工程化学电子教案(4)
化工原理电子教案
《化工原理》电子教案绪论化工原理就是研究除化学反应以外的诸物理操作步骤原理和所用设备的课程。
化工原理是实验性很强的工科课程，是化工类和相近专业学生必修的重要技术基础课。
主要介绍单元操作的基本原理，所用典型设备的结构、计算和选用。
计算包括设计型计算和操作型计算两种。
设计型计算是指对给定的任务计算出设备的工艺尺寸；操作型计算是指对已有的设备进行查定计算。
学生学完本课程后应初步具有以下能力：（1）能理论联系实际，用工程和经济的观点处理遇到的各种化工单元操作的问题。
（2）会筛选恰当的单元操作去完成给定的生产任务；（3）在设计设备计算工作中能寻找出所需的经验数据以及适宜的公式；（4）能管理设备的正常运转，找出故障的原因并及时排除；（5）应具有强化设备与初步创新的能力。
各单元操作原理及设备的计算都是以物料衡算、能量衡算、传递速率和平衡关系的概念为依据，有关内容在以后各章中陆续介绍。
一、化工生产过程与单元操作1、化学工业所谓化学工业，是指将原料进行化学加工以得到有用的产品的工业，即：化工产品种类繁多，一般可分为无机、有机及生化产品。
若按产品用途及性能来分有染（颜）料化工、塑料橡胶化工、油脂化工、石油化工、食品化工、涂料化工、日用化工等等。
当今如何评价化学工业呢？评价可能为“让你欢喜让你忧”。
欢喜的是化学工业已经成为了国民经济中的支柱产业之一，近二、三十年以来化学工业得到了长足的发展。
化工产品处处可见，人们的衣食住行都已离不开它。
我国自七十年代以来先后引进了大型化肥、石油化工成套生产技术及成套设备，如30万吨合成氨,45万吨尿素成套设备及技术；30万吨乙烯,45万吨芳烃的成套设备及技术。
金山石化,扬子石化,齐鲁石化令人忧虑的是化学工业带来的污染十分严重。
水污染、空气污染、白色污染日益严重，危害人类生存及发展。
2、化工生产过程不论化工生产产品的品种不同、规模大小的差异，一个化工产品生产过程总是由两大部分组成的，即核心部分和辅助部分。
工程化学全套精品课件 第一章-热化学
教 是状态函数。
案 图例：
广西大学化学化工学院
工
程 化
4、规定 Q与W的取值正、负有不同的规定：
学
Q为正值(>0)，则系统吸热 Q
电
Q为负值(<0)，则系统放热
子
教
W为正值(>0) ，则环境对系统作功 W
案
W为负值(<0) ，则系统对环境作功
广西大学化学化工学院
广西大学化学化工学院
工 程 难点： 化 标准焓变(△H) 化学过程中的综合求算。 学 电 子 教 案
第一节 几个基本概念
工 程 一、系统与环境 化 1、系统 学 2、环境 电 3、系统种类
子
敞开系统：
教 案
系统 封闭系统：(本章主要研究对象) 孤立系统(或隔离系统)：
图例：
广西大学化学化工学院
思考：
学 电
、C分别是哪些广度性质的比值？
子 例1-2：
教
案
广西大学化学化工学院
工 程 四、过程与途径
化
等温过程：T始＝T终＝T环
学
等压过程：P始＝P终＝P环
电 过程 等容过程：△V＝０
子
绝热过程： Q=0
教
循环过程： △X=0 (X为状态函数）
案 途径：指实现某个过程的具体步骤。
广西大学化学化工学院
电 说明：
子
P(标准压力)=100kPa
教
P(旧)=101.325kPa
案
广西大学化学化工学院
工
程 2、热力学对物质的标准状态规定
化 学
(1)、气态物质的标准态
指在任一温度T、标准压力P下表现出 理想气体性质的纯气体状态。
全国技工院校公共课教材化学第六版教案
全国技工院校公共课教材化学第六版教案教学目标：1.理解元素周期表的基本结构和排列规律；2.掌握化学键的概念以及各种类型的化学键的特征和特性；3.学习化学式的书写、平衡化学方程式的起草和构建；4.理解酸碱中和反应的本质和特点；5.认识氧化还原反应的基本概念和运用；6.了解化学反应速率和化学平衡的概念、条件和影响因素。
教学过程：一、导入（10分钟）1.引导学生思考：元素周期表是什么，它有什么作用？2.结合图片或实物向学生展示元素周期表的结构和特点，并解释元素周期表的排列规律。
二、讲解与练习（60分钟）1.给学生介绍化学键的概念，并讲解离子键、共价键和金属键的特征和特性。
2.讲解化学式的书写规则，并通过例题进行练习。
