专题电化学资料PPT教学课件
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电化学原理PPT课件

(saturated calomel electrode,SCE) 6.导线;7. Hg;8.纤维
以标准氢电极的电极电势为标准,
可以测得SCE的电势为0.2415V。
.
21
对电极(辅助电极)
对电极一般使用惰性贵金属材料如铂丝等, 以免在此表面发生化学反应,用于与工作 电极形成回路。
.
22
电化学工作站
.
17
电化学三电极系统
• 工作电极(Working electrode) • 参比电极(Reference electrode) • 对电极(Auxiliary electrode)
.
18
工作电极
滴汞电极(极谱法) 铂电极 金电极 碳电极 热解石墨(PG)
玻碳(GC) 碳糊 碳纤维
.
19
参比电极
.
9
电分析成为独立的方法学
• 三大定量关系的建立 1833年法拉第定律Q=nFM 1889年能斯特W.Nernst提出能斯特方程
1934年尤考维奇D.Ilkovic提出扩散电流方程 Id = kC
.
10
近代电分析方法
(1) 电极的发展:化学修饰电极、超微电极 (2) 多学科参与:生物电化学传感器 (3)与其他方法联用:光谱-电化学、HPLC-EC、
1753年,俄国著名电学家利赫曼为了验证
富兰克林的实验,不幸被雷电击死,这是
做电实验的第一个牺. 牲者。
4
电化学的发展史
1791年, 意大利伽伐尼的青蛙实验 (电化学的起1799年, 伏特堆 (伏特电池/原电池的雏形)
.
6
电化学的发展史
1807年, 戴维电解木灰(potash)和苏打(soda), 分别得到钾(potassium)和钠(sodium)元素
《电化学基础》课件

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。
电化学基础-PPT课件

35
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
14
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-
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
14
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-
电化学基本概念ppt课件

i i
两相间建立平衡电势
电极(Electrode)
电极材料/电解质
Zn|Zn2+, SO42Pt|H2,H+ Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
电极(Electrode)
电极材料/电解质 •传递电荷
Zn|Zn2+,SO42-,
•氧化或还原反应
Pt|H2,H+
的地点
•“半电池”
Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应(串联)
e-
i
H2
Cl2
Na+
Cl-
Ag
Ag+
ei
Ag+
Ag+
H+
OH-
阴极
阳极
H+
NO3-
银阴极 银阳极
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应(串联) 4. 适用于单个电化学装置的多个反应(并联)
I
负极 e
e 正极
-2e Pb
Pb2+ PbSO4
H2O H+
SO4= SO4= H+
硫酸
+2e PbO2
Pb2+ PbSO4
铅酸蓄电池 (1860年--)
充电
(吸收电能)
负极 e
e 正极
Pb2+ PbSO4
+2e
Pb
Pb2+
H2O
PbSO4
《电化学基础》课件

