论：通过实验现象引导学生讨论电解质溶液中的电解过程；
6. 讲解金属制备原理：介绍通过电化学方法制备金属的原理和操作方法；
7. 总结：对本节课的学习内容进行总结，并布置相关作业。
教学扩展：
1. 可以组织学生进行小组讨论，进一步深化对电化学基础知识的理解；
2. 可以让学生自主设计电化学实验，培养其实验设计和分析能力；
3. 可以邀请专业人士或学者进行讲座，拓展学生对电化学领域的认识。
教学反思：
1. 强化实验教学，让学生通过实践感受电化学知识的魅力；
2. 多种教学手段结合，提高教学效果；
3. 关注学生的学习过程，及时调整教学方法，使学生能够轻松理解和掌握知识。
一遍过必修一化学答案【篇一：2015年天大物理化学复习】>二、整体感觉：自我感觉，热力学和实验部分出题比以往更加灵活，其他题目比如化学平衡，动力学，电化学等很中规中矩，概念题每年都会出几道新题，建议看看其他学校真题，有几道填空题我在北航的真题见过类似的，但当时我也没在意。
三、给学弟学妹的复习建议：推荐参考书目：天大教研室编《物理化学》，《解题指南》，古风才编《基础化学实验教程》，李志伟编《物理化学考研复习指导》，中国水利水电出版社《物理化学名校考研真题详解》（想考140+的看看这本，要求不高的不用看）教材一定要看透，真题要吃透，八九十年代的题不用太死抠，但2000年以后的真题一定要不留死角。
第一章：气体pvt变化，重点在压缩因子部分第二章、第三章：热力学定律，几大热力学函数的计算方法是重中之重，各种情况要熟稔于心，各种情况的热力学函数的变化（绝热啊，等温啊，反应啊，相变啊，可逆不可逆的等等），热力学方程，麦克斯韦关系式（重中之重，今年没考证明，16年弄不好就来个证明）第四章：多组分，重点在拉乌尔定律，亨利定律用的不多，了解就行，其次是各种情况的化学势的计算，活度和逸度的计算，稀溶液依数性不是重点，几乎不考。
第五章：化学平衡，这章核心就是求转化率a和平衡常数，就是等温方程和饭特霍夫方程的运用。
第六章，相平衡，今年没考固液相图，16年必考二组分固态相图！杠杆不是重点，了解就行，相律一定要吃透，必考！第七章：电化学，大题就是计算电池电动势和电池热力学部分，小题就是电导相关计算和电极极化，这章不难的第八章、第九章：统计，该记的公式记住，一般都是简单的套公式过程。
第十章：表面，重点在开尔文，朗缪尔，杨氏方程，吉布斯吸附等温式，物理吸附和化学吸附的区别，亚稳态的形成（这章小概念多的一比，都得看！要是考大题就很简单了）第十一章：动力学，每年就是俩大题，一个二级反应+阿伦尼乌斯，一个稳态近似推速率方程，艾琳方程不知道这两年咋了，一个劲的出，往年真题根本没有！第十二章：重点在写胶团，判断聚沉能力实验：这个就看真题就行，能出的基本都出了，看完你会发现，有几个实验基本上就不会考了，因为没题可出（比如最大泡压法，平衡常数测定等）（重点还是电池热力学、热分析法、乙酸乙酯、二组分气液相图，凝固点降低法测摩尔质量等几个）搞清原理最重要，重点仪器的使用（阿贝，电导仪，粘度计，贝克曼温度计），这些真题都写得很清楚！另外，我发现天大这两年真题总会出点新花样的题，所以建议看看别的学校真题！建议九月份开始复习物化，第一遍过教材，做课后题，大概一个月；第二遍一边看教材，一边看李志伟的复习指导，把重点都整理出来（整理好的笔记应该有厚厚的一本，最起码得四五十页），李志伟的真题只到2006年，而且分章节整理的，所以不用担心最后没题估分，第二轮复习结束可以拿07——12年任意一年的真题检验一下，大概半个月；第三轮复习，教材可以扔了，因为你的笔记本应该涵盖了所有知识点，这轮复习再从头过真题，这次是一套一套的做，一天一套，91年到06年（这种成套的网上可以下载，淘宝上也买得到），大概20天；第四轮，这个时候大概11月中旬了，把没做的07到14年真题以模拟的形式做掉，仔细分析，然后再过一遍李志伟上的自己感觉做的不好的题目，看不懂的背下来，各章看不懂的概念题也背下来，笔记也是越看越薄，会的删去，不会的记下来，没事的时候反复背，反复翻看李志伟书上自己做的不好的题目；进入12月开始以实验为主，考前用11、12年检验一下，不用担心自己做过而没法测出水平，因为你根本记不住答案，这个时候用做过的卷子测出来的应该差不多就是最终成绩了！我考前分别用07、08、11、12四年真题测的，平均大概在140左右，考完感觉成绩应该在135+【篇二：实验考试题总结】=txt>529、使用离心机时，当部分装载时，离心管可随意放在转头中而不用考虑平衡。
