第五章 电化学

电化学基础-王玮

中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 电化学基础是在学习无机化学和物理化学的基础上开设的电化学入门课程，是材料化学专业的学科基础必修课程。主要介绍电化学材料科学的基本理论、基本概念等内容，为今后学习奠定基础。 2.设计思路： 尽管先修课程物理化学中有专门一章介绍电化学，但是随着电化学材料科学的快速发展，电化学技术在材料科学与工程领域中的应用越来越广泛。本课程着重介绍电化学的基本知识、基本原理和电化学技术应用。 3.课程与其他课程的关系 本课程的先修课程是物理化学。为后期更好的学习新能源材料概论、金属腐蚀与防护、功能高分子材料等专业课程，更好的开展毕业论文（设计）工作奠定基础。二、课程目标 本课程的目标是让学生在前期学习物理化学等课程的基础上，系统学习电化学的基本理论、基本原理等内容，并能够应用于后续其他专业课程的学习。了解、掌握电 - 1 -

化学材料科学研究所涉及的基本理论和基本原理以及电化学技术的应用。 三、学习要求 本课程要求学生（或小组）及时关注网络教学（包括移动客户端）的阅读资料、思考讨论题等，按照要求在课前完成相关的资料检索汇总及思考；在课堂上认真听讲，积极参与课堂讨论；课后积极参与小组活动并完成作业。 四、教学内容 五、参考教材与主要参考书 [1] (美)巴德等. 电化学方法原理和应用（第二版）. 化学工业出版社. 2005.5 [2] 高鹏等. 电化学基础教程. 化学工业出版社. 2013.9 [3] (德)哈曼等. 电化学. 化学工业出版社. 2010 六、成绩评定 （一）考核方式 A.闭卷考试：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： - 1 -

电化学原理知识点

电化学原理 第一章 绪论 两类导体： 第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子（或空穴）的导体，叫做电子导体，也称第一类导体。 第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。 三个电化学体系： 原电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。 电解池：将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。 腐蚀电池：只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。 阳极：发生氧化反应的电极 原电池（-）电解池（+） 阴极：发生还原反应的电极 原电池（+）电解池（-） 电解质分类： 定义：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。 分类： 1.弱电解质与强电解质—根据电离程度 2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态 3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型 水化数：水化膜中包含的水分子数。 水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质，受这种相互作用的水分子层称为水化膜。可分为原水化膜与二级水化膜。 活度与活度系数： 活度：即“有效浓度”。 活度系数：活度与浓度的比值，反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。 规定：活度等于1的状态为标准态。对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质状态，即规定纯物质的活度等于1。 离子强度I ： 离子强度定律：在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的关系为： 注：上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。 电导：量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。 符号为G ，单位为S ( 1S =1／Ω)。 影响溶液电导的主要因素：（1）离子数量；（2）离子运动速度。 当量电导（率）：在两个相距为单位长度的平行板电极之间，放置含有1 克当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。 与 K 的关系： 与 的关系： 当λ趋于一个极限值时，称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。 离子独立移动定律：当溶液无限稀释时，可以完全忽略离子间的相互作用，此时离子的运动 i i i x αγ=∑ =2 2 1i i z m I I A ?-=±γlog L A G κ= KV =λN c N c k 1000=λ- ++=000λλλ

大学无机化学第五章试题及标准答案

第五章原子结构和元素周期表 本章总目标： 1：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云的图形 2：能够运用轨道填充顺序图，按照核外电子排布原理，写出若干元素的电子构型。 3：掌握各类元素电子构型的特征 4：了解电离势，电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。 各小节目标： 第一节：近代原子结构理论的确立 学会讨论氢原子的玻尔行星模型213.6E eV n = 。 第二节：微观粒子运动的特殊性 1：掌握微观粒子具有波粒二象性（h h P mv λ= =）。 2：学习运用不确定原理（2h x P m π???≥ ）。 第三节：核外电子运动状态的描述 1：初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布（即电子云）。 2：掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。 3：掌握核外电子可能状态数的推算。 第四节：核外电子的排布 1：了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。 2。掌握核外电子排布的三个原则： ○ 1能量最低原则——多电子原子在基态时，核外电子尽可能分布到能量最低的院子轨道。 ○ 2Pauli 原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说是在同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。 ○ 3Hund 原则——电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式