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。
应用电化学电化学理论基础PPT课件

电化学脱硝技术
利用电化学方法将废气中的氮氧化物转化为氮气和水等无害物质。
重金属离子回收技术展示
01
电镀废液处理
通过电解作用将废液中的重金属 离子还原为金属单质,实现重金 属的回收和废液的净化。
02
电池回收技术
03
电化学冶金技术
利用电化学方法将废旧电池中的 重金属离子提取出来,实现资源 的再利用。
通过电解作用从矿石或冶金废渣 中提取金属或其化合物,实现资 源的综合利用。
燃料电池类型
详细介绍质子交换膜燃料电池 (PEMFC)、固体氧化物燃料电池 (SOFC)、碱性燃料电池(AFC)等 主流燃料电池的特点及应用领域。
锂离子电池工作原理及性能评估
锂离子电池工作原理
深入解析锂离子电池的充放电过程,包括锂离子在正负极之间的 嵌入和脱出机制。
电池性能评估指标
介绍锂离子电池性能评估的主要指标,如能量密度、功率密度、 循环寿命、安全性等。
迁移过程
离子在电场作用下的定向移动,形成 电流。
界面现象及双电层结构
界面现象
不同相之间的界面上发生的特殊现象,如吸附、润湿、电毛细现象 等。
双电层结构
电极与电解质溶液界面上的电荷分布结构,包括紧密层和分散层。 紧密层内电荷密度高,分散层内电荷密度逐渐降低。
02
应用电化学领域概述
能源转换与储存技术
06
总结回顾与拓展思考
关键知识点总结回顾
电化学基本概念
包括电解质、电极、电位等核心概念的定义与性 质。
电化学体系分析
介绍不同类型电化学体系的组成、工作原理及应 用,如原电池、电解池和腐蚀电池等。
电化学反应原理
阐述电化学反应的基本过程,包括电荷转移、物 质传递和界面反应等。
利用电化学方法将废气中的氮氧化物转化为氮气和水等无害物质。
重金属离子回收技术展示
01
电镀废液处理
通过电解作用将废液中的重金属 离子还原为金属单质,实现重金 属的回收和废液的净化。
02
电池回收技术
03
电化学冶金技术
利用电化学方法将废旧电池中的 重金属离子提取出来,实现资源 的再利用。
通过电解作用从矿石或冶金废渣 中提取金属或其化合物,实现资 源的综合利用。
燃料电池类型
详细介绍质子交换膜燃料电池 (PEMFC)、固体氧化物燃料电池 (SOFC)、碱性燃料电池(AFC)等 主流燃料电池的特点及应用领域。
锂离子电池工作原理及性能评估
锂离子电池工作原理
深入解析锂离子电池的充放电过程,包括锂离子在正负极之间的 嵌入和脱出机制。
电池性能评估指标
介绍锂离子电池性能评估的主要指标,如能量密度、功率密度、 循环寿命、安全性等。
迁移过程
离子在电场作用下的定向移动,形成 电流。
界面现象及双电层结构
界面现象
不同相之间的界面上发生的特殊现象,如吸附、润湿、电毛细现象 等。
双电层结构
电极与电解质溶液界面上的电荷分布结构,包括紧密层和分散层。 紧密层内电荷密度高,分散层内电荷密度逐渐降低。
02
应用电化学领域概述
能源转换与储存技术
06
总结回顾与拓展思考
关键知识点总结回顾
电化学基本概念
包括电解质、电极、电位等核心概念的定义与性 质。
电化学体系分析
介绍不同类型电化学体系的组成、工作原理及应 用,如原电池、电解池和腐蚀电池等。
电化学反应原理
阐述电化学反应的基本过程,包括电荷转移、物 质传递和界面反应等。
电化学基本知识ppt课件
电池过程
阴极
阳极
ZnSO4
CuSO4
Zn
Cu
盐桥
1.1 V
典型电化学过程
e
电化学过程的特点
Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(s) 半反应: Zn(s) Zn2+ + 2e- 阳极反应 Cu2+ + 2e- Cu(s) 阴极反应 电子不能在离子导体中运动 离子不能在电子导体中运动 即:电子与离子间必定在界面处发生了转化,这个转化就发生在离子导体和电子导体的界面处。
高频区为电极反应动力学(电荷传递过程)控制,低频区由电极反应的反应物或产物的扩散控制。
从图可得体系R、Rct、Cd以及参数,与扩散系数有关,利用它可以估算扩散系数D。由Rct可计算i0和k0。
扩散阻抗的直线可能偏离45,原因:
电极表面很粗糙,以致扩散过程部分相当于球面扩散; 除了电极电势外,还有另外一个状态变量,这个变量在测量的过程中引起感抗。
盐桥
1. 可以同时测量极化电流和极化电位; 2. 三电极两回路具有足够的测量精度。
三电极的优点
1.2.5.1 辅助电极的作用 实现WE导电并使WE电力线分布均匀。 1.2.5.2 辅助电极的要求 ①辅助电极面积大; 为使参比电极等势面,应使辅助电极面积增大,以保证满足研究电极表面电位分布均匀,如是平板电极: ; ②辅助电极形状应与研究电极相同,以实现均匀电场作用。
参比电极
常见的参比电极 ①甘汞电极; Hg|Hg2Cl2|Cl- 由于Hg+→Hg2+ (亚汞不稳定,高温时易变成Hg2+,受温度影响大。<70℃,另外,[Cl-]要饱和,防止 发生变化)。
电化学应用ppt课件
电镀技术原理及应用领域
电镀技术原理
电镀是利用电解原理在某些金属表面 上镀上一薄层其它金属或合金的过程, 利用电解作用使金属或其它材料制件 的表面附着一层金属膜的工艺。
电镀技术应用领域
电镀技术广泛应用于机械制造、轻工、 电子等行业,如提高零件的耐磨性、 导电性、抗腐蚀性及增进美观等作用。
电化学沉积技术制备薄膜材料
应用
金属元素测定,有机物分析等。
库仑分析法
原理
通过测量电解过程中所消耗的电量进行定量 分析。
特点
准确度高,重现性好,但仪器价格较高。
分类
恒电流库仑法和恒电位库仑法。
应用
痕量物质测定,环境监测等。
伏安法与极谱法
原理
通过测量电解过程中电流-电压曲线 进行定量分析。
分类
线性扫描伏安法、循环伏安法、方波 伏安法等;经典极谱法和现代极谱法 (如示波极谱法)。
电化学合成纳米材料是利用电化学方法在 电极表面或溶液中合成纳米材料的过程, 通过控制电位、电流、温度等参数,可以 制备出不同形貌和尺寸的纳米材料。
VS
纳米材料制备方法
电化学合成纳米材料的方法包括模板法、 脉冲电沉积法、循环伏安法等,这些方法 具有操作简单、反应条件温和、易于控制 等优点。
其他新型电化学合成技术介绍
通过电场作用,驱动土壤中的污染物向电极移动并富集,实现土 壤修复的效果。
电热修复技术
利用电加热原理,提高土壤温度并促进污染物挥发或降解,达到 土壤修复的目的。
电化学淋洗技术
通过电化学反应产生的淋洗液对土壤进行淋洗,去除土壤中的污 染物并实现土壤修复。
感谢您的观看
THANKS
电解质
含有自由离子的导体,可以是固体、 液体或气体。
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2020/10/16
2
【2010·新课标全国·26 来自⑵】物质A~G有下图所示转化关系(部分反应物、生 成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分, 经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓 溶液发生反应,G为砖红色沉淀。
⑵利用电解可提纯C物质,在该电解反应中阳极物
质是 粗铜
,阴极物质是 精铜 ,电解
4、铜在酸性条件下发生电化学腐蚀的电极反应方程式
