大学化学教案:电化学基础实验设计

大学化学教案:电化学基础实验设计

引言

大学化学教育中的实验教学是培养学生科学素养和实践能力的重要环节。电化学是化学学科中的一门重要分支,研究电流与化学反应的关系。通过进行电化学实验,可以帮助学生理解电化学原理,并学习一些基本的电化学技术和实验方法。因此,设计一套合理的电化学基础实验教案对于提高学生的实验操作能力和理论理解能力非常重要。

实验一:电解质溶液的电导率测定

实验目的

通过测定电解质溶液的电导率,了解电解质溶液的离子导电性质,掌握电导率测定方法。

实验原理

电导率是衡量溶液导电能力的参数,它与物质在溶液中的离子浓度和离子迁移速度有关。

实验步骤

1.准备一组带有不同浓度的电解质溶液。

2.使用电导率计测定每个溶液的电导率。

3.绘制溶液浓度与电导率的关系曲线。

实验结果与讨论

通过实验测定得到的电导率数据可以得出结论:电导率随溶液中电解质浓度的

增加而增大,符合电导率与离子浓度正相关的规律。这个实验可以帮助学生理

解溶液中的离子在电场中迁移的原理,并了解电解质溶液的电导性质。

实验二:计时电位法测定电极反应速率

实验目的

通过计时电位法测定电极反应速率,了解电极反应速率与电势变化之间的关系。实验原理

计时电位法是通过测量电极反应的起始和终止电位之间的时间差来确定电极反

应速率的方法。

实验步骤

1.准备两个电极:一个是参比电极,另一个是工作电极。

2.将工作电极浸入待测电解质溶液中,在实验开始时记录起始电位。

3.启动定时器,并定时记录电位的变化。

4.当电位达到终止电位时,停止定时器。

5.计算电极反应的速率。

实验结果与讨论

通过实验测定得到电位与时间的关系曲线,可以看出电位随时间的变化趋势。

根据电位-时间曲线的斜率,可以计算出电极反应的速率。这个实验可以帮助学

生理解电极反应速率与电势变化之间的关系,并学习计时电位法测量电极反应速率的方法。

实验三:电解质溶液中的电解现象观察

实验目的

通过观察电解质溶液的电解现象,认识电解质溶液在电场中的行为特点。

实验原理

电解质溶液中的正负离子在电场中会迁移,这种现象称为电解现象。

实验步骤

1.准备一个电解池,将两个电极(阴极和阳极)插入溶液中。

2.接通电源,通电一定时间后,观察溶液中的变化和电极上的现象。

3.关闭电源,取出电极,观察电极上的沉积物。

实验结果与讨论

通过实验观察得出结论:在电解质溶液中,阴极上会发生还原反应,阳极上会发生氧化反应。阴极上的沉积物是金属或还原产物,阳极上的沉积物是气体或氧化产物。这个实验可以帮助学生理解电解质溶液中的电解现象,并学习如何观察和分析电解产物。

实验四:电化学电池的组装与测量

实验目的

通过组装电化学电池和测量电池的电压,了解电池的工作原理和测量方法。实验原理

电化学电池是将化学能转化为电能的装置,由两个半电池组成,通过电池的阳极和阴极连接外电路,使电子从阴极流向阳极,产生电流。

实验步骤

1.准备两个半电池:一个是阴极半电池,另一个是阳极半电池。

2.将两个半电池通过盐桥或离子导电的电解质溶液连接起来,组装成完整的

电化学电池。

3.使用电压表测量电化学电池的电压。

实验结果与讨论

通过实验测量得到的电化学电池的电压可以得出结论:电化学电池的电压与半电池中的电极材料、电解质浓度和温度等因素有关。这个实验可以帮助学生理解电化学电池的组装原理,并学习如何使用电压表测量电化学电池的电压。实验五:电化学方法测定物质的浓度

实验目的

通过电化学方法测定物质的浓度,了解电化学分析的原理和应用。

电化学方法是利用电化学技术对物质进行定量或定性分析的方法,其中包括电位滴定、极谱法和电位滴定法等。

实验步骤

1.准备一个电位滴定池和参比电极。

2.使用电位滴定法测定待测溶液中某种物质的浓度。

3.记录滴定过程中的电位变化。

4.根据滴定曲线和滴定终点确定溶液中物质的浓度。

实验结果与讨论

通过实验测量和分析得到的滴定曲线和滴定终点数据可以得出结论:电位滴定法可以用来测定物质的浓度,滴定终点是指滴定过程中的电位突变点。这个实验可以帮助学生了解电化学分析的原理和应用,学习如何使用电化学方法测定物质的浓度。

实验六:电化学方法制备金属

实验目的

通过电化学方法制备金属,了解电化学电解过程和金属电解制备的原理。

实验原理

电化学方法可以用来制备金属,其中最常见的方法是电解法,即利用电解质溶液中金属离子在电场中的行为特点,使金属离子还原成金属。

1.准备一个金属电解槽和两个电极(阳极和阴极)。

2.将金属离子溶液注入金属电解槽,将阳极和阴极插入溶液中。

3.通电一定时间后,取出阴极上的金属样品。

实验结果与讨论

通过实验制备得到的金属样品可以得出结论:利用电化学方法可以制备金属,

金属的制备过程是通过在电场中将金属离子还原成金属。这个实验可以帮助学

生理解金属电解制备的原理,并通过实际操作了解电化学方法在金属制备中的

应用。

实验七:电化学腐蚀现象观察

实验目的

通过观察电化学腐蚀现象,了解金属腐蚀的原理和预防方法。

实验原理

金属在一定条件下与环境接触会发生电化学腐蚀,其中涉及到阳极和阴极反应。实验步骤

1.准备两种金属样品,放入腐蚀试剂中。

2.观察金属试样在腐蚀试剂中的变化和表面的现象。

实验结果与讨论

通过实验观察得出结论:金属在一定条件下会发生电化学腐蚀,腐蚀过程是由阳极和阴极反应共同参与的。这个实验可以帮助学生理解金属腐蚀的原理,并学习如何通过防腐措施来预防腐蚀。