分别占据不同的轨道。 3:学会利用电子排布的三原则进行 第五节：元素周期表 认识元素的周期、元素的族和元素的分区，会看元素周期表。 第六节：元素基本性质的周期性 掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化 1：原子半径——○1从左向右，随着核电荷的增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，使原子半径逐渐减小；○2随着核外电子数的增加，电子间的相互斥力也增强，使得原子半径增加。但是，由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷，因此从左向右有效核电荷逐渐增加，原子半径逐渐减小。 2：电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小，原子核对外层电子的引力增大，电离能呈递增趋势。 3：电子亲和能——在同一周期中，从左至右电子亲和能基本呈增加趋势，同主族，从上到下电子亲和能呈减小的趋势。 4：电负性——在同一周期中，从左至右随着元素的非金属性逐渐增强而电负性增强，在同一主族中从上至下随着元素的金属性依次增强而电负性递减。 习题 一选择题 1.3d电子的径向函数分布图有（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.1个峰 B.2个峰 C. 3个峰 D. 4个峰 2.波函数一定，则原子核外电子在空间的运动状态就确定，但仍不能确定的是（） A.电子的能量 B.电子在空间各处出现的几率密度 C.电子距原子核的平均距离 D.电子的运动轨迹 3.在下列轨道上的电子，在xy平面上的电子云密度为零的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A .3s B .3p x C . 3p z D .3d z2 4.下列各组量子数中，合理的一组是（） A .n=3，l=1，m l=+1，m s= +1/2 B .n=4，l=5，m l= -1，m s= +1/2 C .n=3，l=3，m l=+1，m s= -1/2 D .n=4，l=2，m l=+3，m s= -1/2 5.第四周期元素原子中未成对电子数最多可达（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.4 B.5 C.6 D.7

电化学基础习题及答案

电化学基础习题解答 第四章P63 1．将甘汞电极与另一电极（在电极上析出氢气）组成电解池。电解液是pH 为7的饱和KCl 溶液。在25℃时，以一定大小的电流通过电解池，测得两极间电压为 1.25V 。若认为甘汞电极是不极化的，求此条件下阴极的过电位（假定溶液的欧姆电位降可略去不计）。 解：-+-=??E V 0085.125.12415.0-=-=-=+-E ?? 22 1 H e H = +-+ [] () V 4141.0705916.01ln 0-=-?=??? ? ??- =+-H nF RT ?? ()V 5944.04141.00085.1-=---=?Δ 2． 用Pb 电极来电解0.1mH 2SO 4（265.0=±γ），若在电解过程中，把Pb 阴极与 另一当量甘汞电极相连接时，测得电动势为E=1.0685V 。试求H 2在Pb 极上的过电位。 解：E -=+-??﹦ 0.2802－1.0685 ﹦ －0.7883V 22 1 H e H = +-+ [] ??? ? ??- =+-H nF RT 1ln 0??=0.05916lg(0.2×0.265)=-0.07547V V 7883.0=?Δ－0.07552V=0.7128V 第五章P73 1． 试证明对于反应R ne vO =+-扩散电流密度为 dx dC D v nF i 00= 证明： O 在x 方向上的扩散传递速度dx dC D V x 0 0-=，对于反应 R ne vO =+- 若以阴极反应电流为正，则()?? ? ????? ??=-??? ??=dx dC D F v n V F v n i x 00

电化学思考课后答案第五章

思考题 1. 在电极界面附近的液层中，是否总是存在着三种传质方式为什么每一种传质方式的传质速度如何表示 答：电极界面附近的液层通常是指扩散层，可以同时存在着三种传质方式（电迁移、对流和扩散），但当溶液中含有大量局外电解质时，反应离子的迁移数很小，电迁移传质作用可以忽略不计，而且根据流体力学，电极界面附近液层的对流速度非常小，因此电极界面附近液层主要传质方式是扩散。三种传质方式的传质速度可用各自的电流密度j 来表示。 3. 旋转圆盘电极和旋转圆环-圆盘电极有什么优点它们在电化学测量中有什么重要用途 答：旋转圆盘电极和旋转圆环-圆盘电极上各点的扩散层厚度是均匀的，因此电极表面各处的电流密度分布均匀。这克服了平面电极表面受对流作用影响不均匀的缺点。它们可以测量并分析极化曲线，研究反应中间产物的组成及其电极过程动力学规律。 6. 稳态扩散和非稳态扩散有什么区别是不是出现稳态扩散之前都一定存在非稳态扩散阶段为什么 答：稳态扩散与非稳态扩散的区别，主要看反应离子的浓度分布是否为时间的函数，即稳态扩散时()i c f x =，非稳态扩散时(,)i c f x t =。稳态扩散出现之前都一定存在非稳态扩散阶段，因为反应初期扩散的速度比较慢，扩散层中各点的反应粒子是时间和距离的函数；而随着时间的推移，扩散的速度不断提高，扩散补充的反应粒子数与反应消

