第二章、放电电极表面电子发射
第二章、放电电极的表面电子发射
第一章中主要介绍了放电气体中的电子产生、气体粒子的碰撞激发和碰撞电离过程。在气体放电中，阴极表面的电子发射，对气体放电过程起着重要作用。下面就电极表面的电子发射过程进行讨论。 我们先来看一下金属表面的电子所受电场力的作用。在原子体系中，核外电子受原子核场的库仑力的作用，其势能为：
r
Ze r U 02
16)(πε-= （2-1） 电子离原子核越近，势能越大（电子脱离原子核的引力需做的功越大），电子离原子核越远，势能越小（0)(→?∞→r U r ）。
在金属中也是如此，只是金属中的电子要受到多个按规则
排列的原子的场作用。金属表面的一个自由电子（能在金属中
自由移动的电子）受多个原子核场的同时作用，势能曲线如图
2.1。横轴x 轴垂直于金属表面，纵轴表示电子的势能；
0→?∞→U x 。金属中自由电子的最低能量为Wa -，能量
再低于Wa -的电子为束缚电子，束缚于金属原子内，不能在金
属中自由运动。在金属中自由电子的最高势能为φe -。虽然自
由电子可以在金属中自由运动，但不能脱离金属表面而成为空
间自由电子，这些电子只有从外界获得足够的能量（φe ），
电子的动能才能超过金属表面势垒而脱离金属表面成为空间自
由电子。
金属内的自由电子从外部获得能量的主要途径有：
1、 加热金属-----热发射；
2、 用紫外或可见光照射金属表面---光致发射；
3、 外加电场---场致发射；离子、电子等轰击金属表面，将能量传递给金属中的电子-----二次电子发射。 一、热阴极发射
从前面金属表面的电子势能曲线可以看出：金属表面内自由电子的位能位于φe Wa --与范围内，所以φe Wa --至也称为导带。在导带中的电子具有的最大能量为φe -，若想让电子脱离金属表面成为空间自由电子，电子至少应从外部获得φe 的能量。φe -----功函数或逸出功。
导带中的自由电子的速度分布应满足玻尔兹曼分布：
kT E e E n /)(?-∝? 其中 a W U E -=? （2-2）
即使在室温情况下（T=300K ），也有极少数电子的能量超过金属表面的势垒而脱离金属表面，形成很小的电流。如果加热金属阴极，超过金属表面势垒的电子数会迅速增加。应用热发射的元器件很多，示波器与电视机的电子枪、阴极射线管等都是利用热阴极发射。
清洁均匀的金属表面热发射的电离密度为：kT e e AT j /2φ-= （2-3） 其中)/(102.1422623K m A e mk h
A ?==π，T---温度（K ），k ---玻尔兹曼常数，e —电子电荷，m---电子质量，kT ---单位为eV 。
从上式看，A 为常数，这是理想情况（假定金属表面微观均匀，无任何缺陷），任何位置的逸出功φe 都相等。但实际情况远非如此，所以A 值只能实际测量，表2.1给除了部分金属的逸出功及A 的测量值。
表2.1 部分金属的逸出功及A 的测量值
从（2-3）式可以看出，↓↓?↑?↑↑?-j e e j A kT e /;φφ，若想得到比较大的电流密度，应选用↓↑?e A ,的材料。
二、阴极的光致电子发射
电极表面的光致电子发射是基于光电效应原理，能量大于一定值（金属的逸出功）光子入射金属表面，就会有光电子产生，这就是光电效应。
金属材料的逸出功φe 和光电子的速度分布可以通过实验测量，测量装置及实验曲线如图2.2。两个平行金属板封闭于真空管里，分别用不同波长的单色光照射阴极金属板，用检流计G 测量两极板间的电流大小。
当光子能量足够大（频率ν足够大，或波长λ足够短）时，入射光子就会在阴极金属板上打出电子---光电子，入射光波长及光强不变，改变极间电压，就会得到光电流i 随极间电压的变化曲线。当正极电位高于负极电位时，光电流i 几乎为常数，与入射光强成正比；当负极电位高于正极电位时，随着电位差值的增大，光电流i 成线性减小，直至电位差为某一值（-V 0）时，0=i 。
实验结果表明，光电子发射有如下特点：
1、光电子的速度分布不服从Maxwell 分布。
如果入射光子能量为νh ，金属表面电子的逸出功为W ，则光电子的动能为：
W h v m e -=ν2/2 （2-4）
由前面介绍的金属表面的电子势能曲线可知，金属中的自由电子具有的能量处于φe Wa --~之间，所以发射的光电子速度的不同，最大速度对应最高能量φe -。
W a h v m e -=∴ν2/2max （2-5）
最小速度对应：W a h v m e -=∴ν2/2min （2-6）
调节两电极间的电位差，当负极板电位高于正极板电位时，光电子被外加电场减速，光电流0=i 对应的截止电压为0V -，该电场对最快的光电子的减速恰好使光电子不能到达正极板，此时有：
)(12102max 0φνe h e
V v m eV e -=?= (2-7) 2、光电流i 随光强I 增大而线性增大
当入射光频率一定（临界νν ）时，光强I 0与光子流密度N 成正比，这样CI i N I =∴↑↑?↑?，光电子数，C 为常数。光电探测器工作原理就是利用了这一线性关系。但是当光强很强时，会出现饱和现象，在进行光电测量中应尽量比，避免饱和现象的出现，因为此时不再满足线性关系。
3、光发射的临界频率临界ν及逸出功φe 的测量
为了时电子从金属表面释放出来，所吸收的光子必须具有一定的能量，以克服电子脱离金属表面所需要的逸出功φe ，如果光子能量φνe h v m e 临界=2/2
min ，就不可能引起光电子发射，所以临界频率应满足： h e e h /φνφν≥?≥临界临界 （2-8）
测量金属材料逸出功的关键就是测量出光电子发射对应的入射光临界频率。
电解池教案(第一课时)
第三节电解池教案（第一课时）
（2）电解质； （3）构成闭合回路 ［学生活动］让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式。（能够请1—2名学生到黑板上书写，然后讲评） ［板书］ CuCl 2Cu＋Cl 2 ↑ ［过渡］下面我们再分析电解池的两个电极。 ［板书］3、电解池的两极 ［讲］电解池的两极是由与之相连的电源电极的极性决定的。 ［板书］阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应） ［设疑］电解质溶液是如何将电路沟通的呢？ ［板书］4、电解池中的电子的移动方向 ［学生活动］请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。 ［板书］电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→电源正极 ［讲］由上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。 ［板书］5、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 ［问］从上已知CuCl2溶液中存有的离子有：Cu２＋、Cl－、OH－、H＋为什么电解时，只有Cu２＋和Cl－放电？这要涉及到离子的放电顺序问题。［板书］6、离子的放电顺序 ［讲］因为各种离子得失电子的水平不同，所以，电解时离子放电难易也不同。 ［板书］阳离子：Ag+＞Hg2+＞H+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 ［讲］电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。 ［讲］我们还要注意的是要先看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性电极材料，则根据阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式 ［板书］7、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―
高中化学 电极反应式的书写
电极反应式的书写 高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆ 典例在线锂电池是新一代高能电池，目前已研发出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为：Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是 A．Li是正极，MnO2是负极 B．放电时负极的反应：Li－e－===Li＋ C．放电时正极的反应：＋e－===MnO2 D．电池放电时，产生高锰酸根离子 【参考答案】B 【试题解析】Li在负极发生反应：Li－e－===Li＋，MnO2在正极发生反应：MnO2＋e－===。 解题必备 1．根据装置图书写电极反应式 （1）确定原电池的正负极及放电的物质。 首先根据题目给定的图示装置特点，结合原电池正负极的判断方法，确定原电池的正负极及放电的物质。 （2）书写电极反应式。 ①负极反应： 规律：活泼金属或H2(或其他还原剂)失去电子生成金属阳离子或H＋(或其他氧化产物)，要注意生成的物质是否与电解质溶液发生反应。 ②正极反应： 规律：阳离子得电子生成单质或氧气得电子生成O2－。 （3）写出电池总反应方程式。 结合电子守恒将正负极电极反应式相加即得到电池总反应方程式。 2．根据电池总反应式，写电极反应式 第一步：找出还原剂和氧化剂，确定负极、正极放电的物质。 第二步：利用电荷守恒写出电极反应式，注意电极上生成的新物质是否与电解质溶液发生反应，如O2?在酸性溶液中生成H2O，在碱性或中性条件下生成OH－；＋4价碳在酸性条件下生成CO2，在碱性溶液中
以形式存在。 第三步：验证，将两个半反应相加，得总反应式。总反应式减去一个反应式得到另一个反应式。 学霸推荐 1．Li-A l/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S+Fe 有关该电池的下列说法中，正确的是 A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1 B．该电池的总反应式为2Li＋FeS===Li2S＋Fe C．负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋ D．充电时，阴极发生的电极反应式为Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS 2．Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋ B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 3．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为：Al?3e?Al3+ B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al+4OH??3e?+2H2O C．由Fe、Cu、FeCl 3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu–2e?Cu2+ D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu?2e?Cu2+ 答案 1．【答案】B 【解析】由正极的电极反应式知，在负极上Li失去电子被氧化，所以Li-Al在电池中作为负极材料。该材料中Li的化合价为0价，故A项错误；负极的电极反应式为2Li－2e－===2Li＋，故C项错误；该电池的总反应式为正、负极的电极反应式之和：2Li＋FeS===Li2S＋Fe，故B项正确；由于充电时阴极发生还原反应，所以阴极的电极反应式为2Li＋＋2e－===2Li，故D项错误。 2．【答案】B 3．【答案】C
电池的电极反应式的书写(答案)
高中常见的原电池电极反应式的书写 一、一次电池 1、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极：Fe–2e-==Fe2+ 正极：2H++2e-==H2↑ 离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+ 2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性) ！ 负极：2Fe–4e-==2Fe2+ 正极：O2+2H2O+4e-==4 OH 化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 3、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物） 负极：Zn + 2OH–2e-== Zn(OH)2 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH－ 化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ MnOOH 4、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) ; 负极：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－ 化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag 5、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－ 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面） 6、锂电池一型：（负极–金属锂、正极–石墨、电解液LiAlCl4–SOCl2） ！ 