实验八:电化学方法制备化合物

实验目的

通过电化学方法制备化合物,了解电化学合成的原理和应用。

实验原理

电化学方法可以用来制备化合物,其中最常见的方法是电沉积法,即通过在电极上沉积离子形式的化合物。

实验步骤

1.准备一个化合物电解槽和两个电极(阳极和阴极)。

2.将化合物溶液注入化合物电解槽,将阳极和阴极插入溶液中。

3.通电一定时间后,取出阴极上的化合物样品。

实验结果与讨论

通过实验制备得到的化合物样品可以得出结论:利用电化学方法可以制备化合物,化合物的制备过程是通过在电场中将化合物的离子沉积在电极上。这个实验可以帮助学生理解电化学合成的原理,并通过实际操作了解电化学方法在化合物制备中的应用。

结论

通过以上实验的设计和操作,学生可以在实践中掌握电化学的基础知识、实验技能和操作方法。通过实验的观察和分析,学生可以深入理解电化学的原理,掌握电化学方法在分析、制备和预防等方面的应用。通过实验教学,学生不仅可以提高自己的实验操作能力,还可以培养对科学的兴趣和实践动手能力,为今后的学习和研究打下坚实的基础。

电化学实验报告

电化学实验报告 引言: 电化学实验是一种研究电与化学反应之间相互关系的实验方法。通过测量电流和电势等参数,可以获取有关物质在电场中的性质 和反应机理的信息。在本实验中,我们将探索电化学反应的基本 原理,以及它们对现实生活的应用。 实验一:电解质溶液的电导率测定 电解质溶液的电导率是指单位体积内的电荷流动能力。在本实 验中,我们将通过测量溶液的电阻,推断其电导率,并探究电解 质浓度对电导率的影响。 实验装置包括电源、电阻箱、电导率计和电极等。首先,我们 调整电源的电压和电流大小,确保实验安全。然后,将电解质溶 液与电极连接,通过电阻箱调节电流强度。根据欧姆定律,通过 测量电流和电阻,我们可以计算电解质溶液的电阻值。 在实验过程中,我们逐渐改变电解质溶液的浓度,记录对应的 电阻值。通过绘制电阻和浓度之间的关系曲线,我们可以推断电 解质的电导率与浓度之间的关系。实验结果表明,电解质的电导

率随着浓度的增加而增加,说明溶液中的离子浓度是影响电导率 的关键因素。 实验二:电池的电动势测定 电池的电动势是指单位正电荷在电池中沿电流方向做功产生的 电势差。在本实验中,我们将通过测量电池的电压,推断其电动势,并探究电池的构成对电动势的影响。 实验装置包括电源、电压计和电极等。首先,我们使用电压计 测量电池的电压,得到电动势值。然后,逐渐改变电池的构成, 例如改变电极的材料、浓度等因素,再次测量电压。通过对比实 验结果,我们可以推断电池构成与电动势之间的关系。 实验结果表明,电动势受电极材料、电解液浓度等因素的影响。以常见的锌-铜电池为例,当电解液中的锌离子浓度增加时,电池 的电动势也随之增加。这是因为锌离子被氧化成锌离子释放出电子,而电子经过电解液和外电路到达铜电极,发生还原反应,从 而产生电动势。 实验三:电沉积的应用

电化学实验

苯、萘、联苯的高效液相色谱分析及柱效能的测定 一、目的要求 1.学习高效液相色谱保留值定性、外标法定量分析方法。 2.了解高效液相色谱仪基本结构和工作原理,以及初步掌握其操作技能 3.学习柱效能的测定方法 二、实验原理 高效液相色谱的定性和定量分析,与气相色谱分析相似,在定性分析中,采用保留值定性,或与其它定性能力强的仪器分析法(如质谱法、红外吸收光谱法等)联用。在定量分析中,采用测量峰面积的归一化法、内标法或外标法等。 气相色谱中评价色谱柱柱效的方法及计算理论塔板数的公式,同样适用于高效液相色谱: 速率理论及范弟姆特方程式对于研究影响高效液相色谱柱效的各种因素,同样具有指导意义: 由于组分在液体中的扩散系数很小,纵向扩散项(B/u)对色谱扩展的影响可以忽略不计,而传质阻力项(Cu)则成为影响柱效的主要因素,提高柱内填料装填的均匀性和减小粒度,以加快传质速率,可提高液相色谱的柱效能。目前常使用的固定相直径为5~10mμ。 液相色谱除了上述影响柱效的一些因素外,还应考虑到一些柱外展宽的因素。 三、实验用品 1.仪器 高效液相色谱(任一型号)紫外光度检测器恒流泵或恒压泵溶剂过滤系统 高压六通进样阀微量进样器(100μL)超声波发生器 2.药品 苯、萘、联苯、甲醇(均为A.R) 纯水(去离子水,再经一次蒸馏) 标准贮备液分别配制浓度为1000μg · mL-1的苯、萘、联苯的甲醇溶液。 标准工作液将上述标准贮备液用甲醇稀释10倍,配成苯、萘、联苯的浓度分别为 100μg · mL-1的甲醇溶液。 混合样品苯、萘、联苯 四、操作步骤 1.测定条件的选择 (1)色谱柱长250 mm,内径 4.6 mm,装填C-18 烷基键合相,颗粒度10μm的固定相 (2)流动相甲醇:水(83:17),流量1.0 mL· min-1 (3)紫外光度检测器测定波长254 nm (4)进样量20μL 2.仪器操作

大学化学教案:电化学基础实验设计

大学化学教案:电化学基础实验设计 引言 大学化学教育中的实验教学是培养学生科学素养和实践能力的重要环节。电化学是化学学科中的一门重要分支,研究电流与化学反应的关系。通过进行电化学实验,可以帮助学生理解电化学原理,并学习一些基本的电化学技术和实验方法。因此,设计一套合理的电化学基础实验教案对于提高学生的实验操作能力和理论理解能力非常重要。 实验一:电解质溶液的电导率测定 实验目的 通过测定电解质溶液的电导率,了解电解质溶液的离子导电性质,掌握电导率测定方法。 实验原理 电导率是衡量溶液导电能力的参数,它与物质在溶液中的离子浓度和离子迁移速度有关。 实验步骤 1.准备一组带有不同浓度的电解质溶液。 2.使用电导率计测定每个溶液的电导率。 3.绘制溶液浓度与电导率的关系曲线。