耗的反应离子数相等，反应粒子在扩散层中各点的浓度分布不再随时间变化而变化，达到一种动态平衡状态。 习题 6. 已知25℃时，在静止溶液中阴极反应Cu2+ + 2e →Cu受扩散步骤控制。Cu2+离子在该溶液中的扩散系数为1×10-5cm2/s，扩散层有效厚度为×10-2cm，Cu2+离子的浓度为L。试求阴极电流密度为cm2时的浓差极化值。 7. 在含有大量局外电解质的LNiSO4溶液中，用旋转圆盘电极作阴极进行电解。已知Ni2+离子的扩散系数为1×10-5cm2/s，溶液的动力黏度系数为×10-2cm2/s，试求： （1）转速为10r/s时的阴极极限扩散电流密度是多少 （2）上述极限电流密度比静止电解时增大了多少倍设静止溶液中的扩散层厚度为5×10-3cm。

电化学原理复习资料

第一章 绪论 思考题 1、第一类导体和第二类导体有什么区别 答：区别：载流子的不同。第一类导体载流子为物体内部自由电子或空穴，第二类导体的载流子为正负离子。 注意：①不要漏掉空穴，②部分同学认为载流子在各自导体间导电过程涉及化学变化。这是不对的，只有在两类导体界面上传递时才会出现化学反应。 】 2、什么是电化学体系你能举出两﹑三个实例加以说明吗 答：电化学体系是指由两类不同导体组成的，是一种在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的体系。 实例:①镀锌的电解池，其外电路是由第一类导体组成的，而电解质是由第二类导体组成，在正极上发生氧化反应（Zn 和OH -失去电子的反应），在负极上发生还原反应（Zn 2+和H +得电子的反应。②丹尼尔电池，其外部电路时由第一类导体组成，而溶液是由第二类导体组成，其阳极上发生还原反应，阴极上发生氧化反应。 注意： ①例子不能写得过于简单，要具体说明。②“阴”、“阳”的字迹一定写清楚。 " 4、能不能说电化学反应就是氧化还原反应为什么 答：不能。因为电化学反应是发生在电化学体系中的，并伴随有电荷的转移的化学反应。而氧化还原反应则是指在反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。 注意：强调电化学体系，电化学反应要在两类导体组成的体系中发生反应。而氧化还原反应则没有导体类型的限制。 , 6、影响电解质溶液导电性的因素有哪些为什么 答：①电解质溶液的几何因素。对单位体积溶液，电解质溶液的导电性与离子在电场作用下迁移的路程和通过的溶液截面积有关，这同单位体积金属导体受其长度和横截面积的影响类似。 ②离子运动速度。离子运动速度越大，传递电量就越快，导电能力就越强。离子运动速度又受到离子本性、溶液总浓度、温度、溶剂粘度等的影响。 ③离子浓度。离子浓度越大，则单位体积内传递的电量就越大，导电能力越强。但如果离子浓度过大，离子间距离减少，其相互作用就加强，致使离子运动的阻力增大，这反而能降低电解质的导电性能。 ④溶剂性质。影响离子的电离、水化半径、粘度等。 ; 电解质溶液导电性的影响是多方面的，而各因素间又能相互影响。 问题：容易忽略第一条，同时具体影响情况应尽量全面。 第二章电化学热力学 习题2、计算25℃时下列电池的电动势。 ' (2) Pt kg mol FeCl kg mol FeCl kg mol SnCl kg mol SnCl Pt |)/001 .0()/01.0(||)/01.0()/001.0(|2342，，

大学无机化学第五章试题及答案

第五章 原子结构和元素周期表 本章总目标： 1：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云的图形 2：能够运用轨道填充顺序图，按照核外电子排布原理，写出若干元素的电子构型。 3：掌握各类元素电子构型的特征 4：了解电离势，电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。 各小节目标： 第一节：近代原子结构理论的确立 学会讨论氢原子的玻尔行星模型213.6E eV n = 。 第二节：微观粒子运动的特殊性 1：掌握微观粒子具有波粒二象性（h h P mv λ= =）。 2：学习运用不确定原理（2h x P m π???≥ ）。 第三节：核外电子运动状态的描述 1：初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布（即电子云）。 2：掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。 3：掌握核外电子可能状态数的推算。 第四节：核外电子的排布 1：了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。 2;掌握核外电子排布的三个原则： ○ 1能量最低原则——多电子原子在基态时，核外电子尽可能分布到能量最低的院子轨道。 ○ 2Pauli 原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说是在同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。 ○3Hund 原则——电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式