负极：8Li －8e－＝8 Li + 正极：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－ 化学方程式8Li＋3SOCl2 === Li2SO3 ＋6LiCl ＋2S 二、二次电池（又叫蓄电池或充电电池） 1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO2 电解液—浓硫酸） 放电时负极：Pb－2e－＋SO42－=PbSO4 正极：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=PbSO4＋2H2O 充电时阴极：PbSO4 + 2H+ ＋2e-== Pb+H2SO4 阳极：PbSO4 + 2H2O －2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+ ，
原电池和电解池电极反应式的书写方法
原电池和电解池电极反应式的书写方法 一、原电池电极反应式的书写方法: 1.首先判断原电池的正负极 如果电池的正负极判断失误，则电极反应必然写错。一般来说，较活泼的金属失去电子，为原电池的负极，但不是绝对的。如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化，因而铝是负极，此时的电极反应为： 负极：2Al－6e－=== 2Al3+ 正极：6H 2O +6e－=== 6OH－+3H 2 ↑或 2Al3++2H 2 O +6e－+ 2OH－=== 2AlO 2 － + 3H 2 ↑ 再如，将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜却失去电子是原电池的负极被氧化，此时的电极反应为： 负极：Cu－2e－=== Cu2+ 正极：2NO 3－ + 4H+ +2e－=== 2NO 2 ↑+2H 2 O 2.要注意电解质溶液的酸碱性 在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢－氧燃料电池就分酸式和碱式两种，在酸性溶液中的电极反应： 负极：2H 2 －4e－=== 4H + 正极O 2 + 4H+ + 4e－=== 2H 2 O 如果是在碱性溶液中，则不可能有H+出现，同样在酸性溶液中，也不能出现 OH－。由于CH 4、CH 3 OH等燃料电池在碱性溶液中，碳元素是以CO 3 2－离子形式存在 的，故不是放出CO 2 。 3.还要注意电子转移的数目 在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。这样可避免在有关计算时产生错误或误差，也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误。 4.抓住总的反应方程式 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。而两个电极相加即得总的反应方程式。所以对于一个陌生的原电池，只要知道总的反应方程
几种常见的电极反应式的书写
几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写 江西黎川一中朱印聪 燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是不一定两极是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。燃料电池有很多，下面主要介绍几种常见的燃料电池，希望达到举一反三的目的。 一、氢氧燃料电池 氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入 O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O 电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况： 1．电解质是KOH溶液（碱性电解质） 负极发生的反应为：H2 + 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H2O,所以： 负极的电极反应式为：H2– 2e- + 2OH- === 2H2O； 正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH-即：2O2- + 2H2O === 4OH-，因此， 正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- === 4OH-。 2．电解质是H2SO4溶液（酸性电解质） 负极的电极反应式为：H2 +2e- === 2H+ 正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即：O2- + 2 H+ === H2O，因此 正极的电极反应式为：O2+ 4H+ + 4e- === 2H2O(O2 + 4e- === 2O2-，2O2- + 4H+ === 2H2O) 3. 电解质是NaCl溶液（中性电解质） 负极的电极反应式为：H2 +2e- === 2H+ 正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- === 4OH- 说明：1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH- 3.中性溶液反应物中无H+ 和OH- 4.水溶液中不能出现O2- 二、甲醇燃料电池 甲醇燃料电池以铂为两极,用碱或酸作为电解质： 1．碱性电解质（KOH溶液为例） 总反应式：2CH4O + 3O2 +4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O 正极的电极反应式为：3O2+12e- + 6H20===12OH- 负极的电极反应式为：CH4O -6e-+8OH- === CO32-+ 6H2O 2. 酸性电解质（H2SO4溶液为例）
电池的电极反应式的书写(打印)