3.给学生讲解化学方程式的构建和平衡原理，辅以习题进行实际操作。
4.讲解酸碱中和反应的概念、本质和特点，并进行相关例题讲解。
5.介绍氧化还原反应的基本概念和应用，并通过实例进行说明。
6.讲解化学反应速率和化学平衡的概念、条件和影响因素，展示相关实验现象。
三、巩固（30分钟）1.开展小组活动，让学生合作进行实验操作，观察和记录实验现象，并分析实验结果。
2.分组进行讨论和总结，归纳化学键、化学式、化学方程式、酸碱中和反应、氧化还原反应、化学反应速率和化学平衡的概念和特点。
四、拓展（20分钟）1.给学生讲解元素周期表的拓展应用，如元素的周期性性质和化学反应规律。
2.引导学生进行元素周期表相关的探究活动，如判断某个元素的周期、将元素按周期性性质进行分类等。
3.结合实例讲解元素周期表中的元素运用于实际工程中的应用，如电池、光伏发电等。
五、反思（10分钟）1.要求学生进行个人反思，思考自己在本堂课中的收获和感受。
2.鼓励学生提出问题和建议，促进课堂互动和学习反馈。
教学资源和评估：1.课堂投影仪、实验器材、元素周期表等教学辅助工具和材料；2.课堂讨论、小组合作活动和实验记录等形式的评估方式。
教学反思：本节课采用了导入、讲解与练习、巩固、拓展和反思五个环节，结合理论讲解和实际操作，通过多种教学方法和手段激发学生的学习兴趣和主动参与。
《工程化学电子教案》课件
《工程化学电子教案》PPT课件第一章：工程化学概述1.1 课程介绍了解工程化学的课程目标和重要性了解工程化学的基本概念和研究内容1.2 工程化学的基本概念解释工程化学的定义解释工程化学与相关学科的关系1.3 工程化学的研究内容介绍工程化学的研究领域和主要内容强调工程化学在工程应用中的重要性第二章：物质的结构与性质2.1 物质的基本结构介绍原子、分子和离子的基本结构解释化学键的类型和性质2.2 物质的性质介绍物质的物理性质和化学性质解释物质的溶解性、反应性和稳定性等概念2.3 物质的结构与性质的关系介绍结构决定性质的原则强调结构与性质之间的关系在工程化学中的应用第三章：化学反应与工程3.1 化学反应的基本概念解释化学反应的定义和类型介绍化学反应的平衡和速率3.2 化学反应的工程应用介绍化学反应在工程领域的应用实例强调化学反应在工程设计和操作中的重要性3.3 化学反应工程的基本原理介绍化学反应工程的原理和方法解释化学反应工程的目的是提高反应效率和产物质量第四章：物质的状态与相变4.1 物质的状态介绍物质固态、液态、气态和等离子态的基本性质解释不同状态之间的相互转化和相变的条件4.2 相变及其工程应用介绍相变的类型和特点强调相变在工程领域的应用实例，如材料加工、能源转换等4.3 相图及其应用介绍相图的基本概念和表示方法解释相图在工程设计和材料选择中的应用第五章：溶液与溶解度5.1 溶液的基本概念解释溶液的定义和组成介绍溶液的制备方法和浓度表示方法5.2 溶解度与溶解度规律解释溶解度的定义和表示方法介绍溶解度规律及其在工程中的应用5.3 溶液的性质与工程应用介绍溶液的物理性质和化学性质强调溶液在工程领域的应用实例，如腐蚀控制、材料制备等第六章：工程材料的化学性质6.1 材料的分类与性能介绍工程材料的主要分类及其性能指标解释材料的力学性能、热性能和电性能等6.2 材料的腐蚀与防护介绍材料腐蚀的原因和类型强调腐蚀对工程结构和性能的影响及防护措施6.3 材料的电化学性质与应用解释电化学腐蚀的原理和过程介绍电化学腐蚀的防护方法及其应用第七章：化学动力学与反应速率7.1 化学动力学基本概念解释化学动力学的定义和研究内容介绍化学反应速率和速率常数的概念7.2 反应速率定律推导零级、一级和二级反应速率定律解释活化能、活化分子的概念及其在反应速率中的应用7.3 化学动力学在工程中的应用介绍化学动力学在工程设计和操作中的应用实例强调化学动力学在提高反应效率和优化工艺流程中的重要性第八章：化学平衡与Le Chatelier原理8.1 化学平衡的基本概念解释化学平衡的定义和特征介绍平衡常数及其表达式8.2 Le Chatelier原理解释Le Chatelier原理的含义和应用强调外界条件变化对化学平衡的影响8.3 化学平衡在工程中的应用介绍化学平衡在工程设计和操作中的应用实例强调化学平衡在优化工艺流程和提高产品质量中的重要性第九章：分离技术与工程9.1 