分别占据不同的轨道。 3:学会利用电子排布的三原则进行 第五节：元素周期表 认识元素的周期、元素的族和元素的分区，会看元素周期表。 第六节：元素基本性质的周期性 掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化 1：原子半径——○1从左向右，随着核电荷的增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，使原子半径逐渐减小；○2随着核外电子数的增加，电子间的相互斥力也增强，使得原子半径增加。但是，由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷，因此从左向右有效核电荷逐渐增加，原子半径逐渐减小。 2：电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小，原子核对外层电子的引力增大，电离能呈递增趋势。 3：电子亲和能——在同一周期中，从左至右电子亲和能基本呈增加趋势，同主族，从上到下电子亲和能呈减小的趋势。 4：电负性——在同一周期中，从左至右随着元素的非金属性逐渐增强而电负性增强，在同一主族中从上至下随着元素的金属性依次增强而电负性递减。 习题 一选择题 1.3d电子的径向函数分布图有（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.1个峰 B.2个峰 C. 3个峰 D. 4个峰 2.波函数一定，则原子核外电子在空间的运动状态就确定，但仍不能确定的是（） A.电子的能量 B.电子在空间各处出现的几率密度 C.电子距原子核的平均距离 D.电子的运动轨迹 3.在下列轨道上的电子，在xy平面上的电子云密度为零的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A .3s B .3p x C . 3p z D .3d z2 4.下列各组量子数中，合理的一组是（） A .n=3，l=1，m l=+1，m s= +1/2 B .n=4，l=5，m l= -1，m s= +1/2 C .n=3，l=3，m l=+1，m s= -1/2

西安交大 大学化学 第五章 课后答案

第5章电化学基础……问题 1. 什么是氧化还原的半反应式？原电池的电极反应与氧化还原反应式有何关系？ 答：任何一个氧化还原反应都可以分写成两个半反应：一个是还原反应，表示氧化剂被还原；一个是氧化反应，表示还原剂被氧化。即： 还原反应：氧化态＋n e－→ 还原态； 氧化反应：还原态－n e－→氧化态 这两个式子称为氧化还原的半反应式。 原电池的总反应是一个氧化还原反应，原电池的两个电极反应各乘以一个适当的系数后再加和起来，即得原电池总反应式……氧化还原反应式。 2. 原电池由那些部分组成？试分别叙述每一部分的作用。 答：原电池主要由以下几个部分组成：E正极得到电子，发生还原反应； 负极提供电子，发生氧化反应；●在双液电池中盐桥也必不可少，其作用是通过离子扩散来保持溶液的电中性，消除电极反应产生的过剩电荷的阻力，导通电流；?导线是导通电流，确保反应持续进行。 3. 如何将一个在溶液中进行的氧化还原反应设计成原电池？ 答：E先将氧化还原反应分写成两个半反应：一个是还原反应，表示氧化剂被还原；一个是氧化反应，表示还原剂被氧化； 根据两个半反应的电对特点将其设计成电极，并用符号表示电极的组成；●确定正负极：氧化反应对应于阳极，即负极；而还原反应对应于阴极，即正极；?不同的电解质间要用盐桥连接以减小液接电势。 例如：将反应2KMnO4＋5Na2SO3＋3H2SO4＝2MnSO4＋5Na2SO4＋K2SO4＋3H2O设计成原电池。 E氧化反应；SO32－－ne－→ SO42－ ●电极组成：(－) Pt| Na2SO4，Na2SO3 还原反应：MnO4－＋ne－→ Mn2+(+) Pt| KMnO4，MnSO4，H2SO4 ?电池符号：(－)Pt| Na2SO4，Na2SO3‖KMnO4，MnSO4，H2SO4| Pt(+) 4. 如何用符号表示一个原电池？写出原电池：Pt|H2|H+||Cl－|AgCl|Ag的电极反应及电池反应式。 答：用符号表示一个原电池的一般规则为：E负极在左，正极在右； 用“|”表示两相之间的相界面，用“||”表示盐桥；●溶液应注明浓度(mol?L－1)，气体应注明分压(kPa)；?从负极开始沿着电池内部依次书写到正极。 原电池：Pt|H2|H+||Cl－|AgCl|Ag的电极反应及电池反应如下： 负极反应：H2－2e－→ 2H+ 阳极反应：AgCl ＋e－→ Ag ＋Cl－ 电池反应：H2 + 2AgCl = 2Ag + 2Cl－ 5. 何谓电极电势?怎样用这一概念解释原电池产生电流的原因？ 答：电极与溶液形成双电层达到动态平衡时，金属的电势E(金属)与溶液的电势E(溶液)之差称为电极电势，以符号E(M n+/M)表示。即：E(M n+/M)= E(金属)－E(溶液)。M n+/M表示组成该电极的氧化还原电对，如E(Zn 2+/Zn), E(Cu 2+/Cu)和E(Cl 2／C1－)等。 将两个电极电势不同的电极组成原电池时，原电池的电动势E≠0，电就会从电极电势高的电极（正极）自动