高中常见的原电池电极反应式的书写（十年高考） 书写过程归纳：列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。 选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。 巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒） 一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4） 负极：Zn–2e-==Zn2+(氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应) 离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极：Fe–2e-==Fe2+(氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应) 离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀) 3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性) 负极：2Fe–4e-==2Fe2+(氧化反应) 正极：O2+2H2O+4e-==4- OH(还原反应) 化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al、正极—Ni 电解液NaCl溶液、O2) 负极：4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e-==12- OH(还原反应) 化学方程式4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 负极：Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应) 化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑ 6、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物） 负极：Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应) 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH－（还原反应) 化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ MnOOH 7、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应) 正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－(还原反应) 化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag 8、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－（还原反应) 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面） 9、镁---铝电池（负极--Al、正极--Mg 电解液KOH） 负极(Al)：2Al + 8 OH–- 6e- ＝2AlO2–+4H2O (氧化反应) 正极(Mg）：6H2O + 6e- ＝3H2↑+6OH–（还原反应) 化学方程式：2Al + 2OH–+ 2H2O ＝2AlO2–+ 3H2 10、锂电池一型：（负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2） 负极：8Li －8e－＝8 Li + (氧化反应) 正极：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－（还原反应) 化学方程式8Li＋3SOCl2 === Li2SO3 ＋6LiCl ＋2S，
电火花加工原理
电火花加工技术 学院：机械与汽车工 程学院 专业：材控10-2班 姓名：徐鹏
学号：201001021047 电火花加工技术 电火花是一种加工工艺，主要是利用具有特定几何形状的放电电极（EDM 电极）在金属（导电）部件上烧灼出电极的几何形状。电火花加工工艺常用于冲裁模和铸模的生产。 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法，叫电火花加工。电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。电火花 加工主要由机械厂完成。电火花是一种自激放电，其特点如下：火花放电 的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后， 随即发生火花放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电 压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间（通常为10-7-10-3s）后 及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通道能量转换的热能来不及 传至电极纵深），使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局 部被腐蚀。 工具电极和工件之间并不直接接触，而是有一个火花放电间隙0.1— 0.01mm，间隙中充满工作液。 加工过程中没有宏观切削力火花放电时，局部、瞬时爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的变形和位移。可以“以柔克刚”由于电火花加工直接利用电 能和热能来去除金属材料，与工件材料的强度和硬度等关系不大，因此町以用 软的工具电极加工硬的工件，实现“以柔克刚”。可以加工任何难加工的金属 材料和导电材料 由于加工中材料的去除是靠放电时的电、热作用实现的，材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热学特性，如熔点、沸点、比热容、导热系数、 电阻率等，而几乎与其力学性能(硬度、强度等)无关。这样可以突破传统切削 加工对刀具的限制，可以实现用软的工具加工硬、韧的工件甚至可以加工聚晶 金刚行、立方氮化硼一类的超硬材料。目前电极材料多采用紫铜或石墨，因此 工具电极较容易加工。可以加工形状复杂的表面 由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上，因此特别适用于复杂表面形状工件的加工，如复杂型腔模具加工等。特别是数控技术的采用，使得用 简单的电极加工复杂形状零件成为现实。 可以加工特殊要求的零件 可以加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形小孔、深小孔等有特殊 要求的零件。由于加工中工具电极和工件不直接接触，没有机械加工的切削力，因此适宜加工低刚度工件及微细加工。
