研究生电化学基础教程-朱果逸267页PPT

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。

[解析] 化学反应符合设计要求．该氧化还原反应可拆 分为如下两个半反应： 氧化反应(负极反应)：Cu－2e－===Cu2＋， 还原反应(正极反应)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋.
结合原电池构成的条件可确定：负极材料为铜，正极材 料可用石墨，电解质溶液为FeCl3溶液．如果设计不带 盐桥装置的则用一烧杯，如果设计带盐桥装置的要考虑 两个烧杯中反应的特点，设计烧杯中的溶液，负极Cu 应放在CuCl2溶液中，正极碳棒应置于盛放FeCl3溶液的 烧杯中．
◇检查预习◇
2.“记”，古代散文的一种，主要是记载事物， 并通过记事、记物或写景、记人来抒发作者 的感情或见解，即景抒情，托物言志。
• 3.写病梅，疗梅。表达了作者疗梅的愿望和 决心。（表）
• 摧残人才，拯救人才。揭露和抨击了清朝封 建统治阶级，表达渴望人才、追求个性解放 的强烈愿望。（里）
1． 理解文中重要文言实词、虚词的
言志—— 揭露社会黑暗，人
才被埋没、扭曲；要求 政治改革，追求个性解 放。
问题三：概括本文的主题。
• 本文通过谴责人们对梅花的摧残， 形象地揭露和抨击了清朝封建统治阶 级束缚人民思想，压制摧残人才的罪 行，表达了要求改革政治、渴望人才、 追求个性解放的强烈愿望。
总结
谢谢大家 再见！
是与电源正极相连的活性阳极，若电极质量增加， 则该电极一定是与电源负极相连的阴极，此时溶液 中一定存在氧化性强于H＋的金属离子．
3．在电解过程中，若阳极质量不变，则阳极一定是惰 性电极．若阴极质量不变，则此电极上一定有气体 产生，该气体一定是H2.
4．溶液中若阳离子的放电能力强于H＋，而阴离子的放 电能力强于OH－时，电解的实质一定是电解电解质 本身，如CuCl2.

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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
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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-

学习储能装置和电池技术的原 理，如锂离子电池和太阳能电 池。
燃料电池和电化学传感器
燃料电池
探索燃料电池的原理与应用，如氢燃料电池和燃料电池汽车。
电化学传感器
了解电化学传感器的工作原理，以及其在环境监测和医学诊断中的应用。
《电化学基础》PPT课件
本PPT课件将介绍电化学的基础理论、动力学、电池与电解池、电化学表征技 术以及电化学的应用领域，带你深入了解这个令人着迷的领域。
电化学基础理论
1 电化学基础概念
2 电化学反应的基本
学习电化学的基础概念，
特征和实验表征方 法
包括电解质、离子和电
探索电化学反应的特征
子传输。
以及实验方法，包括溶
了解反应速率和速率常数的 定义及其在动力学研究中的 重要性。
电池和电解池
1
电池和电解池的基本概念
探索电池与电解池的原理和应用，包
奥姆定律和纳尔斯特方程
2
括电子转移和离子传输过程。
学习奥姆定律和纳尔斯特方程，揭示
电池和电解池中电流与电势之间的关
系。
3
活性质量、化学放电和电化学 效率
和计时电流法
深入了解线性扫描伏安法和循环伏安法的 原理和应用。
探索电位阶跃法和计时电流法在电化学研 究中的重要性。
电化学应用
电催化和电极催化反应
电化学合成和电化学分析 储能装置和电池技术
了解电催化和电极催化反应的 应用，如催化转化和废水处理。
探索电化学合成和电化学分析 在化学工业和实验室中的应用。
电解和电沉积过程
4
响，以及化学放电和电化学效率的计
算。
了解电解和电沉积在电化学中的应用
以及相关实验和工业过程。

界面电势分布？
界面热力学分析
界面211
自由能 体相G = f(T,P,n) 界面G = f(T,P,A,n)
恒温恒压： dG= dn dG=dA + dn
Ad + n d = 0 -d = d = q d+ c d 吉布斯吸附等温式！(电子一粒子)
静电势基准：真空无限远处的点电 荷为零电势 (物理)
电化学：离子=带电荷的物质粒子 需要考虑：电作用＋化学作用
过程模型
(a)
W2 +
界面203
W1
W2
W1
(b)
能量变化
真空中无穷远处 i, , =0
真空中距表面近处 i=0, =
实物相内空穴中 i=0, =
实物相内部
i
=
i
zi e0 W1
基础122
物理化学：热力学动力学，容量性质，强 度性质，熵，自由能，活度，化学势，活 化能，平衡常数，速度常数，吸附，静电 作用，布郎运动，能级，费米能级，波兹 曼分布，泊松公式，菲克定律，流体力学 ，流量，扩散….
电势，能斯特公式，电学基本概念
参考书
基础123
查全性，电极过程动力学导论，第三版，
电子离子
基础107
电子电路：并联、串联, V=IR, 欧姆定律, 基尔霍夫定律
离子导电：相同规律, 只是R表达复 杂, 与E 、I、化学变化相关
电池过程
阳极
基础108
1.1 V 阴极
Zn
盐
Cu
桥
ZnSO4
CuSO4
电池过程
基础109
Zn (s) + CuSO4 (aq) ZnSO4 (aq) + Cu (s)