《化学1》教材目录:欧阳光明（2021.03.07）引言第一章从实验学化学第一节化学实验基本方法第二节化学计量在实验中的应用归纳与整理第二章化学物质及其变化第一节物质的分类第二节离子反应第三节氧化还原反应归纳与整理第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质第二节几种重要的金属化合物第三节用途广泛的金属材料归纳与整理第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第二节富集在海水中的元素——氯第三节硫和氮的氧化物第四节氨硝酸硫酸归纳与整理PS：这本书是高一上学期所学：红色字体部分为重点《化学2》教材目录：第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表第二节元素周期律第三节化学键归纳与整理第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第二节化学能与电能第三节化学反应的速率和限度归纳与整理第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷第二节来自石油和煤的两种基本化工原料第二节生活中两种常见的有机物第四节基本营养物质归纳与整理第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源第二节资源综合利用环境保护PS：这本书是高一下学期所学：红色字体部分为难点《物质结构与性质（选修3）》教材目录：第一章原子结构与性质第一节原子结构第二节原子结构与元素的性质归纳与整理复习题第二章分子结构与性质第一节共价键第二节分子的立体结构第三节分子的性质归纳与整理复习题第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识第二节分子晶体与原子晶体第三节金属晶体第四节离子晶体归纳与整理复习题PS：这本书是高二上学期所学，不过所学时间仅为半学期多一些《化学反应原理(选修4)》教材目录：绪言第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第二节燃烧热能源第三节化学反应热的计算归纳与整理第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率第二节影响化学反应速率的因素第三节化学平衡第四节化学反应进行的方向归纳与整理第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离第二节水的电离和溶液的酸碱性第三节盐类的水解第四节难溶电解质的溶解平衡归纳与整理第四章电化学基础第一节原电池第二节化学电源第三节电解池第四节金属的电化学腐蚀与防护归纳与整理PS：这本书是高二下学期所学：该书都是难点《有机化学基础（选修5）》教材目录：引言第一章认识有机化合物1有机化合物的分类2有机化合物的结构特点3有机化合物的命名4研究有机化合物的一般步骤和方法归纳与整理复习题第二章烃和卤代烃1脂肪烃2芳香烃3卤代烃归纳与整理复习题第三章烃的含氧衍生物1醇酚2醛3羧酸酯4有机合成归纳与整理复习题第四章生命中的基础有机化学物质1油脂2糖类3蛋白质和核酸归纳与整理复习题第五章进入合成有机高分子化合物的时代1合成高分子化合物的基本方法2应用广泛的高分子材料3功能高分子材料归纳与整理复习题结束语有机化学与可持续发展PS：这本书是高二上学期后半学期所学。
电化学原理书
电化学原理是研究与化学变化有关的电流流动现象的科学，涉及电化学反应、电化学平衡和电化学动力学等基本原理。
电化学反应指的是在电解质溶液中，电荷载体（离子或电子）在外加电场的作用下发生的化学变化。
电化学平衡是指在电化学反应过程中，电荷载体的浓度和电势之间达到平衡的状态。