常用的分离技术介绍过滤、沉淀、吸附、蒸馏等分离技术的基本原理和操作方法强调不同分离技术在不同工程领域的应用9.2 膜分离技术及其应用解释膜分离技术的基本原理和特点介绍膜分离技术在水和废水处理、化工生产等领域的应用实例9.3 分离过程的优化与节能介绍分离过程优化方法及其在工程中的应用强调节能减排和绿色化学在分离过程中的重要性第十章：环境化学与工程10.1 环境污染与环境保护介绍环境污染的类型和来源强调环境保护的重要性和措施10.2 环境化学基本概念解释环境化学的定义和研究内容介绍环境中有害物质的迁移、转化和降解过程10.3 环境工程与可持续发展介绍环境工程的基本概念和目标强调可持续发展在环境保护和工程实践中的重要性重点和难点解析1. 第一章至第五章主要介绍工程化学的基本概念、研究领域和应用。
初中化学第四课讲解教案
初中化学第四课讲解教案教学目标：1. 让学生了解水的组成，知道水是由氢元素和氧元素组成的。
2. 让学生掌握水的化学式H2O，并能正确书写。
3. 培养学生运用实验方法探究物质组成的能力。
教学重点：1. 水的组成。
2. 水的化学式H2O。
教学难点：1. 水的组成实验的设计与操作。
2. 水的化学式的书写。
教学准备：1. 实验器材：电解水装置、氢气收集瓶、氧气收集瓶、火柴、澄清石灰水等。
2. 课件：水的组成、水的化学式等。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生思考：水是由什么元素组成的？2. 学生回答，教师总结：水是由氢元素和氧元素组成的。
二、探究水的组成（15分钟）1. 介绍电解水实验的原理和操作步骤。
2. 学生分组进行电解水实验，观察并记录实验现象。
3. 学生汇报实验结果，教师引导学生分析实验现象，得出水的组成。
三、学习水的化学式（15分钟）1. 介绍水的化学式H2O的意义。
2. 学生练习书写水的化学式。
四、巩固练习（10分钟）1. 学生完成练习题，巩固水的组成和化学式的知识。
2. 教师点评练习题，纠正错误，解答疑问。
五、总结与拓展（5分钟）1. 教师总结本节课的主要内容：水的组成和化学式。
2. 学生提问，教师解答。
3. 引导学生思考：水的组成和化学式对于我们了解水的性质和应用有什么意义？教学反思：本节课通过电解水实验，让学生直观地了解了水的组成，掌握了水的化学式H2O的书写。
在实验过程中，学生积极参与，动手操作，培养了实验能力和观察能力。
在教学过程中，注意引导学生思考，激发学生的学习兴趣，提高了学生的学习积极性。
但在实验操作方面，还需要加强学生的安全意识和操作规范性。
在今后的教学中，将继续关注学生的实验操作，确保实验安全。
化学反应工程教案
课程教案课程名称：化学反应工程任课教师：所属院部：教学班级：化工1203-04教学时间：2014 —2015 学年第2 学期课程基本信息1绪论第一章均相单一反应动力学和理想反应器1.1 基本概念1.2 建立动力学方程的方法一、本次课主要内容化学反应工程课程的性质、反应器的分类及操作方式、反应器设计的基本方程和工业反应器的放大方法、化学反应速率的不同表示方式及其相互关系、化学反应速率方程的变换与应用、化学反应动力学方程的计算、建立动力学方程的方法及其应用。
二、教学目的与要求了解化学反应工程的研究对象、目的，掌握化学反应工程的研究内容和研究方法，熟悉化学反应工程在工业反应过程开发中的作用。
三、教学重点难点1、化学反应工程的研究目的、内容和方法。
四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论；使用多媒体教学方式。
五、作业与习题布置书后习题第3、6、7题2绪论一、化工生产中设备的分类化工产品的生产是通过一定的工艺过程实现的，工艺过程是指从原料到制得产品的全过程。
每个化工产品的工艺过程是不同的，但有共同的特点：1，工艺过程是由设备、管道、阀门和控制仪表组成的；2，化工设备分为两大类（1）不含化学反应的设备这类设备中没有发生化学反应，只改变物料的状态，物理性质，不改变其化学性质。