电极反应方程式的书写步骤
电极反应方程式的书写步骤： 1、首先判断原电池的正负极 如果电池的正负极判断失误，则电极反应必然写错．一般来说，较活泼的金属失去电子，为原电池的负极，但不是绝对的．如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化，因而铝是负极，此时的电极反应为： 负极：2Al-6e-═2Al3+ 正极：6H2O+6e-═6OH-+3H2↑ 或2Al3++2H2O+6e-+2OH-═2AlO2-+3H2↑ 再如，将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜却失去电子是原电池的负极被氧化，此时的电极反应为： 负极：Cu-2e-═Cu2+ 正极：2NO3-+4H++2e-═2NO2↑+2H2O 2、要注意电解质溶液的酸碱性 在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系．如氢-氧燃料电池就分酸式和碱式两种，在酸性溶液中的电极反应： 负极：2H2-4e-═4H + 正极：O2+4H++4e-═2H2O 如果是在碱性溶液中，则不可能有H+出现，同样在酸性溶液中，也不能出现OH-．由于CH4、CH3OH等燃料电池在碱性溶液中，碳元素是以CO32-离子形式存在的，故不是放出CO2． 3、还要注意电子转移的数目 在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒．这样可避免在有关计算时产生错误或误差，也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误 4、抓住总的反应方程式 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池．而两个电极相加即得总的反应方程式．所以对于一个陌生的原电池，只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式，就可写出另一个电极反应式．
原电池电极方程式书写练习题
常见原电池电极方程式书写练习 1、写出下列原电池的有关反应式 ⑴铜铝强碱溶液的原电池（电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：氢氧化钠溶液）总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ ⑵铝铜电池浓硝酸原电池（电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：浓硝酸） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （3）镁铝电池稀硫酸原电池（电极材料：镁片和铝片，电解质溶液：） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （4）镁铝电池强碱原电池（电极材料：镁片和铝片，电解质氢氧化钠溶液：） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （5）氢氧燃料原电池（电极材料：碳棒和碳棒，电解质氯化钠溶液） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （6）氢氧燃料原电池（电极材料：碳棒和碳棒，电解质盐酸溶液） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （7）氢氧燃料原电池（电极材料：惰性电极，电解质氢氧化钾溶液） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________
电极过程动力学 电化学
吸附对电极/溶液界面性质的影响： ①在电极/溶液界面上不但有静电吸附，而且有特性吸附，只有当电极表面剩余电荷足够多时，静电吸附足够大时，特性吸附才消失； ②当电极表面发生吸附时，电毛细管曲线和微分电容发生变化； ③由于静电吸附和特性吸附共同存在，会出现超载吸附与三电层结构； ④无特性吸附时，分散层电位与紧密层电位方向相同，当有阴离子特性吸附时，紧密层与分散层方向相反。
电极过程——电极表面附近薄液层中进行的过程与电极表面上发生的过程的总称。 电极过程单元步骤： ①液相传质——反应粒子向电极表面传递； ②表面转化（前置）——反应粒子在电极表面或附近液层发生某些转化； ③电化学——反应粒子在电极/溶液界面得到电子或失去电子； ④表面转化（后置）——反应产物在电极表面或附近液层发生某些转化； ⑤a、新相生成——反应产物不溶时，反应产物生成新相； b、液相传质——反应产物可溶时，产物粒子从电极表面向溶液中或溶液电极内部迁移。电极极化——电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象。 过电势——表示某一电流密度下极化电势与平衡电势之差。 ①阳极过电势： ②阴极过电势： 控制步骤——电极过程中最慢的单元步骤。 极化曲线——电极上电势随电流密度变化的关系曲线。 传质过程（溶液）： ①对流——物质粒子随液体流动而移动。 A、自然对流——液体各部分之间由于存在浓度差或温度差产生的密度差或密度梯度而产生的对流； B、强制对流——通过搅拌而引起的对流。 ②扩散——溶液中某一组分由于存在浓度梯度（或化学势梯度）而发生该组分向减少这种梯度的方向转移的过程。 ③电迁移——带电粒子在电场梯度或电势梯度的作用下而引起的迁移过程。 扩散层——通过电流时，由于物质迁移缓慢而引起浓度发生扩散的液层。 稳态扩散——溶液中任意一点的浓度不再随时间变化的扩散过程。 （扩散速度与时间无关，反应粒子浓度分布只与空间有关，扩散层厚度一定） 非稳态扩散——溶液中任意一点的浓度随时间变化的扩散过程。 （反应粒子浓度同时是空间和时间的函数，扩散层厚度随时间变化） 扩散电流密度——由带电粒子的扩散引起的电流。 极限扩散电流密度——电极反应所能达到的最大电流密度。
高中化学电解池习题