实验结果与讨论 通过实验测定得到的电导率数据可以得出结论:电导率随溶液中电解质浓度的 增加而增大,符合电导率与离子浓度正相关的规律。这个实验可以帮助学生理 解溶液中的离子在电场中迁移的原理,并了解电解质溶液的电导性质。 实验二:计时电位法测定电极反应速率 实验目的 通过计时电位法测定电极反应速率,了解电极反应速率与电势变化之间的关系。实验原理 计时电位法是通过测量电极反应的起始和终止电位之间的时间差来确定电极反 应速率的方法。 实验步骤 1.准备两个电极:一个是参比电极,另一个是工作电极。 2.将工作电极浸入待测电解质溶液中,在实验开始时记录起始电位。 3.启动定时器,并定时记录电位的变化。 4.当电位达到终止电位时,停止定时器。 5.计算电极反应的速率。 实验结果与讨论 通过实验测定得到电位与时间的关系曲线,可以看出电位随时间的变化趋势。 根据电位-时间曲线的斜率,可以计算出电极反应的速率。这个实验可以帮助学

2019-2020年高中化学 第四章 电化学基础 第一节 原电池教案(1) 新人教版选修4

2019-2020年高中化学第四章电化学基础第一节原电池教案(1)新 人教版选修4 教学过程

图4-1 学生实验 观察记录实验现象并描述现象

2019-2020年高中化学第四章电化学基础第一节原电池教案(2)新 人教版选修4 【引入】故事:1、意大利解剖学家和医学教授伽伐尼的发现。 2、伏打电池的发明。 伏打电池的出现,在化学发展史和人类历史上均具有里程碑式的意义。 现在,我们的生活中已离不开各种电池。比如“嫦娥一号”使用的高能电池,手机使用的锂电池。但其原理跟伏打电池是一样的。今天,让我们一起研究一下这个原理。 【板书】第四节原电池原理及其应用 【老师强调】本节课是一节以实验探究为主的新课,请大家认真阅读实验注意事项。 【实验指导】介绍实验桌上的物品,指导学生做以下三个实验: 1、将锌片插入稀硫酸中: 2、将铜片插入稀硫酸中: 3、将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中: 【学生活动】实验并观察现象 【学生回答】 1、锌片上有气泡,因为锌能和稀硫酸反应放出氢气。 2、铜片上没有气泡,因为铜不能和稀硫酸反应。 3、铜片上有气泡。 【设疑】铜片上的气体是哪里来的? 【学生活动】引导学生重点思考: 1 、铜片上的气体是什么?

2 、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?(分析出各种可能出现的 情况) 【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的,我们可以用实验来证明。那么, 如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上? 【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计,检测有无电流 【演示实验】如右图所示: 指导学生观察现象 【学生回答】现象:电流计指针偏转 结论:有电流流过,说明导线中有电子流过,说明氢离子得到的电子确 实是锌片失去,通过导线传递到铜片上的。 【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子,锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子,对氢离子有排斥作用,使氢离子很难在锌片上直接得到电子 【老师讲述】用导线连接锌片和铜片后,在锌片和铜片之间存在电位差(即电势差),导致电子的定向移动,形成电流。 【学生小结】锌片:较活泼,电子流出,发生氧化反应 Zn - 2e - = Zn 2+ 铜片:较不活泼,电子流入,发生还原反应 2H + +2e - = H 2↑ 能量变化:化学能转变为电能 【板书】 1、原电池的概念: 简要介绍原电池的组成结构(即装置的构造) 【老师分析】通过对电子的流向,分析电流的方向和铜锌原电池的正负极 结论:锌片为负极,铜片为正极 【板书】 2、原电池的原理: 负极:电子流出,较活泼,(锌片): Zn - 2e - = Zn 2+(氧化反应) 正极:电子流入,较不活泼,(铜片): 2H + +2e - = H 2↑(还原反应) 【引导】比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。 相同点:总反应方程式相同,化学反应的实质一样 不同点:电子转移途径不同 ,能量的转化不同 【过渡】1、原电池的实质是氧化还原反应,氧化还原反应都可以设计成原电池,那么构成原电池要有哪些条件呢? 2、重复上述演示实验,从内电路讲述原电池的原理。 【板书】 3、组成原电池的条件 【实验探究】请用实验验证下列哪些装置构成原电池?并据此对比分析,讨论构成原电池的条件。 实验1:将两片铜片用导线连接,中间接上电流计,插入到稀硫酸溶液中有何现象?可得到什么结论? 实验2:将两片锌片用导线连接,中间接上电流计,插入到稀硫酸溶液中有何现象?可得到什么结论? 实验3:将一根碳棒和一片锌片用导线连接,中间接上电流计,插入到稀硫酸溶液中有何现象?可得到什么结论? 实验4:将一片铜片和一片锌片用导线连接,中间接上电流计,插入到硫酸铜溶液中有何现象?可得到什么结论? 实验5:将一片铜片和一片锌片用导线连接,中间接上电流计,插入到醋酸溶液中有何现象?可得到什么结论? 实验6:将一片铜片和一片锌片用导线连接,中间接上电流计,插入到酒精溶液中有何现象?可得到什么结论? 实验7:将一片铜片和一片锌片插入到稀硫酸溶液中之后,不用导线连接,直接靠在一起,有何现象?可得到什么结论?

人教版高中化学选修四第四章电化学基础第三节《电解池》教学设计.

第四章电化学基础第三节电解池(第1课时)教材分析 在学习第四章之前,学生学习了“溶液中的离子平衡”,对溶液体系初步建立了微观、动态、相互作用的认识深度,基本形成了分析反应体系中微粒及运动情况的认识思路,本章是对上述认识方法的应用和深化,此外从本章的知识基础看,也是将氧化还原反应、离子反应等基本概念和原理提升到综合应用的高度。 “化学能与电能的相互转化”是贯穿全章的主线。在前两节教材的学习中,学生已经了解了自发的氧化还原反应通过原电池将化学能转化为电能,本节的核心概念是“对于非自发的氧化还原反应可以通过电解池实现由电能到化学能的转化”。 本章知识在学生整个高中化学学习中占有十分重要的地位,是在必修化学的基础上帮助学生从氧化还原反应的本质及化学反应与能量的关系上,进一步学习和探索化学反应的规律及其应用,能从化学能与电能之间相互转化的角度理解原电池-电解池的原理及应用,构建较为完整和系统的化学反应原理知识体系。 本章知识结构图: 二、教学目标 1、通过宏观(实验现象)——微观(电子、离子间的相互作用与运动方向)——符号(电解方程式)三重表征形成电解池的工作原理。知道电解质溶液的导电过程,就是电解质的电解过程,能够说出电离与电解的区别和联系。 2、通过观察,知道电解池装置的基本构造(包括电极与直流电源的连接方式)。通过与原电池装置进行比较,能够从电极名称、电极反应、能量转变形式、反应驱动力等方面进一步认识电解池与原电池的工作原理。 3、能够根据电解质溶液的组成和电极特点,运用氧化还原知识判断电解产物,并形成分析判断电极产物的一般思路:电极材料及电极的极性——溶液中存在的微粒——微粒的运动方向——分析得失电子的能力判断——化合价变化——产物存在形式。 4、建立综合运用微粒观和氧化还原反应理论分析电解池问题的基本思路,能自主构建电解池模型,并以这个模型为载体用微观的、动态的、有序的思维分析电解池常见应用。 5、通过查阅资料、观看录像等方式了解电解原理在工业生产中的应用,感受化学科学对人