在鼓风机和泵中只有能量的转换，从中能转换成机械能，输送物料；在换热器和冷却塔中只改变物料的温度，物料的化学性质没有起变化；贮槽只是起贮存物料作用（2）化学反应器在这类设备中发生了化学反应，通过化学反应改变了物料的化学性质图中的一段炉、二段炉、变换炉、甲烷化炉、合成塔等都是化学反应器。
物料在反应器中发生了化学反应，物料性质起了变化。
可见，化学工业生产是由物理过程和化学反应过程组成的，其中化学反应过程是生产过程的关键。
化学反应器的任务是完成由原料转变到产物的化学反应，是化工生产的核心设备。
“化学反应工程”的研究对象是工业规模的化学反应器。
二、《化学反应工程》任务“化学反应工程”于50年代初形成，是化学工程的一个分支。
《工程化学电子教案》课件
《工程化学电子教案》PPT课件第一章：工程化学简介1.1 课程目标了解工程化学的基本概念和研究对象认识工程化学在工程领域中的应用1.2 教学内容工程化学的定义和发展历程工程化学的研究方法和内容工程化学在工程领域的应用实例1.3 教学方法讲授法：讲解工程化学的基本概念和研究方法案例分析法：分享工程化学在实际工程中的应用案例1.4 教学资源PPT课件：工程化学的基本概念和实例相关阅读材料：工程化学的研究方法和应用领域1.5 教学评估课堂讨论：学生对工程化学的理解和应用案例的讨论课后作业：学生完成相关的阅读材料和练习题第二章：工程材料的化学性质2.1 课程目标了解工程材料的分类和特点认识工程材料的主要化学性质2.2 教学内容工程材料的分类和特点工程材料的化学性质：如腐蚀、氧化、还原等工程材料化学性质的影响因素2.3 教学方法讲授法：讲解工程材料的分类和特点实验法：进行工程材料的化学性质实验，观察和分析实验结果2.4 教学资源PPT课件：工程材料的分类和特点，化学性质的定义和实例实验材料和设备：进行化学性质实验2.5 教学评估课堂讨论：学生对工程材料分类和特点的理解实验报告：学生完成实验的观察和分析报告第三章：工程材料的腐蚀与防护3.1 课程目标了解工程材料腐蚀的原因和危害掌握工程材料腐蚀的防护方法和措施3.2 教学内容工程材料腐蚀的原因和类型：如化学腐蚀、电化学腐蚀等工程材料腐蚀的危害和影响工程材料腐蚀的防护方法：如表面处理、涂层保护等3.3 教学方法讲授法：讲解工程材料腐蚀的原因和类型实验法：进行工程材料腐蚀的实验，观察和分析腐蚀现象3.4 教学资源PPT课件：工程材料腐蚀的原因和类型，防护方法和措施实验材料和设备：进行腐蚀实验3.5 教学评估课堂讨论：学生对工程材料腐蚀原因和类型的理解实验报告：学生完成腐蚀实验的观察和分析报告第四章：工程材料的热处理4.1 课程目标了解工程材料热处理的基本原理和方法掌握工程材料热处理的效果和应用4.2 教学内容工程材料热处理的基本原理：如相变、组织变化等工程材料热处理的方法：如退火、淬火、回火等工程材料热处理的效果：如硬度、韧性、耐磨性等4.3 教学方法讲授法：讲解工程材料热处理的基本原理和方法实验法：进行工程材料热处理的实验，观察和分析热处理效果4.4 教学资源PPT课件：工程材料热处理的基本原理和方法，效果和应用实验材料和设备：进行热处理实验4.5 教学评估课堂讨论：学生对工程材料热处理原理和方法的理解实验报告：学生完成热处理实验的观察和分析报告第五章：工程材料的表面处理5.1 课程目标了解工程材料表面处理的基本概念和方法掌握工程材料表面处理的技术和应用5.2 教学内容工程材料表面处理的基本概念：如表面改性、涂层等工程材料表面处理的方法：如热镀锌、电镀、喷涂等工程材料表面处理的技术和应用：如防腐蚀、提高硬度等5.3 教学方法讲授法：讲解工程材料表面处理的基本概念和方法实验法：进行工程材料表面处理的实验，观察和分析处理效果5.4 教学资源PPT课件：工程材料表面处理的基本概念和方法，技术和应用实验材料和设备：进行表面处理实验5.5 教学评估课堂讨论：学生对工程材料表面处理概念和方法的理解实验报告：学生完成表面处理实验的观察和分析报告第六章：工程化学在金属材料中的应用6.1 课程目标理解金属材料的结构和性质掌握工程化学在金属材料加工、腐蚀与防护中的应用6.2 教学内容金属材料的结构：晶粒结构、phases 等金属材料的性能：机械性能、导电性、热稳定性等工程化学在金属材料中的应用：铸造、焊接、热处理等6.3 教学方法讲授法：讲解金属材料的结构和性能实验法：进行金属材料的性能测试实验6.4 