电解 (2)离子的放电顺序：（物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电） 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸溶液)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +(水溶液)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 阳极：阳极金属或还原性强的离子先失电子 活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->N>S>F - -电解质阴离子放电-2H -- 1.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是( ) A.原电池中失去电子的一极为负极 B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极 C.原电池中相对活泼的一极为正极 D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极 2.若某装置发生反应:Cu+2H +Cu 2++H 2↑,关于该装置的有关说法正确的是( ) A.该装置一定为原电池 B.该装置为电解池 C.若为原电池,Cu 为正极 D.电解质溶液可能是稀硝酸 3.有关以下甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( ) A.甲中负极反应式为2H ++2e -H 2↑ B.乙中阳极反应式为Ag ++e -Ag C.丙中H +向石墨棒方向移动 D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 4.下面列出了电解不同物质时发生的电极反应,其中错误的是( )
A.电解饱和食盐水,阴极:Na++e-Na B.电解CuSO4溶液,阴极:Cu2++2e-Cu C.电解熔融NaCl,阴极:Na++e-Na D.电解NaOH溶液,阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑ 6.Cu2O是一种半导体材料,右图是基于绿色化学理念设计的 制取Cu2O的电解池示意图,电解总反应为 2Cu+H2O Cu2O+H2↑。下列说法正确的是() A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反 应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成 7.下图中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a电极质量增加,b电极处 () 1．下列叙述中错误的是( ) A．电解池是电能转化为化学能的装置 B．原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极 C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应 D．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气 2．用铂电极分别电解KCl溶液和K2SO4溶液时，都会出现的现象或实验结果是( ) A．溶液中K＋离子浓度都不变 B．溶液的pH都不变 C．阳极上都生成能使湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色的无色气体 D．阴极上都生成可燃性气体 3某同学为了使反应2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑能进行，设计了下列四个实验，如下图所示，你认为可行的方案是( ) 5．()用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电 8．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，
电极方程式的书写和常见电源(高考总复习)
电极方程式的书写和常见电源 电极反应式书写的一般步骤： 负极：活泼金属失电子，看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存，则进行进一步的反应。例：甲烷燃料电池中，电解液为K OH，负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O，但CO2不能与OH-共存，要进一步反应生成碳酸根。 正极：①当负极材料能与电解液直接反应时，溶液中的阳离子得电子。例：锌铜原电池中，电解液为HCl，正极H+得电子生成H2。②当负极材料不能与电解液反应时，溶解在电解液中的O2得电子。如果电解液呈酸性，O2+4e-+4H+==2H2O；如果电解液呈中性或碱性，O2+4e-+2H2O==4OH-。 特殊情况:Mg-Al-NaOH，Al作负极。 负极：Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O；正极：2H2O+2e-==H2↑+2OH- Cu-Al-HNO3，Cu作负极。 注意：Fe作负极时，氧化产物是Fe2+而不可能是Fe3+； 肼（N2H4）和NH3的电池反应产物是H2O和N2 无论是总反应，还是电极反应，都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒。pH变化规律： 电极周围：消耗OH-(H+)，则电极周围溶液的pH减小（增大）；反应生成OH-(H+)，则电极周围溶液的pH增大（减小）。 溶液：若总反应的结果是消耗OH-(H+)，则溶液的pH减小（增大）；若总反应的结果是生成OH-(H+)，则溶液的pH增大（减小）；若总反应消耗和生成OH-(H+)的物质
的量相等，则溶液的pH由溶液的酸碱性决定，溶液呈碱性则pH增大，溶液呈酸性则pH减小，溶液呈中性则pH不变。 书写下列原电池的电极方程式 1．Cu─H2SO4─Zn原电池 正极： 2H+ + 2e-→ H2↑ 负极： Zn - 2e-→ Zn2+ 总反应式： Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑ 2．Cu─FeCl3─C原电池 正极： 2Fe3+ + 2e-→ 2Fe2+ 负极： Cu - 2e-→ Cu2+ 总反应式： 2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ 3．钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀 正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH- 负极：2Fe - 4e-→ 2Fe2+ 总反应式：2Fe + O2 + 2H2O == 2Fe（OH)2 4．氢氧燃料电池（中性介质） 正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH- 负极：2H2 - 4e-→ 4H+ 总反应式：2H2 + O2 == 2H2O 5．氢氧燃料电池（酸性介质） 正极：O2 + 4H+ + 4e-→ 2H2O 负极：2H2 - 4e-→ 4H+ 总反应式：2H2 + O2 == 2H2O 6．氢氧燃料电池（碱性介质） 正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH- 负极：2H2 - 4e- + 4OH-→ 4H2O 总反应式：2H2 + O2 == 2H2O 7．铅蓄电池（放电） 正极 (PbO2) ： PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+→ PbSO4 + 2H2O