电化学动力学则研究电化学反应速率及其与反应条件之间的关系。
在电化学反应中，发生氧化反应的称为氧化剂，而发生还原反应的称为还原剂。
凡电化学反应都包括氧化与还原两个过程，因此被称为氧化还原反应。
常见的电化学反应有电解、电池反应和电化学腐蚀等。
电化学平衡是指在电化学反应过程中，由于反应物的浓度和溶液的电势之间的相互作用，使得反应物的浓度和电势趋向于一定的平衡状态。
在电化学平衡中，溶液的电位称为标准电势，它与反应物的浓度呈一定的关系，可用标准电极电势表进行预测和计算。
电化学动力学研究的是电化学反应速率及其与反应条件之间的关系。
电化学动力学理论主要分为两大部分：电荷传递理论和电化学方程理论。
电荷传递理论主要研究电流在电极电解质界面上的传递机理和速率，而电化学方程理论则是通过电极反应的速率方程描述电化学反应速率与浓度、温度等因素之间的关系。
总之，电化学原理是研究与化学变化有关的电流流动现象的科
学，涉及电化学反应、电化学平衡和电化学动力学等重要原理。
在实际应用中，电化学原理被广泛应用于化学分析、电池技术、腐蚀防护等领域，具有重要的科学价值和实际应用意义。
电化学基础一.考点解析考点1：原电池⑴定义：原电池——将化学能转化为电能的装置。
⑵组成条件：①两个活泼性不同的电极。
通常用活泼金属做负极，用不活泼金属或可以导电的非金属做正极。
②电解质溶液：一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应或做氧气的载体。
③通过导线连接电极（或电极相互接触），形成闭合回路。
④(实质条件)：通过自发的氧化还原反应中的电子转移，在外电路上形成电流。
(3)、原电池中的几个判断①正极负极的判断：正极：活泼的一极负极：不活泼的一极②.电流方向与电子流向的判断电流方向：正→负电子流向：负→正电解质溶液中离子运动方向的判断阳离子:向正极区移动阴离子:向负极区移动⑷电极反应的书写方法：①首先确定氧化还原反应的总化学方程式；②根据化学反应确定原电池的正、负极，发生氧化反应的一极为负极。
③由反应物和生成物结合电解质溶液写出负极的电极反应。
④较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式.一般情况下用总反应方程式减去负极反应，根据得失电子数目相同的原理写出正极反应的电极反应。
⑸应用：金属的腐蚀与防护考点2：电解池⑴将电能转化为化学能的装置。
⑵组成条件：①外电源——提供电能②导线——形成闭合回路③电解质溶液——帮助实现能量转化⑶实质：通过外加电源使不能自发进行的氧化还原反应得以实现。
⑷电解池中离子的放电顺序：①阴离子氧化顺序为：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧根离子②阳离子的还原顺序为：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > > H+（与金属活动性顺序相反）注意：书写阳极反应时，首先要注意观察电极材料，当电极为C、Pt、Au等惰性电极时，根据阴离子放电顺序考虑溶液中的阴离子放电，若阳极本身为活泼金属材料，则首先考虑电极反应。
而阴极无论什么材料都不参与电极反应。
⑸用惰性电极电解电解质溶液的基本规律：①电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4溶液等）的电解阴极：4 H+ + 4 e—= H2↑阳极：4 OH—- 4 e—= 2 H2O + O2↑总反应：2 H2O 电解2H2↑+ O2↑②分解电解质型：无氧酸（除HF外），不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（CuCl2、HCl溶液）的电解（以CuCl2为例）阴极：Cu2+ + 2 e—= Cu 阳极：2 Cl—- 2 e—= Cl2↑总反应：CuCl2电解Cu +Cl2↑③放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（如NaCl、MgBr等溶液）的电解。