教学资源PPT课件：金属材料的结构和性能，工程化学在金属材料中的应用实例实验材料和设备：进行性能测试实验6.5 教学评估课堂讨论：学生对金属材料结构和性能的理解实验报告：学生完成性能测试实验的报告第七章：工程化学在陶瓷材料中的应用7.1 课程目标理解陶瓷材料的结构和性质掌握工程化学在陶瓷材料加工、制备与性能优化中的应用7.2 教学内容陶瓷材料的结构：晶相结构、气孔结构等陶瓷材料的性能：硬度、强度、热稳定性等工程化学在陶瓷材料中的应用：陶瓷制备、烧结、涂层制备等7.3 教学方法讲授法：讲解陶瓷材料的结构和性能实验法：进行陶瓷材料的性能测试实验7.4 教学资源PPT课件：陶瓷材料的结构和性能，工程化学在陶瓷材料中的应用实例实验材料和设备：进行性能测试实验7.5 教学评估课堂讨论：学生对陶瓷材料结构和性能的理解实验报告：学生完成性能测试实验的报告第八章：工程化学在高分子材料中的应用8.1 课程目标理解高分子材料的结构和性质掌握工程化学在高分子材料合成、改性与应用中的关键作用8.2 教学内容高分子材料的结构：链结构、交联结构等高分子材料的性能：机械性能、热稳定性、溶解性等工程化学在高分子材料中的应用：合成、改性、加工等8.3 教学方法讲授法：讲解高分子材料的结构和性能实验法：进行高分子材料的性能测试实验8.4 教学资源PPT课件：高分子材料的结构和性能，工程化学在高分子材料中的应用实例实验材料和设备：进行性能测试实验8.5 教学评估课堂讨论：学生对高分子材料结构和性能的理解实验报告：学生完成性能测试实验的报告第九章：工程化学在环境工程中的应用9.1 课程目标理解环境工程的基本概念和问题掌握工程化学在环境保护、污染控制与修复中的应用9.2 教学内容环境工程的基本概念：水污染、大气污染、土壤污染等工程化学在环境保护中的应用：废水处理、废气处理、固废处理等污染控制与修复技术：生物降解、吸附、膜分离等9.3 教学方法讲授法：讲解环境工程的基本概念和问题实验法：进行污染控制与修复技术的实验9.4 教学资源PPT课件：环境工程的基本概念，工程化学在环境保护中的应用实例实验材料和设备：进行实验9.5 教学评估课堂讨论：学生对环境工程概念和问题的理解实验报告：学生完成实验的报告第十章：工程化学在生物医学工程中的应用10.1 课程目标理解生物医学工程的基本概念和需求掌握工程化学在生物材料、药物输送和生物传感器等领域的应用10.2 教学内容生物医学工程的基本概念：医疗器械、生物材料、组织工程等工程化学在生物医学工程中的应用：生物材料的制备和性能、药物输送系统、生物传感器等10.3 教学方法讲授法：讲解生物医学工程的基本概念和需求实验法：进行相关应用的实验10.4 教学资源PPT课件：生物医学工程的基本概念，工程化学在生物医学工程中的应用实例实验材料和设备：进行实验10.5 教学评估课堂讨论：学生对生物医学工程概念和需求的理解实验报告：学生完成实验的报告重点和难点解析1. 工程化学简介难点解析：理解工程化学的研究方法和内容，以及如何将工程化学应用于实际工程问题中。
工程化学电子教案
解：查表，并将数据各物质下标出。
CH4(g) + H2O
CO(g) + 3H2(g)
fG m (29 .18K 5)/kJ m o 1 l－50.75 －22.86 －13715 0
rG m (29.18K 5){fG m 0(C,O g,29.18K 5)3fG m (H2,g,29.18K 5)} {fG m 0(C4 H ,g,29.18K 5)fG m (H2O ,g,29.18K 5)}
解：由附表查出各物质的 fGm 29.18K 5
H ( g ) C B 2 ( 1 ) l rH ( g ) B C 2 ( g r )l
f G m 2 . 1 K 9 / k 5 m 8 J 1 9 . 3 o 5 0 0 l 5 . 4 3 0 5
r G m 2 . 1 K 9 2 5 ( 8 5 . 4 k 3 m 5 J 1 ) 0 ol 2 ( 9 .3 k 5 0 m J 1 ) o 0l
有关。所以，一个平衡常数值对应于一个化学反 应方程式。
2）一个平衡反应乘以系数q，新的平衡反应 的平衡常数由变为,q可分整数，也可为分数。
例2.3下列反应是工业上制氢和制取燃料的重要反应。
CH4(g) + H2O