化学教学设计案例5篇

化学教学设计案例5篇 化学教学设计案例篇1 一、教材的地位和作用 电化学是高中化学知识框架的重要组成部分,在高考以及高二学业水平测试中占有重要地位。原电池作为电化学知识的第一课,其内容大体上可以分为三部分, 第一部分是原电池的组成和化学原理; 第二部分是化学电源; 第三部分是金属的电化学腐蚀。 在现代生活、生产和科学技术的发展中,电池发挥着越来越重要的作用,研究原电池原理另一个重要意义就是从本质上弄清金属腐蚀,特别是电化学腐蚀的原因,找到金属防护的方法;即研究金属的腐蚀与防腐,以解决延长金属材料的使用寿命;可见原电池原理的学习意义重大。本节课融合了氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识,并彼此结合、渗透;在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识,体现了学科内、学科间的综合。 二、学生状况分析与对策 学生已经学习了金属的性质、电解质溶液及氧化还原反应等有关知识;在能力上,学生已经初步具备了观察能力、实

验能力、思维能力,喜欢通过实验探究化学反应的实质,由实验现象推测反应原理,并对其进行归纳总结。 三、教学目标及确立依据教学目标是学习活动的指南和学习评价的依据,根据教学大纲以及高中化学课程标准结合学生实际情况,确立本节教学目标如下: 1知识技能:学生通过学习活动,理解原电池的基本化学原理,初步掌握电极判断、电极反应式的书写;原电池构成条件; 2能力方法:通过研究性学习活动,训练和培养学生发现问题和解决问题能力、实验设计能力及动手操作能力、表达与交流能力;从而获得科学研究能力和技巧;增进学生创新精神和实践能力。 3情感态度:通过探究学习,培养学生勇于探索的科学态度,渗透对立统一的辩证唯物主义观点,通过错误使用电池的讲解,增强学生的环保意识。 四、重难点分析 原电池的工作原理和形成原电池的条件,既是本节课的知识重点也是难点。在教学中如何突出重点?在课本实验的基础上,我设置了“关于电极作用、电解质溶液的作用、电流方向、能量转化”等一系列富有启发性的问题;放手让学生进行化学实验探究,对问题逐一分析、探索;通过实验探究认识,原电池一般都是还原性较强的物质作为负极,负极向外电路

化学实验教案电化学反应中的电位计算

化学实验教案电化学反应中的电位计算 化学实验教案:电化学反应中的电位计算 电化学反应是化学实验中常见的一种反应类型,通过测量电位可以得到反应的发生程度和反应物的相对活性。本文将介绍电化学反应中的电位计算方法,帮助读者更好地理解和应用电化学实验结果。 一、电位的概念及计算方法 电位是反应物在电化学反应中的相对活性程度,通常用电位差(Ecell)表示。在电化学反应中,电位差的计算需要考虑两个半反应的电位和电子转移的情况。 电位差的计算公式为:Ecell = Ered(cathode) - Ered(anode) 其中,Ered(cathode)表示还原半反应的电位,Ered(anode)表示氧化半反应的电位。需要注意的是,在计算时需要根据实际半反应方程式的电荷数目来进行相应的调整。 二、电位计算的步骤和实例 下面以一个具体的电化学反应实例来演示电位的计算步骤: 实例:在一个由铜极板和锌极板组成的电化学电池中,铜离子(Cu2+)与锌离子(Zn2+)发生反应。现在我们需要计算该电池的电位差。

1. 根据反应方程式,我们需要确定还原半反应和氧化半反应。在该实例中,还原半反应是Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s),氧化半反应是Zn (s)→ Zn2+(aq) + 2e-。 2. 在化学实验中,我们可以测量出还原半反应和氧化半反应的标准电位。假设还原半反应的标准电位为Ered(cathode) = 0.34 V,氧化半反应的标准电位为Ered(anode) = -0.76 V。 3. 将标准电位代入电位差的计算公式:Ecell = Ered(cathode) - Ered(anode),得到Ecell = 0.34 V - (-0.76 V) = 1.10 V。 4. 通过计算,我们可以得出该电化学电池的电位差为1.10 V。 三、电位计算实用技巧 在实际的电化学实验中,为了更准确地计算电位差,我们需要考虑一些实际情况和修正因素: 1. 温度修正:电位差的计算公式是基于标准温度(25℃)的。如若实验温度不同,需要进行相应的温度修正。 2. 配位修正:如果反应物中存在配体(如水分子),通常需要进行相应的配位修正。 3. 活度修正:在一些浓度较高的溶液中,考虑活度修正可以更准确地计算电位差。 四、总结

实验17 氧化还原反应和电化学

实验17 氧化还原反应和电化学 实验17氧化还原反应和电化学 实验17氧化还原反应与电化学 一、实验目的 1.了解电极电位与氧化还原反应的关系; 2.试验并掌握浓度和酸度对电极电势的影响。二、实验原理 主电池是一种将化学能转化为电能的装置。主蓄电池的电动势可表示为正负极电势之间的差值: ε=e(+)-e(?) 电动势可以用万用表测量。 氧化剂和还原剂的强弱,可用电对电极电势的大小来衡量。一个电对的标准电极电势o E值越大,氧化型的氧化能力越强,还原型的还原能力越弱;EO值越小,氧化能力越弱,还原能力越强。根据标准电极电位值可以判断反应方向。反应可以在标准状态下进行的条件是: ooo ε=e(+)-e(?)>0 例如,eo(fe3+/fe2+)=0.771v,eo(i2/i?)=0.535v,eo(br2/br???=1.08v 3+2+3+?? 则在标准状态下,电对fe/fe的氧化型fe可以氧化电对i2/i的还原型i,反应式如下: 3+? 2+ 2fe+2itt2fe+i2 3+2+3+?? 而反应电对fe/fe的氧化型fe可以氧化电对br2/br?的还原型br?,相反的反应则可以进行: br2+2fe2+tt2br?+2fe3+