电火花加工的基本原理
电火花加工的基本原理 车辆工程6班、20124415、赵幸摘要：电火花加工又称放电加工（Electrical Discharge Machining，简称EDM），是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺。 关键词：电火花、电腐蚀、工艺技术 电火花加工的原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。电腐蚀现象早在20世纪初就被人们发现，但是长期以来，电腐蚀一直被认为是一种有害的现象，人们不断地研究电腐蚀现象的原因并设法减轻和避免电腐蚀的发生。1940年，前苏联科学电工研究所拉扎连柯夫妇的研究结果表明，电火花腐蚀的主要原因是：电火花放电时火花通道中瞬间产生大量的热，达到很高的温度，足以使任何金属材料局部熔化、气化而被蚀除掉，形成放电凹坑。这样，人们在研究抗腐蚀办法的同时，开始研究利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工，终于在1943年拉扎连柯夫妇研制出利用电容器反复充放电原理的世界上第一台实用化的电火花加工装置。 实践经验表明，要把有害的火花放电转化为有用的加工技术，必须创造条件： 1.使工件的电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙，这一间隙随加工条件而定，通常约为几微米至几百微米。如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，因而不会产生火花放电；如果间隙过小，很容易形成短路接触，同样也不能产生火花放电。因此，在电火花加工过程中必须具有工具电极的自动进给和调节装置。 2.使火花放电为瞬间的脉冲性放电，并在放电延续一段时间后，停歇一段时间（放电延续的时间一般为10-7-10-3s)。这样才能使放电所产生的热量来不及传导扩散到其余部分，把每一次的放电点分别局限在很小的范围内；否则，像持续弧放电那样，使放电点表面大量发热、熔化、烧伤，只能用于焊接或切割，而无法用作尺寸加工，故电火花加工必须采用脉冲电源。 3.使火花放电在有一定绝缘性能的液体介质中进行，例如煤油、皂化液或去离子水等。液体介质又称工作液，必须具有较高的绝缘强度（103-107Ω?cm），以有利于产生脉冲性的火花放电。同时，液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属小屑、碳黑等电蚀产物从放电间隙中的悬浮排出去，并且对工具电极和工件表面有较好的冷却作用。
电解池教学设计(人教版)
电解池(人教版选修4第四章第三节第1课时)教学设计 〖教学目标〗 知识与技能：了解电解池工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式，初步了解溶液中的微粒放电顺序 过程与方法：通过观察、实验、阅读资料获取信息，运用科学方法对信息进行加工，一步提高科学探究能力。 情感态度价值观：能在思考分析过程中倾听他人意见，相互启发，体会到合作交流的重要。通过电解在生产、生活中的应用实例感受化学科学社论价值。 〖教学重点〗书写电极反应式和电解总反应方程式 〖教学难点〗电解过程中离子放电顺序的判断 〖学生认知〗 〖教学流程〗
〖板书计划〗第三节电解池 〖学案〗 电解池学案（课时1）
交流讨论1电解熔融的氯化钠制金属钠： ?通电后，熔融氯化钠中的Na+和Cl-的如何运动？ ?通过后电极表面分别发生什么反应？(写出电极反应式) ?上述过程发生什么形式的能量转化？ 交流讨论2 用石墨电极电解饱和食盐水（滴有酚酞），记录实验现象。 ?溶液中存在哪些离子？ ?阴极和阳极上产生的气体是什么?如何通过实验检验？ ?写出阴极和阳极的电极反应式。 ?阴极区酚酞变红的原因是什么？ 实践活动 根据电解原理，某同学制作一个家用简易环保型消毒液发生器，如图所示，通过电解食盐水制取NaClO消毒液。
?石墨电极哪端与电源正极相连？为什 么？ ?完成实验，并检验消毒液是否具有漂白性。 练习将浓度为1mol/L的 NaCl 和HCl 溶液各500mL混合，用石墨电极电解。 （1）写出电解过程中的电极反应式。 （2）电解过程中溶液的pH如何变化？ （3）当阴极收集到6.72L气体，阳极析出什么气体？其体积是多少？ 〖教学过程〗 〖PPT〗：各种常用电池图片 这是我们生活中常用的电池，它们的原理都是利用氧化还原反应产生电能，那么能否利用电能引发氧化还原呢？ 1799年，当意大利人发明了最原始的电池——伏打电池之后，许多科学家进行了这方面的偿试和研究，直到1807年，英国化学家戴维利用250节锌铜原电池串联起来用铂电极电解熔融的氢氧化钾时，奇迹发生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰，戴维发现了金属钾。到目前为止，在化工生产、金属冶炼、日常生活中，电解方法已经广泛应用。 〖展示〗：家用次氯酸钠消毒液发生器。其原料是饱和食盐水，通电即生成次氯酸钠，其原理是什么呢？通过本节课的学习将找到答案。(板书课题) 〖问题〗能否举出几个通电发生的化学反应。
常见化学电源电极反应式的书写汇总
常见化学电源电极反应式的书写汇总1、银-锌电池： (电解质溶液：KOH溶液) 2、Ni-Cd电池：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：Cd +2 NiO(OH) + 2H 2O=Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2 正极：2 NiO(OH) + 2H 2O+2e-→2Ni(OH) 2 +2OH- 负极：Cd +2OH-→Cd(OH) 2 + 2e- 3、铅蓄电池：(电解质溶液：硫酸) 总反应：Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 =2PbSO 4 + 2H 2 O 正极：PbO 2 + 4H++SO 4 2-+2e-→PbSO 4 + 2H 2 O 负极：Pb + SO 42-→PbSO 4 +2e- 4、锌锰干电池 (1)酸性(电解质:NH 4 Cl等)［注：总反应式存在争议］ (2碱性(电解质KOH) 总反应：Zn+2MnO 2+H 2 O=Zn(OH) 2 +Mn 2 O 3 正极：2MnO 2+H 2 O+2e-→Mn 2 O 3 +2OH- 负极：Zn+2OH-→Zn(OH) 2 +2e-5、氢-氧电池：