CO(g) + 3H2(g)
试利用标准摩尔吉布斯函数变计算298.15K时
的标准平衡常数，并判断该反应的可行性。
（2）自发过程进行有一定的限度。自发过 程进行到差别(p、T、h)为零时，达到平 衡状态，自发过程就达到了一定的限度。如 果条件不改变，这种相对平衡状态就不会改 变。
（3）自发过程的方向和限度可以用一定的 物理量来判断。例如，在气体膨胀中，用p来 判断过程的方向和限度，其方向总是从高压 到低压，直到时为止。同理，温度T、水位h 可以判断热传递、水流动过程的方向和限度。
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的标准平衡常数（298.15K）。
解：Z(ns)C2u(a)q Z2 n(a)qC(us)
EE()E()E(C2u /C)u E(Z2 n /Z)n 0.33V 90 4.76V 21 1.10 V2
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19
lg K nE 0 .0592 V
2 1 .102 V 0 .0592 V
n =2,c(Zn2+) = 0.0010 mol· dm-3
还原态物质Zn为固体，查附表得：
E(Z2n /Z)n0.76V21
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13
所以:
E (Z2 n /Z) nE (Z2 n /Z) n0 .0n5 Vl9g c c (还 氧 2原 化 )//c c 态 态
0.0592V c(Zn2) 0.7621V 2 lg c 0.7621V 0.0592V lg(0.0010)
能否自发进行。 解：查附表：
E(F3 e/F2e )0.76 V9 E(C2u /C)u0.33V 94
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17
3. 判断氧化还原反应进行的程度
aA + bB = yY +zZ
lgK nE 0.059V2
EE()E()
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例4.4 计算反应
Z(ns)C2u(a)q
Z2 n(a)qC(us)
E (M4 n /M O 2)n 1 .5V 12 E(F2e/F)e0.40V89 E(S4n /S2n )0.15V39 M4 nO S4n F2 e F eS2 nM2n
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16
2. 判断氧化还原反应进行的方向 例4.3 判断氧化还原反应
2 F 3 ( a e ) q C ( s ) u 2 F 2 ( a e ) q C 2 ( a u )q
工程化学电子教案
生物工程系化学教研室 童志平
2003 年 5 月
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1
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2
第四章电化学原理及其应用
4.1 原电池与电极电势 1. 原电池
Z (s ) n C 2 (a u ) q Z 2 ( n a) q C (s )u
rH m (2.1 9 K ) 5 8 2.7 1 km 8 J 1ol
总反应 Cu2+ + 2Cl- = Cu + Cl2 ↑ CuCl2 电解 Cu + Cl2 ↑
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23
4. 电解原理在工程实际中的应用
（1）金属的精炼 （2）电镀 （3）电铸 （4）电抛光 （5）电解加工
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24
（6）阳极氧化 两极反应是：
阳极 阴极
2Al + 6OH- → Al2O3 + 3H2O(主) + 6e4OH- → 2H2O + O2(次) + 4e2H+ + 2e- → H2
rG m (29 K ) 8 1.7 7 k5 J m 1 ol