是:负极________________________.
正极
。
铁在中性条件下发生电化学腐蚀的电极反应方程式是:
负极 ________________________.
正极
。
5、采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)的电解 法用氮气和氢气合成氨,已知总反应式为:
还原剂
正极 氧化剂
反应 类型
氧化反应 还原反应
阴极 阳极
氧化剂(阳离 还原剂(阴离 子放电) 子或电极)
还原反应 氧化反应
闭合 外电路:电子的定向移
回路 动(负极流向正极) 的形 内电路:阴阳离子的定 成情 向移动(负电荷负极, 况2020/10正/16 电荷正极)
注意:电解质溶液不 能传递电子。
11
⑸在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸 性,负极的反应式为________、正极的反应式为 ________。理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲 醇所能产生的最大电能为702.1KJ,则该燃料电池的 理论效率为________( 已知:①甲醇的燃烧热为 726.8KJ/mol;②燃料电池的理论效率是指电池所
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加
NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:
2020/10/16
Cu-2e- =
Cu2+
9
2、(2011安徽高考)研究人员最近发现了一种
“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含
盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示
为:5MnO2 + 2Ag + 2NaCl = Na2Mn5O10 + 2AgCl, 下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的
质溶液是 2020/10/16
CuSO4溶液
;
3
【2011·新课标全国·7 ·D】
电解 58.5g熔融的NaCl,能产生 22.4L氯气(标
准状况)、 23.0g金属钠。
【2011·新课标全国·11 】
铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:
Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2
2020/10/16
6
【归纳梳理】
在高考中,有关电化学的考点有哪些,这 些考点中哪些考点可能是2013高考中的热点?
考点1:原电池原理、电解池原理
考点2:原电池、电解池电极反应方程式的书写 考点3:原电池、电解池的应用:电解精炼铜、 电镀、氯碱工业、金属的腐蚀与防腐。 考点4:电化学相关计算
2020/10/16
C
下列有关该电池的说法不正确的是
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-
2020/10/16
4
=Ni2O3+3H2O
【2011·新课标全国·27 ·⑸ 】
是:
B
A. 正极反应式:Ag + Cl--e-=AgCl
B. 每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C. Na+不断向“水”电池的负极移动
D2.02A0/10g/1C6 l是还原产物
10
考点1:原电池、电解池的基本原理
原电 池
电解池
区别 无外加电源
有外加电源
电极 名称
负极
放电 物质
电化学
2020/10/16
1
【体验高考】
【2010·新课标全国·12】 根据右图,可判断出下列离子方程式中错误的是 A.2Ag(s) + Cd2+(aq) = 2Ag+(aq) + Cd(s)
B.Co2+(aq) + Cd(s) = Co(s) + Cd2+(aq) A
C.2Ag+(aq) + Cd(s) = 2Ag(s) + Cd2+(aq) D. 2Ag+(aq) + Co(s) = 2Ag(s) + Co2+(aq)
3、如图所示的四个原电池装置,写出指定金属 的电极反应方程式
①Al___________________________________ ②Al___________________________________ ③Fe___________________________________ ④202F0/1e0/_16__________________________________ 12
7
【考纲要求】
1、了解原电池和电解池的工作原理,能写出电 极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的 种类及其工作原理。 2、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。
2020/10/16
8
【考点突破】
1、(2011·浙江)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表
面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐
产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部 能量之比。)
CH3OH(g) +H2O-6e-= CO2 +6H+;
3/2O2 + 6H+ + 6e-= 3H2O;
2020/10/16
96.6%
5
【2012·新课标全国·26 ·⑷ 】
⑷高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作 为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在 强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子 方程式为______ 与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱 性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电 极反应式为________,该电池总反应的离子方程 式为_____。
蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。
导致该现象的主要原因是液滴之下氧
气含量比边缘少。下列说法正确的是
A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为: O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
B
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+
由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2,进一步 氧化、脱水形成铁锈。