当然,多数反应都是在非标准状态下进的,这时需要考虑浓度对电极电势的影响,这 种影响可用能斯特(nernst)方程来表示: EE0.059nlg[氧化][还原] 从能斯特方程可以看出,改变电对氧化型、还原型的浓度,将使电极电势值发生相应 程度的变化。由于酸碱平衡、沉淀溶解平衡和配位离解平衡能够改变氧化型或还原型浓度,从而影响电对电极电势的大小,它们对于氧化还原反应都有影响;有时影响显著,甚至可 能改变反应进行的方向。 三、实验用品 万用电表、导线、cu片、zn片、铁电极、碳电极ki(0.1moll?1)、kbr (0.1moll?1)、na2so3(0.1moll?1)、fecl3(0.1moll?1)、fe2(so4)3(0.1moll?1)、feso4(0.1moll?1)、nacl(6moll?1)、kmno4(0.01moll?1、0.2moll?1)、na2so4 (1moll?1)、nahso3(1moll?1)、cuso4(1moll?1)、znso4(1moll?1)、h2so4 (1moll-1、3moll-1、6moll-1)、hcl(6moll?1)、hac(6moll?1)、naoh(6moll?1)、k2cr2o7(0.4moll?1)、浓nh3h2o(ar)、nh4f(10%)、ccl4、 ? 一 氯水、溴水、碘水、mnso4(0.2moll)、h2c2o4(0.2moll?1)、浓hno3(ar)、 hno3(0.5moll?1)、奈斯勒试剂、硫酸亚铁铵(ar) 四、实验内容 (一)电极电势与氧化还原反应的方向1.向试管中加入几滴0.1moll?1ki溶液和少 量ccl4,边滴加0.1moll?1fecl3溶液边振摇试管,观察ccl4层的颜色变化,写出反应方程式。 用KBr而不是Ki重复实验的结果是什么? 2.向试管中滴加几滴br2水和少量ccl4,摇动试管,观察ccl4层的颜色。再加入约0.5g硫酸亚铁铵固体,充分反应后观察ccl4层颜色有无变化? 用I2水代替Br2水重复实验。CCl4层的颜色会改变吗?写出反应方程式。 3.在试管中加入几滴kbr溶液和少量ccl4,滴加氯水,充分振摇试管,观察ccl4层的颜色变化。 用ki溶液代替KBr溶液进行测试,仔细观察CCl4层的颜色变化。写出反应方程式。 由以上实验结果确定电对fe3+/fe2+、i2/i?、br2/br?、cl2/cl?电极电势的相对大小,并说明电极电势与氧化还原反应方向的关系。(二)浓度和酸度对电极电势的影响1.浓度对电极电势的影响

应用电化学第二版教学设计

应用电化学第二版教学设计 简介 《应用电化学》是化学相关专业的重要教学课程之一。本教学设计是针对应用电化学第二版编写的,通过本教学设计,学生将深入学习应用电化学知识,领会电化学实验的基本原理和方法,能够熟练掌握应用电化学实验的操作技能。 教学目的 本教学设计主要目的是通过课堂和实验教学,让学生掌握下列基本知识: 1.电化学理论基础和应用的基本概念 2.电解质溶液的电导性能及电解过程产生的伏安曲线 3.电化学控制下的化学反应动力学 4.电化学测量方法,如电化学分析、计时放电法等 5.常用电池的结构、工作原理及其分类 6.应用电化学在环境、生命科学和电化学工业中的应用 教学内容 第一章:电化学基本概念 1.电化学基本概念和电化学能(2学时) 2.电解质溶液的电导性能及电解过程产生的伏安曲线(6学时) 第二章:电化学测量方法 1.电化学分析(2学时) 2.计时放电法及其应用(4学时)

第三章:电化学动力学 1.电化学控制下化学反应的动力学(4学时) 2.电解反应中的传质与电化学反应动力学(4学时) 第四章:电池原理和应用 1.常用电池的结构、工作原理及其分类(6学时) 2.燃料电池技术(8学时) 第五章:应用电化学在环境、生命科学和电化学工业中的应用 1.应用电化学在环境中的应用(2学时) 2.应用电化学在生命科学中的应用(2学时) 3.应用电化学在电化学工业中的应用(2学时) 实验教学 为了体现课程的实用性,我们将对学生进行一系列的电化学实验: 1.葡萄糖酸钙在不同温度下的电导性质测定 2.电解用于分离镁和铝的密度法测定 3.计时放电法测定纯铜的含量 4.基于氧化还原反应生成电能的燃料电池构建 教学方法 本教学使用讲授、讨论、实验等多种教学方法。教师讲解理论,学生根据讲解内容提出疑问并与教师互动讨论。同时,每章内容课后安排实验,以锻炼实践能力和独立思考能力。

电化学实验:研究电极在不同电位下的电化学行为

电化学实验:研究电极在不同电位下的电化学行为实验名称:研究电极在不同电位下的电化学行为 实验目的:通过在不同电位下对电极的电化学行为进行观察和分析,探究电极在不同条件下的电化学反应规律。 实验器材: 1.电化学工作站 2.电极(如铜电极、银电极等) 3.参比电极(如Ag/AgCl电极) 4.电解质溶液(如盐酸、硫酸等) 实验步骤: 1.将参比电极连接到电化学工作站上,并将电解质溶液注 入电化学池中。 2.将待测电极连接到电化学工作站上,并通过调节电位仪 将电极的电位设定到所需的电位。 3.观察待测电极在所设定电位下的电流变化情况,并记录 数据。 4.通过调节电位仪逐渐改变待测电极的电位,并重复步骤 3,直到覆盖所有需要观察的电位范围。 5.分析实验数据,得出电极在不同电位下的电化学行为。 实验注意事项: 1.实验过程中需要严格遵守安全操作规程,特别是在使用 电化学工作站时要注意防止漏电和短路等危险情况的发生。