第四章电化学基础第一节原电池说课稿.doc

第四章电化学基础 第五章第一节原电池（再探锌 - 铜原电池）说课稿 乌鲁木齐第十中学马明 各位专家、老师： 你们好！我是乌鲁木齐十中化学教师—马明，我今天要说课的内容是高二化学选修 4 中第四章电化学基础第一节原电池。我准备从一下几个方面来说： 一、【说教材】二、【说教法】三、【说学法】四、【说教学过 程】首先我们来看 一、教材分析 本节内容在化学必修 2 相关知识基础上 . 但在理解原电池本质条件、锌铜原电池作为化学电源开发的缺点等方面还有不足。所以本节教学的重点应该放在引导学生分析现象产生的原因，体会必修 2 中锌铜原电池的缺点，并根据实际需要，能设计出较为科学的原电池模型，学生体会盐桥的设置不仅仅是一个普通的实验技术的改进，而是对旧的思维模式的一个质的突破，其优点是能持续、稳定产生电流，这也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。 通过教材分析确定教学目标 二、教法 本课教学采用诱思—探究—实验，分析—推理—归纳， 同时根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要，采取了启发、 讨论、实验探究等教学方法，并采用多媒体进行教学。三、学法 在教学内容的学法上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，首先通过水果电池视频，引入课题。在实验——观察——讨论——推测——验证的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。 在此基础上，通过实验探索能产生持续稳定电流的原电池的条件。最后，让学生体会盐桥原电池在实用性开发方面的积极意义。四、教学过程 (一) 教学流程图

教学环节 一、引入新课 师： [播放 ]水果电池视频 , [ 提问 ] 你看到了什么 ?想到了什么 ? 意：体会化学学科源于生活，而又用于生活的学科价值。 二、设计原电池 师： [投影 ]选择合适的化学反应 1．HCl+Na0H 一2．C+CO2—3． Zn+Cu2+－ [ 说明 ] 自发的氧化还原反应是形成原电池的本质条件 生：学生选择反应；学生讨论，并确定实验方案； 预测现象： 1．锌片溶解； 2．铜片上红色物质产生3．电流表指针偏转 意： 1、加深对形成原电池本质条件的认识——自发的氧化还原反应2、培养学生设计简单原电池的能力。3、通过现象预测，为实验真实情况预设认知冲突 三、在现原电池实验 师： [说明 ]请同学们根据设计，完成实验探究一 [投影] [ 投影 ] 注意事项 1．使用温度计 (精确度 0.1℃)测量反应前后溶液的温度； 2．观察锌片、铜片、电流表和温度计的变化并如实记录 3．注意合作分工，讲究效率 [ 质疑 1]你发现了什么问题 ?

电化学原理知识点

电化学原理知识点

电化学原理 第一章绪论 两类导体： 第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子（或空穴）的导体，叫做电子导体，也称第一类导体。第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。 三个电化学体系： 原电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。 电解池：将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。 腐蚀电池：只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。 阳极：发生氧化反应的电极原电池（-）电解池（+） 阴极：发生还原反应的电极原电池（+）电解池（-） 电解质分类： 定义：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。

分类： 1.弱电解质与强电解质—根据电离程度 2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在 的形态 3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型 水化数：水化膜中包含的水分子数。 水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向 的水分子性质，受这种相互作用的水分子层称为 水化膜。可分为原水化膜与二级水化膜。 活度与活度系数： 活度：即“有效浓度”。 活度系数：活度与浓度的比值， 反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。 规定：活度等于1的状态为标准态。对于固态、 液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质 状态，即规定纯物质的活度等于1。 离子强度I ： 离子强度定律：在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的关系为： i i i x αγ=∑=221i i z m I I A ?-=± γlog

注：上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才 有效。 电导：量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。 符号为G ，单位为S ( 1S =1／Ω)。 影响溶液电导的主要因素：（1）离子数量；（2） 离子运动速度。 当量电导（率）：在两个相距为单位长度的平行 板电极之间，放置含有 1 克当量电解质的溶液 时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω -1 ·cm2·eq-1。 与 K 的关系： 与 的关系： 当λ趋于一个极限值时，称为无限稀释溶液当量 电导或极限当量电导。 离子独立移动定律：当溶液无限稀释时，可以完全忽略离子间的相互作用，此时离子的运动是独 立的，这时电解质溶液的当量电导等于电解质全 部电离后所产生的离子当量电导之和： 同一离子在任何无限稀溶液中极限当量电导值 不变! L A G κ= KV =λN c N c k 1000=λ-++=000λλλ

第五章电化学(1)