一、电极电势的产生 原电池可产生电流，说明两电极间形成了电势
差。当电池内部无电流通过或通过的电流极小而接 近于零时，所测得的电势差就等于原电池的电动势E， 它代表了正负电极之间的电势差，即：
E＝ E + - E -
问题：单个电极的电势是怎样产生的？ 为什么不同电极具有不同的电势？
+++++ +++++
氧化值：把反映电子偏移情况的“形式电荷”数称为 “氧化值”。
(1)在单质中元素的氧化值等于零，因为原子间成键 电子并不偏离一个原子而靠近另一个原子。
(2)在二元离子化合物中，各元素的氧化值和离子的 电荷数相一致。
(3)在共价化合物中，成键电子对总是向电负性大的 元素靠近，所以电负性最大的F元素氧化值总是-1， 电负性次大的O元素一般为-2（在过氧化物中为-l， 在氟化物OF2、O2F2中分别为十2和十1 ），最常见 的H元素一般为+1（在盐型氢化物中为-1）。然后 按照化合物中各元素氧化值的代数和等于零(即整个 分子必定电中性)的原则来确定其他元素的氧化值。
金属-金属难 溶盐电极
Hg2Cl2 / Hg
Hg | Hg2Cl2 (s) | Cl-(c) Hg2Cl2+2e- =2Hg + 2Cl-
氢气电极
甘汞电极
例：将下列反应组装成原电池
2Al + 3NiCl2
2AlCl3 + 3Ni
解 负极：Al(s) →Al3+ + 3e正极：Ni2+ + 2e- → Ni(s)
负极反应： Zn(s) 还原态
Zn2+(aq) + 2e氧化态

说教材
基础 必修2中第二章第二节《化学能与电能》中已 经出现了原电池的知识，其侧重点从原电池的 形成条件上让学生初步了解原电池及其简易装 置，从能量转换角度认识原电池。 拓展 选修4中第四章第一节《原电池》主要是两个 方面认识原电池：一是从原理上可以把氧化还 原反应分解为两个半反应；二是从装置上，把 氧化反应和还原反应分开在两个区域进行，从 而设计出带盐桥的原电池装置。
学生总结 媒体辅助 攻克难点
小组合作 动手体验
第四章 电化学基础 §1 原电池
本章教材分析：
预习案
本章在必修教材原电池学习的基础上，注重新旧知识间的联系，进一步深入了 解形形色色的电池世界，同时介绍电能向化学能转化打下基础。
本章推荐学习方法：列表归纳总结法。 本节学习重点：进一步了解原电池的工作原理池是_________________________________________的装置。 2 原电池的形成条件： （1）两个电极____________________作负极，发生______________反应 _____________________做正极，发生______________反应 （2）_______________________； （3）形成___________________。
第四章 电化学基础 §1 原电池 学习案
【动手体验】 现有铜片、锌片、铁片、石墨、硫酸铜溶液、稀硫酸、硫酸锌溶液、无水乙醇、导线、 电流计，请动手设计、制作原电池，并画出原电池的装置简图 【开动脑筋】 原电池的工作原理： （1）Cu为_____极，发生________反应，电极反应为__________； Zn为_____极，发生________反应，电极反应为__________； （2）电子从______极流出，电子流入_______极，电流方向是________________, 【学以致用】 设计电池：（1）Cu＋2 Ag NO3＝Cu (NO3)2+2Ag （2）Cu＋2FeCl3=2FeCl2+CuCl2， 要求：a 画出原电池的装置简图，注明原电池的正极和负极，注明外电路中电子的流向。 b 写出两个电极上的电极反应 【课后思考】 1、下列各组金属和溶液，能组成原电池的是( ) A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸 C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液 2、某原电池的总反应是Zn ＋Cu2+ ＝Zn2+ ＋ Cu，该原电池的正确组成是( ) A. B. C. D. 正 极 Zn Cu Zn Cu 负 极 Cu Zn Cu Zn 电解质溶液 CuCl2 CuCl2 ZnCl2 ZnCl2 3、市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝；启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会 放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。请回答下列问题： 1 “热敷袋”放出的热量是利用了铁 放出的热量； 2 炭粉的主要作用是 ； 3 加入氯化钠的主要作用是 ； 4 试写出有关的电极反应式和化学方程式 ___。