2.电解质溶液应当选择适合待测电极的溶液,并在实验前 进行充分准备和测试。 3.在实验过程中,应当尽可能保持待测电极的稳定状态, 并避免电位的突然变化。 4.实验结束后应当及时清理实验器材,并进行数据整理和 分析。 实验结果:通过实验观察和数据分析,可以得到电极在不同电位下的电化学行为规律。例如,在较低电位下,铜电极可能会发生氧化反应,而在较高电位下则可能会发生还原反应。这些规律可以为电化学反应机理的研究提供重要参考。 再写一个 基因转染实验:将外源基因导入细胞中 实验目的:通过基因转染实验,探究外源基因在细胞内的表达情况,以及基因转染对细胞的影响。 实验步骤: 1.构建质粒:将感兴趣的外源基因克隆至质粒载体中,制 备转染所需的质粒。 2.选择适当的细胞系:选择适合自己研究目的的细胞系, 如人类癌细胞株等。 3.转染:将质粒导入细胞内,可以采用化学法、电穿孔法 或病毒载体等方式进行转染。

电化学原理课程设计

电化学原理课程设计 一、选题背景 电化学是近年来发展最迅速的交叉学科之一。它利用电化学方法来研究化学反应和物质转化的机理和动力学。电化学原理课程是化学专业的一门必修课程,具有重要的理论和实践价值。通过对电化学原理的学习,学生可以了解电解质的电离和导电性质、电极过程原理以及电池、电解槽、电沉积和电刻蚀等方面的基本理论和实践应用。 二、课程设计思路 本课程设计分为两个部分,基础理论和实验操作。第一部分主要介绍电化学基本理论,包括电解质的电离和导电性质、电极过程原理以及电池、电解槽等方面的基本理论和实践应用。第二部分是实验部分,主要通过电化学实验来加深学生对电化学的理解和掌握实验操作技能。 三、基础理论部分 3.1 电解质的电离和导电性质 电解质的电离是指在溶液中,将一部分分子离解为带电离子的过程。电解质的电离程度与其在溶液中的浓度、种类、溶剂和温度等因素有关。导电性是指电解质在溶液中的导电能力,这种导电性与电解质的电离程度有关。 3.2 电极过程原理 电极是电池中负极或正极,包含电子转移和离子转移两个过程。具体来说,电子从负极流出,经过外部电路流向正极,而离子则从正极流出,经过溶液中的离子传递到负极。电极过程的原理是关键,这可以帮助学生更好地理解电池的工作原理和电化学反应的本质。

3.3 电池和电解槽 电池是将化学反应能转化为电能的装置。电解槽是利用外加电源将电能转化为化学能的装置。电池和电解槽的设计原理、操作各个方面都需要在理论部分进行详细介绍。 四、实验操作部分 在实验操作部分,我们将为学生提供基本的电化学实验教学内容。实验项目将涵盖电解质的电离和导电性质、电极过程和电化学反应等方面。学生将亲自体验电化学实验流程,以更深入地理解电化学原理。 4.1 电解质的离子电导法测定电离度 这是一项基本的电化学实验项目,用于测定电解质的电离度。通过测量电解液的电导率来确定电离度,进而深入理解电解质的电离特性。 4.2 利用硫酸环境下铜/银电极测定电极电势 本实验项目将利用铜/银电极模拟真实情况测定电极电势。通过该实验,学生可以进一步理解电极过程的原理。 4.3 利用电解槽制备金属铜 这是一项应用性强的实验,利用电解槽制备金属铜。学生将在实验中了解电解槽的结构和工作原理,同时也能深入理解电解制备金属的原理和过程。 五、预期效果 通过本课程设计,学生将学习到电化学基础理论和实验操作技术,掌握电化学分析、电解沉积、阴极保护等实用技术,在实际应用领域中具有实际价值。此外,该课程还将培养学生严谨的科学态度和科技创新精神,为学生以后的科研工作打下坚实的基础。

电化学教案

电化学教案 电化学教案 一、教学目标: 1. 掌握电化学的基本概念和关键术语。 2. 理解电化学反应的基本原理和规律。 3. 能够进行电化学实验,并正确处理实验数据。 4. 能够运用电化学知识解决实际问题。 二、教学重点和难点: 1. 电化学的基本概念和关键术语。 2. 电化学反应的基本原理和规律。 3. 实验数据的处理和分析方法。 三、教学内容及安排: 第一课时:电位的测量和电节的构成 1. 电位的概念和计量单位。 2. 电极的分类和构成要素。 3. 电节电位的测量方法和步骤。 第二课时:电池的电动势和工作原理 1. 电池的概念和分类。 2. 电池的电动势和标准电动势。 3. 电池的工作原理和应用。 第三课时:电解池和溶液电导性 1. 电解池的构成和工作原理。

2. 电解池中的电解质和非电解质。 3. 溶液电导性的测量和影响因素。 第四课时:电化学反应的基本规律和应用 1. 电化学反应的基本概念和分类。 2. 电化学反应的速率和方程式。 3. 电化学反应在工业和生活中的应用。 第五课时:电解和电镀 1. 电解的概念和过程。 2. 电解池中的正、负极反应。 3. 电镀的原理和方法。 四、教学方法: 1. 讲授法:通过课堂讲解,介绍电化学的基本概念和原理。 2. 实验法:进行电化学实验,培养学生的实践能力和问题解决能力。 3. 讨论法:开展小组讨论,加深学生对电化学的理解和应用。 五、教学媒体和工具: 1. 电化学实验装置:包括电位计、电解池、电池等。 2. 多媒体教学:使用投影仪、电脑等展示相关图片和视频。 六、课堂评价与作业: 课堂评价: 1. 参与讨论和回答问题的积极性。 2. 实验数据的准确性和分析能力。