第五章 电 化 学 四 习题解答 5.1 将两个银电极插入AgNO 3溶液，通以0.2A 电流共30 min ，试求阴极上析出银的质量。 解： 通过电解池的电量 Q = It =(0.2×30×60)C=360 C 根据法拉第定律 Q ＝nF 则电极上起反应的物质的量：-1 360C (Ag)0.003731mol 96485C mol n = =? 阴极上析出Ag 的质量 (Ag)(Ag)0.003731107.9g 0.4026g m n M =?=?= 5.2 用银电极电解KCl 水溶液，电解前每100 g 溶液中含KCl 0.7422 g 。阳极溶解下来的银与溶液中的Cl -反应生成AgCl(s)，其反应可表示为 Ag ＝Ag + + e ﹣ ， Ag + + Cl ﹣ ＝AgCl(s)，总反 应为Ag +Cl ﹣＝AgCl(s)+e ﹣ 。通电一段时间后，测得银电量计中沉积了0.6136 g Ag ，并测知阳极区溶液重117.51 g ，其中含KCl 0.6659 g 。试计算KCl 溶液中的K +和Cl -的迁移数。 解：通电前后水的量不变。以水的质量为2H O m =（117.51-0.6659）g =116.83g 作为计算基准。 对于阳极区K +的物质的量进行衡算（K +不参与电极反应）有：n n n =-迁后前 ,KCl 3KCl 0.7422116.83 mol 11.7210mol (1000.7422)74.551m n M -?= = =?-?前前 ,KCl 3KCl 0.6659 mol 8.9310mol 74.551 m n M -= = =?后后 33(11.728.93)10mol 2.7910mol n n n --=-=-?=?迁后前 由银电量计的测试数据可知发生电极反应的物质的量 Ag 3Ag 0.6136 mol 5.6910mol 107.868 m n M -= = =?电 K + 的迁移数t ( K + )： 332.7910mol (K )0.495.6910mol n t n -+ -?= ==?迁 电 Cl -的迁移数： (Cl )1(K )10.490.51t t -+=-=-= 5.3 见例题5.1 5.4 见例题5.2 5.5 291K 时，纯水的电导率为κ(H 2O )=3.8×10-6 S·m -1。当H 2O(l)解离成H +和OH -并达到平衡时，求该温度下H 2O(l)的摩尔电导率、解离度和H +的浓度。已知此时水的密度为998.6

第五章 氧化还原反应 电化学基础(材

第五章 氧化还原反应 电化学基础 1.填空题 （1）在K 2MnO 4中，锰的氧化值为（ ）；在Na 2S 2O 4中，硫的氧化值为（ ）。 （2）在反应P 4+3OH - +3H 2O →3H 2PO 2 - +PH 3中，氧化剂是（ ），其被还原的产物为（ ）；还原剂是（ ），其被氧化的产物为（ ）。 （3）在原电池中，E 值很大的电对是（ ）极，发生的是（ ）反应；E 值很小的电对是（ ）极，发生的是（ ）反应。E 值越大的电对的氧化型得电子能力（ ），其（ ）越（ ）；E 值越小的电对的还原型失电子能力越（ ），其（ ）越（ ）。 （4）已知θ E （Ag + /Ag ）=0.7991V ， θ E （Ni 2+/ Ni ）= -0.2363V 。如果设计一个银—镍原电池，则电池图示为 （ ），电池反应为（ ），该原电池的θ MF E =（ ）V ，电池反应的 θ m r G ?=（ ） KJ·mol -1 ，反应的标准平衡常数 θ K =（ ）。 （5）在电对Zn 2+ /Zn ，I 2 / I -，BrO 3-/ Br - ，Fe （OH ）3 / Fe （OH ）2中，其电极电势随溶液的PH 变小而改变的电对有（ ），（ ）。 （6）对于反应① 反应② 则有z 1/z 2=（ ），θ 1,MF E /θ 2 ,MF E =（ ）， θ1,m r G ?/θ 2 ,m r G ?=（ ）， Lg θ 1 K / Lg θ 2 K =（ ）。 （7）已知 θ E （Cu 2+/ Cu + ）＜ θ E （I 2 / I -）,但Cu 2+能与 I – 反应生成I 2 和CuI （s ），这是因为（ ）， 使电对（ ）的 θ E （ ）于电对（ ）的 θ E ，使电对（ ）＞ θ E （I 2 / I -），故反应可以进行。 （8）已知 θ sp K （Co(OH) 2）＞ θ sp K （Co(OH) 3）, θ E (Co(NH) 3) 63+/ Co(NH) 3) 62+ ) ＜ θ E (Co 3+/ Co 2+ ),则 θ E (Co 3+ / Co 2+ )（ ）于 θ E (Co(OH) 3) / Co(OH) 2) )， θ f K （Co(NH) 3) 63+ ）（ ）于 θf K （Co(NH) 3) 62+ ）。 （9）已知 θ E （Cu 2+/ Cu + ）=0.1607V ， θ E （Cu 2+ / Cu ）=0.3394 V ；则 θ E （Cu +/ Cu ）=（ ）V ，铜元素 的电势图为（ ），Cu + 在水中（ ）歧化。 Cl 2(g)+2Br - (aq) Br 2(l)+2Cl - (aq) 1/2Cl 2(g)+Br - 2(l)+Cl - (aq)

