电化学(课件PPT)

05
电化学测试技术发展前景
新型电极材料的研发
总结词
随着科技的发展，新型电极材料在电化学测试领域的应用越 来越广泛，它们具有更高的电化学活性和稳定性，能够提高 电化学测试的精度和可靠性。
详细描述
新型电极材料如纳米材料、碳基材料、金属氧化物等，具有 优异的电化学性能和独特的物理化学性质，能够适应各种不 同的电化学测试需求。它们的研发和应用，将为电化学测试 技术的发展开辟新的道路。
03
恒电位法可以用于研究腐蚀电化学、电化学合成和 电镀等领域。
循环伏安法
循环伏安法是一种常用的电化 学测试方法，通过控制电极电 位在一定范围内循环变化来研 究电极反应。
该方法可以用于研究电极反应 的可逆性和不可逆性，以及电 化学反应的动力学参数和机理 。
循环伏安法在电化学分析、腐 蚀电化学和电化学合成等领域 有广泛应用。
电极反应与电池反应
总结词
电极反应是电化学中的基本单元，电池反应则是多个电极反应的组合。
详细描述
电极反应是指在电极上发生的化学反应，是电化学中的基本单元。电池反应则 是由一个或多个电极反应组合而成，是实现电能与化学能相互转化的整体反应 。
电极电位与电池电位
总结词
电极电位是电极与溶液之间的电势差，电池电位则是电池中正负极电位的代数和。
分类
根据电极反应类型，可分为阳极和阴极。
电解池的工作原理
电解过程
在电解池中，电流通过电极和电解质溶液，使电解质溶液中的离子 在电极上发生氧化还原反应，从而实现电能向化学能的转化。
电子转移
在电极上，电子通过外电路从阳极流向阴极，而电解质溶液中的离 子则通过扩散作用或对流作用迁移到电极表面。
电流分布

特点：它们的极化原因是电化学引起的，因此是电化学极 化，并可从简单盐中沉积出致密的镀层。
2）络离子的还原
设 氰化物镀铜电解液基本组成
CuCN 35g/L（0.4 mol/L） NaCN 48g/L （1.0 mol/L） Cu＋ 与CN－形成的络离子可能有[Cu(CN)2]-、 [Cu(CN)3]2-、 [Cu(CN)4]3-等不同形式，认为主要存在形式是[Cu(CN)3]2其在水中的电离平衡为：[Cu(CN)3]2-＝Cu＋＋3CN－
阴极性镀层 当镀层与基体金属形成腐蚀电池时，镀层因电位比基体更
正，基体金属首先受到腐蚀溶解，这时镀层为阴极性镀层。 阴极性镀层仅能对基体起到机械保护作用，不能起到电化
学保护作用，如：
铁上镀Sn： Sn2 /Sn －0.14V Fe2 /Fe －0.44V?
形成腐蚀电池时，Sn为阴极，Fe为阳极
(4) 电铸
提纯金属或湿法冶金
(5) 电加工 某些精密的零件，机械加工困难，可采用电加
工成型技术
(6) 表面处理 制备特殊用途材料如发泡镍、中空镍纤维等
(7) 高科技 如电沉积法制备一维纳米线
(8) 材料制备 制备催化材料、复合材料、金属膜材料等
常规电镀对电镀层的基本要求： 通常对电镀层要求：
镀层与基体结合牢固，一定的厚度及厚度均匀 镀层结构致密、孔隙率小等。 进一步要求：镀层内应力小、柔韧性好、有一定的硬度、
自行车轮镀铜镍铬； 吊灯等灯具电镀仿金镀层或仿银镀层； 仪器仪表盘装饰性电镀缎面镍；
功能性镀层 功能性镀层是具有特定功能和特定意义的镀层， 通常是只对 某一种零件和某一种特殊使用条件下所要求的特殊功能，因 此功能性镀层包括的项目较多，而且随着技术的发展和应用 的开发，今后还会越来越多，如： •耐磨镀层： 提高零件的表面硬度，增加抗磨损性能（如直 轴、曲轴、气缸， 纺织机械中的各种辊桶镀硬铬或喷涂陶磁 微粒）； •减磨镀层： 多用于滑动接触面，需要电镀韧性好的金属， 如轴瓦，轴套等镀Sn、Pb-Sn、Pb-In等；

含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为 离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42— 可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间
隔室。
下列叙述不正确的是（D ）
A.ab为阳离子交换膜， cd为阴离
子交换膜
阳阴 膜 Na+ 膜
SO42-
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以 得到NaOH和H2SO4产品 C.通电后中间隔室的SO42—离子向 正极区迁移，负极区电极反应为：
还是原电池，若不是，请说明品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
【体味高考1】
（2016·北京 节选）用石墨电极完成下列电解实验
实验一
实验二
装 置
现 a、d处试纸变蓝；b处变红， 两个石墨电极附近有气泡产 象 局部退色；c处无明显变化 生；n处有气泡产生；……
1.膜（盐桥）的作用及膜的类型（盐桥填充物质）的判断 2.过膜（盐桥）离子的判断 及膜（盐桥）两边溶液的相关 计算：
离子迁移量、溶液质量变化、PH（或浓度）变化
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2H2O+2e- = H2↑+2OH-，负极区溶 液PH升高
D.当电路中通过1mol 电子的电量
时，通过ab 、cd两膜的离子数目
相等
【强化训练】(2014福建, 改编) 某原电池装置如图所示,电池总 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用

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【解析】 乙中I－失去电子放电，发生氧化 反应，A正确；由总反应方程式知，Fe3＋被还 原成Fe2＋，B正确；当电流计为零时，说明正、 逆反应转移电子数相等，反应达到平衡，C正 确。甲池中加入Fe2＋，导致平衡逆向移动， 则Fe2＋失去电子生成Fe3＋，甲中石墨电极作 为负极，D错误。 【答案】 D
高 1．了解原电池和电解池的工作原理，
考 能写出电极反应和电池反应方程式。
点 击
2．了解常见化学电源的种类及其工作 原理。
3．理解金属发生电化学腐蚀的原因、
金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
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重点知识归纳
一、原电池、电解池电极反应式及总反应式 的书写 思路导引
确定电 分析电 写出电极 写出总 极名称 → 极反应 → 反应式 → 反应式
离子移向参加反应的电极，不参加反应的离子与带
相反电荷离子移动的方向相反。如 Zn/H2SO4/Cu 原 电池中，H＋移向正极，则 SO24－移向负极；电解饱 和 NaCl 溶液，Cl－移向阳极，则 Na＋移向阴极。
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二、电解质溶液的电解规律及有关计算方法 思路导引
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方法点拨 1．电解规律(惰性电极)
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互动探究
(1)乙池中若换为Fe电极和FeCl2溶液，则原电池是 怎样工作的？
(2)电流计读数为零后，若在乙中溶入KI固体，则
原电池反应能继续发生吗？若向甲中加入固体Fe呢？
【提示】(1)原电池反应变为2Fe3＋＋Fe 3Fe2＋，
乙中Fe作负极，甲中石墨作正极，电极反应分别为
Fe－2e－
无论是原电池还是电解池，其电极反应均是氧化
还原反应，因此电极反应式的书写要遵循质量守