6．锂电池：(正极材料为LiMnO 2 ) 总反应：Li + MnO 2=LiMnO 2 正极：Li++e-+MnO 2→LiMnO 2 负极：Li→Li++e- 7、甲烷电池：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：CH 4 +2 KOH + 2O 2 =K 2 CO 3 + 3H 2 O 正极：2O 2+8e-+ 4H 2 O=8OH- 负极：CH 4 +10OH-→CO 3 2- +8e-+7H 2 O 8、乙烷电池： (电解质溶液：KOH溶液) 总反应：2C 2H 6 + 8KOH +7O 2 =4K 2 CO 3 + 10H 2 O 正极：7O 2+28e-+ 14H 2 O→28OH- 负极：2C 2H 6 +36OH-→4CO 3 2-+28e-+24H 2 O 9、甲醇燃料电池（40%KOH溶液） 总反应式：2CH 3OH+3O 2 +4KOH→2K 2 CO 3 +6H 2 O 正极：3O 2+12e-+ 6H 2 O→12OH- 负极：2CH 3OH+16OH-→2CO 3 2-+12e-+12H 2 O 10、Fe-Ni电池(爱迪生电池)：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：Fe + NiO 2 + 2H 2 O=Fe(OH) 2 + Ni(OH) 2 正极：NiO 2 + 2H 2 O+2e-→Ni(OH) 2 +2OH- 负极：Fe+2OH-→Fe(OH) 2 +2e- 11、铝-空气海水电池：(电解质溶液：海水) 总反应：4Al + 6H 2O + 3O 2 =4Al(OH) 3 正极：3O 2+12e-+ 6H 2 O→12OH- 负极：4Al→4Al3++12e-[注：海水基本呈中性] 12、熔融盐电池：(电解质：熔融Li 2CO 3 、Na 2 CO 3 )
电解池
一.电解原理： 1、电解池的定义： 2．离子的放电顺序：（阴、阳离子失去或得到电子的能力） 阳离子：具有（）性，按（）能力顺序排列 阴离子：具有（）性，按（）能力顺序排列 考点1：电解产物的判断 （1）阳极产物的判断 首先看电极，若是（）电极(一般是除Au、Pt外的金属)，则（）失电子，电极被溶解形成阳离子进入溶液；若是惰性电极(如石墨、铂、金等)，则根据放电顺序加以判断。阴离子放电顺序： S2->SO32->I->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子）>F- 直接根据溶液中阳离子放电顺序加以判断。阳离子放电顺序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 【提示】)根据阳离子放电顺序判断阴极产物时，要注意下列三点： ①阳离子放电顺序表中前一个c(H＋)与其他离子的浓度相近，后一个c(H＋)很小，来自水的电离 ②Fe3＋得电子能力大于Cu2＋，但第一阶段只能被还原到Fe2＋； ③Pb2＋、Sn2＋、Fe2＋、Zn2＋一定条件(即电镀)时也能在水溶液中放电；Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下放电。 练习：用惰性电极电解下列物质，写出其电极反应式及总反应式： （1）饱和的CuCl2溶液：阴极：； 阳极：； 总反应式：。 （2）Na2SO4溶液：阴极：； 阳极：； 总反应式：。 （3）NaOH溶液：阴极：； 阳极：； 总反应式：。 （4）AgNO3溶液：阴极：； 阳极：； 总反应式： （5）CuSO4溶液：阴极：
阳极：； 总反应式：。 （6）熔融的KCl：阴极：； 阳极：； 总反应式： 注意：①电解液的PH变化:根据电解产物判断。口诀：“有氢生成碱，有氧生成酸；都有浓度大,都无浓度小”。（“浓度大”、“浓度小”是指溶质的浓度） ②使电解后的溶液恢复原状的方法：先让析出的产物（气体或沉淀）恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如：①NaCl溶液：通HCl气体（不能加盐酸）；②AgNO3溶液：加Ag2O固体（不能加AgOH）；③CuCl2溶液：加CuCl2固体；④KNO3溶液：加H2O；⑤CuSO4溶液：CuO（不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3）等。 练习： 1、用石墨做电极电解1 mol/L CuSO4溶液，当c(Cu2＋)为0.5 mol/L时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种
电极过程动力学
电极过程动力学 一、实验目的 通过对铜电极的阳极极化曲线和阴极极化曲线的测定，绘制出极化曲线图，从而进一步加深对电极极化原理以及有关极公曲线理论知识的理解。通过本实验，熟悉用恒电流法测定极化曲线。 二、实验原理 当电池中由某金属和其金属离子组成的电极处于平衡状态时，金属原子失去电子变成离子获得电子变成原子的速度是相等的，在这种情况下的电极称为平衡电极电位。 电解时，由于外电源的作用，电极上有电流通过，电极电位偏高了平衡位，反应以一定的速度进行，以铜电极Cu|Cu2+为例，它的标准平衡电极电位是+0.337V，若电位比这个数值更负一些，就会使Cu2+获得电子的速度速度增加，Cu失去电子的速度减小，平衡被破坏，电极上总的反应是Cu2+析出； 反之，若电位比这个数值更正一些，就会使Cu失去电子的速度增加，Cu2+获得电子的速度减小，电极上总的反应是Cu溶解。这种由于电极上有电流通过而导致电极离开其平衡状态，电极电位偏离其平衡的现象称为极化，如果电位比平衡值更负，因而电极进行还原反应，这种极化称为阴极极化，反之，若电位比平衡值更正，因而电极进行氧化反应，这种极化称为阳极极化。 对于电极过程，常用电流密度来表示反应速度，电流密度愈大，反应速度愈快。电流密度的单位常用安培/厘米2，安培/米2。 由于电极电位是影响影响电流密度的主要因素，故通常用测定极化曲线的方法来研究电极的极化与电流密度的关系。 一、实验方法及装置 本实验电解液为CuSO4溶液（溶液中CuSO4.5H2O浓度为165g/l，H2SO4 180g/l）；电极用φ=0.5mm铜丝作为工作电极，铂片电极作为辅助电极。为了测得不同电流密度下的电极电位，以一个甘汞电极与被测电极组成电池，甘汞电极通过盐桥与被测电极相通，用CHI660B电化学工作站测得不同电流密度下对应的阴极或阳极极化曲线。