大学有机化学第五版天津大学版5第五章教学要点和复习

第五章教学要点和复习一．重要反应纵横 + C2H5C2H5 C2H5C2H5 3 烷基化试剂 卤代烃、烯烃、醇 容易重排 二．重要概念和原理 1. 多功能团有机物的命名 教材列出了主要官能团的优先次序，其作用是：当有机物分子中含有两个或两个以上官能团时，优先次序在前的优先为母体，其余的则作为取代基处理。 有机物命名基本原则：（1）按优先的官能团，确定有机物类别。（2）主官能团位次需最低。（3）按次序规则确定取代基排列前后次序。（4）按照最低系列原则为取代基进行编号。 注意：（1）有机物命名有多种原则，但每一种原则都有其适用的范围，不能互相混淆和乱用。（2）本章介绍的命名基本原则，同样适用于其他有机物命名，后续章节中会进一步涉及。 2. 亲电取代反应及其机理 机理：亲电离子产生——亲电试剂进攻——苯环共轭体系恢复 中间体：σ络合物： H E + 理解：（1）环状碳正离子，但很难说E+从某一个碳原子上得到π电子。

（2）可看作亲电加成产物产物，但不会停留于此：σ络合物失去质子可以恢复为稳定的苯环结构。 3. 苯取代定位规律及其解释 本章重点和难点，教材以共振论结合电子效应解释。教学中主要以电子效应进行解释。 理解：（1）苯环上的取代基，改变了苯环上电子云密度分布。（2）供电子取代基，苯环上电子云密度分布提高，且邻对位上提高更多；吸电子取代基，苯环上电子云密度分布降低，但间位上降低较少。（3）诱导和共轭效应均有供和吸电子两类，效应不一样的主要是卤素（吸电子诱导和供电子共轭） 4. 芳香性及其判断 原则：体系平面（碳杂化为SP 2），π电子符合：4n+2 注意：π电子计算：碳碳双键每一个碳1个，碳正离子0个，碳负离子2个 三．重要考点示范 1. 下列亲电取代反应速率由快到慢的顺序为 。 (A) NO 2 (B) CH 3 (C) OCH 3 (D) 答案： (C) (B) (D) (A) 注意：亲电取代反应的速率主要与苯环上电子云密度有关，第一类定位基，且定位效应越强，则亲电取代反应速率越快。 2. 写出下列反应主要产物： 3)3CH 2CH 3 NBS 答案：C(CH 3)3CHCH 3 Br 注意：（1）NBS 是自由基反应中常用的溴源，自由基取代和自由基加成反应均可以用NBS 发生溴自由基。 （2）苯环侧链α-H 优先发生自由基取代。 3. 写出下列反应主要产物： CH 2CH 3O CH 3O CH COCl CH 2 3 答案：CH 3O CH 3O O 2 注意：分子内的F-K 酰基化反应，优先发生在电子云密度大的苯环上。

电化学基础(完整版)

IV Fe Zn III I II Fe Zn 化学专题复习：电化学基础 原电池 电解池 电镀池 定义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电极 阴极：电源负极相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电 子 流 向 负极 正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子； 正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子 离子流向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近 练习2、下面有关电化学的图示，完全正确的是（ ）

电化学原理第一章习题解答(配合北航教材)

《电化学原理》习题 第一章 绪论 1． 测得25℃时，0.001mol/L 氯化钾溶液中KCl 的当量电导为141.3Scm 2/eq,若作为溶剂的水的电导率为1.0×10-6S/cm ，试计算该溶液的电导率。 解： k= 1000 *c λ=1000001.03.141?=141.3×10-6 S/cm k(溶液)=k(KCl)+k(H 2O) =141.3×10-6 S/cm+1.0×10-6 S/cm=142.3×10-6 S/cm 2． 在18℃的某稀溶液中，H +，K +，Cl -等离子的摩尔电导分别为278Scm 2 /mol, 48Scm 2/mol 和49Scm 2/mol,。室温18℃时在场强为10V/cm 的电场中，美中离子以多大的平均速度移动？ 解： FU =λ即F =λE v 得 v=F E λ 代入数据得 V H + =0.028cm/s V K + =0.0051cm/s V Cl - =0.0051cm/s 3.在25℃时，将水中的一切杂质除去，水的电导率是多少？25℃时水的离子积 1410008.1--+?==OH H W c c K 。下列各电解质的极限当量电导分别为： ()mol Scm KOH /4.2470=λ()mol Scm HCl /04.4260=λ()mol Scm KCl /82.1490=λ 解： =O H 20λ+KOH 0λ-HCl 0λKCl λ =274.4+426.04-149.83 =550.62 4.已知25℃时，KCl 溶液的极限摩尔电导为()mol Scm KCl /82.1490=λ，其中Cl -离子的迁移数是 0.5095；NaCl 溶液的极限摩尔电导为 ()mol Scm NaCl /45.1260=λ，其中Cl -离子的迁移数是0.6053。根据这些数据：（1）计算各种离子的极限摩尔电导；(2)由上述计算结果证明离子独立移动定律的正确性；（3）计算各种离子在25℃的无限稀释溶液中的离子淌度。 解： （1）：根据公式 =- +t t --++λλzc zc =--+t t 1--++λλ zc zc