大学实验化学课程设计

大学实验化学课程设计 背景 大学化学实验课程旨在帮助学生了解化学理论和实际实验操作,并提高科学研 究能力。在大多数大学里,化学实验通常包括基础实验、普通实验和高级实验等多个层次。而化学课程设计是学生在大学实验化学课程中接触的一种重要实践环节,它是对学生化学理论知识和实验操作技能的综合考察,能够培养学生的科学探究和创新能力。 目的 大学实验化学课程设计的主要目的是促进学生对化学原理的深入理解和实验技 能的提高。它要求学生将自己所学的化学理论与实验操作技能结合起来,在实际实验操作中展现自己的创新和探究精神。这样不仅能够提高学生协作能力和实验技能,也能够为学生今后的科研工作打下坚实的基础。 要求 一般来说,大学实验化学课程设计的要求较高。学生需要具备以下几个方面的 能力: 1.理解化学理论知识的基本原理; 2.能够自行设计和实施化学实验; 3.具备良好的实验操作技能; 4.能够自行进行数据处理和分析; 5.具有良好的英语阅读能力和文献查阅能力。 课程设计案例 以本人大学时期的化学实验课程设计为例。

选题 基于我对金属离子分离和富集技术的兴趣,我选择了“电化学分离和富集三种常见金属离子的研究”作为我的课程设计选题。 设计过程 1.实验设计 在设计实验过程中,我通过文献查阅和实验验证了电化学分离和富集金属离子的三种基本方法:恒电位法、循环伏安法和交流伏安法。然后,我根据这几种方法的原理,设计了一种新型电化学分离和富集金属离子的方法。 2.实验操作 在实验操作方面,我首先根据实验设计,制备了所需的实验材料和设备,包括电极、电化学分离和富集装置等。然后,我进行了实验操作,控制实验参数,如电位、电流密度等,确保实验的准确性和可重复性。 3.数据处理与分析 在数据处理和分析方面,我对实验数据进行了统计和分析,并运用统计学方法进行了数据处理和模型建立。最终得出了实验分离和富集三种金属离子的效果,并提出了一份完整的实验报告。 实验结果 我的实验结果表明,利用设计的新型电化学分离和富集金属离子的方法,能够分离和富集三种金属离子的效率均达到95%以上,并且具有较高的可重复性和稳定性。 结束语 大学实验化学课程设计是整个化学实验教学的一个重要环节,它不仅能够提高学生的探究和创新能力,也能够为学生今后从事科研工作打下坚实的基础。所以,

电化学基础实验报告4.23

华南师范大学实验报告学生姓名麦荣伟学号 20130010011 专业新能源材料与器件年级、班级 2013级 课程名称电化学基础实验实验项目循环伏安法测定电极反应参数实验类型□验证□设计□√综合实验时间 2015 年 4 月 23 日 实验指导老师吕东生实验评分 一、实验目的 1.了解循环伏安法的基本原理及应用 2. 掌握循环伏安法的实验技术和有关参数的测定方法。 二、实验原理 循环伏安法(CV)是最重要的电化学分析研究方法之一。在电化学、无机化学、有机化学、生物化学的研究领域广泛应用。 CV方法是循环变化的电压施加于工作电极和参比电极之间,记录工作电极上得到的电流与施加电压的关系曲线。如图1. 当工作电极被施加的扫描电压激发时,其上将产生响应电流。以该电流(纵坐标)对电位(横坐标)作图,称为循环伏安图。如图2:0.1mol/LKNO3电解质溶液中,0.006mol/LK3Fe(CN)6在Pt电极上的反应所得到的结果。 图1.循环伏安法加电压的方式图2.循环伏安法测得的氧化还原曲线其电极反应为:选择施加在a点的起始电位E i为0.8V ,然后沿负的电位即正向扫 描,当电位负到能够将VO 2+还原时,在工作电极上发生还原反应:VO 2 ++2H++e= VO2++H 2 O,阴极电流迅速增加(b-d),电流在d点达到最高峰,此后由于电极附 近溶液中的VO 2 +转变为VO2+而耗尽,电流迅速衰减(d-e);在f点电压沿正的方向扫描,当电位正到能够将VO2+氧化时,在工作电极表面聚集的将发生氧化反应: VO2++H 2O = VO 2 ++e+2H+阳极电流迅速增加(i-j),电流在j点达到最高峰,此后由 于电极附近溶液中的VO2+转变为VO 2 +而耗尽,电流迅速衰减(j-k);当电压达到 a点的起始电位E i 时便完成了一个循环。 循环伏安图的几个重要参数为:阳极峰电流(i pa )、阴极峰电流(i pc )、阳极峰 电位(E pa )、阴极峰电位(E pc )。对可逆氧化还原反应E= (E pa +E pc )/2。对于可逆 反应,阴阳极峰电位的值,△E=E pa -E pc ≈0.056/n (1)峰电位与扫描速度无关。而峰电流i p =2.69×105n3/2AD1/2V1/2C,i p 为峰电流 (A),n为电子转移数,A为电极面积(cm2),D为扩散系数(cm2/s),V为扫描速度(V/s),C为浓度(mol/L)。由此可见,i p 与V1/2和C都是直线关系。对于 可逆的电极反应: i pa / i pc ≈1 .

电化学教案

电化学教案 原电池 1、定义:将化学能直接转变成电能的装置。 2、构成原电池的条件:①电解质溶液②两个导体做电极 ③形成闭合回路(或在溶液中接触) ④有能自发进行的氧化还原反应 3、原理 本质:氧化还原反应 4、原电池电极的判断 (1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。 (2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。 (3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 (5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。 (6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。(7)根据某电极附近pH的变化判断 A近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 5、盐桥

盐桥的作用仅仅是导电【相当于导线的作用】,将两个烧杯形成闭合回路,否则就相当于断开,而盐桥的导电是利用了其中的阴阳离子的定向移动。 锌铜电池,电解质溶液锌端硫酸锌,铜端硫酸铜,即两端不一样,所以产生电势差,于是,电子从负极Zn失去,沿着导线移向正极Cu,即外面的导线中,电子即负电荷从 - 1 4.非金属或气体不导电,因此非金属元素在不同氧化值时构成的氧化还原电对作半电池时,需外加惰性导体(如铂或石墨等)做电极导体。其中,惰性导体不参与电极反应,只起导电(输送或接送电子)的作用,故称为“惰性”电极。 按上述规定,Cu-Zn原电池可用如下电池符号表示: (-)Zn(s)∣Zn2+ (C)‖Cu2+ (C)∣ Cu(s) (+) 理论上,任何氧化还原反应都可以设计成原电池,例如反应: Cl2+ 2I- ═ 2Cl- +I2 此反应可分解为两个半电池反应: 负极:2I- ═ I2+ 2e- (氧化反应) 正极:Cl2+2e-═ 2Cl- (还原反应) 该原电池的符号为: (-)Pt∣ I2(s)∣I- (C)‖Cl- (C)∣C2(PCL2) ∣Pt(+) 8、常见的原电池 (1)一次电池①碱性锌锰电池 构成:负极是锌,正极是MnO2,正极是KOH 工作原理:负极 Zn+2OH—-2e-=Zn(OH)2;正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 特点:比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电。②钮扣式电池(银锌电池) 锌银电池的负极是Zn,正极是Ag20,电解质是KOH,总反应方程式:Zn+Ag20=2Ag+ZnO 特点:此种电池比能量大,电压稳定,储存时间长,适宜小电流连续放电。 ③锂电池 锂电池用金属锂作负极,石墨作正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)