电化学基础测考试试题1

1 / 9 选修4电化学基础单元测试题 第一部分 选择题(共90分) 一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意) 1．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是 A ．锌 B ．汞 C ．石墨 D ．二氧化锰 2．镍镉（Ni —Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行： Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池放电时的负极材料是 A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH) 3．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A ．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B ．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C ．两烧杯中溶液的pH 均增大 D ．产生气泡的速度甲比乙慢 4．下列各变化中属于原电池反应的是 A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D ．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 5．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是 A. 2H +＋2e －＝H 2 B. Fe 2+＋2e － ＝Fe B. 2H 2O ＋O 2＋4e －＝4OH － D. Fe 3+＋e － ＝Fe 2+ 6．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．． 的是 A ．充电时作阳极，放电时作负极 B ．充电时作阳极，放电时作正极 C ．充电时作阴极，放电时作负极 D ．充电时作阴极，放电时作正极 7．pH ＝a 的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH ＞ a ，则 该电解质可能是 充电 放电

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【最新整理，下载后即可编辑】 电化学原理 第一章 绪论 两类导体： 第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子（或空穴）的导体，叫做电子导体，也称第一类导体。 第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。 三个电化学体系： 原电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。 电解池：将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。 腐蚀电池：只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。 阳极：发生氧化反应的电极 原电池（-）电解池（+） 阴极：发生还原反应的电极 原电池（+）电解池（-） 电解质分类： 定义：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。 分类： 1.弱电解质与强电解质—根据电离程度 2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态 3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型 水化数：水化膜中包含的水分子数。 水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质，受这种相互作用的水分子层称为水化膜。可分为原水化膜与二级水化膜。 活度与活度系数： 活度：即“有效浓度”。 活度系数：活度与浓度的比值，反映了粒子间相互作用所引起的 真实溶液与理想溶液的偏差。 i i i x αγ=

规定：活度等于1的状态为标准态。对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质状态，即规定纯物质的活度等于1。 离子强度I ： 离子强度定律：在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的 关系为： 注：上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。 电导：量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。 符 号为G ，单位为S ( 1S =1／Ω)。 影响溶液电导的主要因素：（1）离子数量；（2）离子运动速度。 当量电导（率）：在两个相距为单位长度的平行板电极之间，放置含有1 克当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。 与 K 的关系： 与 的关系： 当λ趋于一个极限值时，称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。 离子独立移动定律：当溶液无限稀释时，可以完全忽略离子间的 相互作用，此时离子的运动是独立的，这时电解质溶液的当量电导等于电解质全部电离后所产生的离子当量电导之和： 同一离子在任何无限稀溶液中极限当量电导值不变! 离子淌度：单位场强（V/cm ）下的离子迁移速度，又称离子绝对运动速度。 离子迁移数：某种离子迁移的电量在溶液中各种离子迁移的总电量中所占的百分数。 ∑= 2 2 1i i z m I I A ?-=±γlog L A G κ=KV =λN c N c k 1000=λ- ++=000λλλE V U + +=E V U - -=

电化学原理知识点

电化学原理第一章绪论 两类导体： 第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子 电解质分类： 定义：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。 分类： 1.弱电解质与强电解质—根据电离程度

2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态 3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型 水化数：水化膜中包含的水分子数。 水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质，受这种相互作用的水分子 注：上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。 电导：量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。 符号为G ，单位为S ( 1S =1 ／Ω)。 影响溶液电导的主要因素：（1）离子数量；（2）离子运动速度。 L A G κ=

当量电导（率）：在两个相距为单位长度的平行板电极之间，放置含有1 克当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。 与 K 的关系： 与 的关系： 或 相间：两相界面上不同于基体性质的过度层。 相间电位：两相接触时，在两相界面层中存在的电位差。 产生电位差的原因：荷电粒子（含偶极子）的非均匀分布 。 形成相间电位的可能情形： KV =λN c N c k 1000=λ

1.剩余电荷层：带电粒子在两相间的转移或利用外电源向界面两侧充电； 2.吸附双电层：阴、阳离子在界面层中吸附量不同，使界面与相本体中出现等值反号电荷； 3.偶极子层：极性分子在界面溶液一侧定向排列； 4.金属表面电位：金属表面因各种短程力作用而形成的表面电位差。