电化学基础实验指导书

电化学基础实验指导书 实验一恒电流法测定阴极极化曲线 一、实验目的 1、掌握恒电流法测定阴极极化曲线的基本原理和方法; 2、学习分析极化曲线的方法。 二、基本原理 极化是电化学术语,含有偏离的意思,它是以热力学平衡电位为基点的偏离。通常,阴极的电位偏离其自然腐蚀电位向负的方向移动,叫做阴极极化,反之为阳极极化。使之偏离的方式可以不同,借外电路通以电流达到电极电位偏离平衡电位是常见的基本方式,这电流称为极化电流,电极电位与平衡电位之差称为极化过电位。通常实验测量极化电流与极化过电位(或者直接用电极电位)的关系曲线称为电极的极化曲线。它是研究电极过程动力学的基本实验手段。测量极化曲线通常采用两种方法:恒电流法和恒电位法。 本实验是用恒电流方法来测量碳钢在3%NaCl水溶液中的阴极极化曲线。恒电流法是以电流为主变 量,既通过调节电路电阻使某一恒定电流通过电极,并在电位达到稳定后读取电位值,然后在改变电流使之恒定在个一新数值,再记下新的电位,并以此类推,便可以得到一系列的电流和电位的对应值。把极化电流密度i对阴极电位ψ作图即得到阴极极化曲线。 通过阴极极化曲线的测定,可以知道金属在该介质中的阴极极化性能,并提供保护电位和保护电流密度的参数数据。 三、实验仪器和线路 1、实验用品

数字万用表滑线变阻器电阻箱直流电源洗耳球 1 一台一个一个一个一个一个一个一个各一个 鲁金毛细管饱和甘汞电极铂电极 微安表、毫安表 自由夹与十字夹游标卡尺 各三个 一把一个一套若干 玻璃缸(2000mL) 台天平及砝码导线 碳钢试样,3%NaCl水溶液,无水乙醇,脱脂棉球,滤纸,饱和氯化钾溶液,金刚纱布(1#、0#、2#各一张)。 2、测量线路: 极化回路由电源B、变阻器R、电流表A、换向开关K、辅助电极和研究电极等组成,电位测量回路由高阻抗电压表D、参比电极、待测电极组成。 实验中用饱和甘汞电极作为参比电极,用铂电极作为辅助电极,铂电极是用铂片烧焊在玻璃管内,由铜导线引出。 四、测量步骤: 1、电极处理:用金钢砂布1#至2/0#打磨试样表面,测量其尺寸,然后用无水乙醇脱脂。 2、按图接好线路。在电解池中加入3%氯化钠水溶液1600mL左右。固定好辅助电极和鲁金毛细管,在盐桥活塞打开的情况下用洗耳球将实验液吸入毛细管内至活塞处,关住活塞,在活塞上部用滴管加入饱和氯化钾溶液后,插入饱和甘汞电极。 3、把试样放入电解池的溶液中,先不接通电源,经指导教师检查后方可进行测量。现测定工作电极的稳定电位,一般在20分钟内可以达到基本稳定。若较长时间以后还不稳定,可以适当通以阴极小电流(大约5μA/cm2)进行活化,然后切

应用电化学教案共167页word资料

《应用电化学》教案 总学时48学时,其中: 理论=32学时 实验=16学时 课时分布情况: 绪论1学时第一章电化学理论基础9学时第二章电催化过程6学时第三章化学电源4学时第四章金属的表面精饰2学时第五章无机物的电解工业2学时第六章有机物的电解合成2学时第七章电化学传感器2学时第八章电化学腐蚀与防护2学时复习课2学时实验1:简易铅酸蓄电池的制备 3学时实验2:金属的电沉积实验(或电镀实验) 3学时实验3:稳态极化曲线及电流效率的测定 3学时实验4:金属电化学腐蚀及腐蚀极化曲线的测定 3学时实验5:金属腐蚀的电化学保护实验 4学时 绪论 教学目的和要求: (1)了解电化学发展历史

(2)了解电化学的应用 重点: ⑴电化学历史; ⑵电化学的应用领域。 教学方法:课堂讲授,课堂讨论,课后练习,辅以学生提问思考 教具:多媒体教学系统,电子课件 §0 绪论:电化学和应用电化学概论 1.电化学的形成与发展 电化学是研究电能与化学能之间相互转换及转换过程中有关规律的科学。 象其它科学一样,是社会生产力发展中产生与发展起来的。 诞生于18-19世纪。1791年,意大利学者Luigi Galvani在从事青蛙生理功能研究时,偶然构成了电化学电路。1799年,还是意大利人的Alessandro Count V olta 利用锌片和铜片(中间用浸有硫酸的毛呢)构成了电池堆,于是世界上出现了第一个化学电源(大概70-80年后出现交流发电技术) 1833年Faraday通过大量的实验,总结出了通电电量与化学反应之间的规律,即Faraday定律,这是一个里程碑似的定律,为电化学研究和应用提供了基本的理论基础。 20世纪的前半页,电化学研究主要集中在电解质理论和原电池热力学,出现了企图用化学热力学理论处理一切问题的倾向,人们认为电流通过电极时,电极反应总是可逆的,Nernst公式可以应用于一切电化学过程。这导致了这一段时间内,电化学研究和应用发展的迟缓。 20世纪40年代,前苏联学者开始从化学动力学角度研究电化学,特别是针对电极与溶液净化对电极反应动力学数据重现性的影响,从实验技术上取得突破,并在析

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