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21
2. 分解电压
电解 0.1mol·dm-3 NaOH溶液时,
阴极 或
阳极 或
4H+ + 4e- = 2H2 ↑ 4H2O + 4e- = 2H2 ↑+ 4OH4OH- = 2H2O + O2 ↑ + 4e2H2O = 4H+ + O2 ↑ + 4e-
负极 Z nZ2n 2e （氧化反应）
正极 C2u 2eCu（还原反应）
Z n C2u Z2 nCu（电池反应）
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3
( 一 ) Z Z n 2 ( 1 n m d o 3 ) m C l2 ( 1 m ud o 3 ) m C l( )u (一 )Zn H2SO 4C(u )
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E (氧/还 化) 原 态 E (氧 态 /还 化) 原 态 0 .0 n5 V 态 l9 c c g ( (还 氧 2) )原 化 / /c c 态 态
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12
例4.1 计算298.15K时锌在锌离子 0.0010mol·dm-3的盐溶液中的电极电势。
解： Zn2+(aq) + 2e-
Zn(s)
2 0.851V
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14
4.2 电极电势的应用 1. 判断氧化剂、还原剂氧化还原能力的相对强弱
例4.2 由下列电对中选择出最强的氧化剂和最的 还原剂。
M 4 /M n 2 ,O S n 4 / n S 2 ,n F 2 /e Fe
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15
解：从附表中查出各电对的标准电极电势分别为:
(-)(Pt)H2|NaOH(0.1mol·dm-3)|O2(Pt)(+)
正极反应 2H2O + O2 + 4e- = 4OH负极反应 2H2 = 4H+ + 4e-
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3. 电解产物的判断
例4.5 用石墨做电极电解CuCl2溶液。
阴极 阳极
Cu2+ + 2e- = Cu 2Cl- = Cl2 ↑ + 2e-
H 2 C 2 (u a) q 2 H (a) q Cu （电池反应）
E E ( C 2 / C u ) E ( u H / H 2 ) E ( C 2 / C u )
E(C2u/C)u0.33V 94
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10
3. 原电池的电动势与吉布斯函数变的关系
4
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5
2. 电极电势
(1) 电极电势的产生
溶解
M
金属
沉积(在 M溶 n液)中(在 n金 e属) 上
教学ppt
6
(2) 标准氢电极
2H 2e
(1moldm3)
H2
(1 .0 10 5 Pa )
教学ppt
7
(3) 标准电极电势的确定
( 一 ) P , H 2 ( 1 . 0 t 1 5 P ) | H 0 ( 1 m a d 3 ) |C o m |2 ( 1 m l d u 3 ) | C o m ( )
37 .2
K
c(Zn 2 ) / c c(Cu 2 ) / c
1.59 10 37
教学ppt
20
4.3 电解及其应用 1. 电解的基本原理
(1) Cu + Cl2 → CuCl2 (溶液)
rG m (2.9 1K 8 5 ) 1.7 k5 J m 1ol
(2) CuCl2(溶液) 直流电 Cu＋Cl2
rGm W电 W电 QE W电nFE rGm nFE rGm nFE
教学ppt
11
4. 浓度对电极电势的影响─态 还原 b B 态 氧化态
E E 0 .0 n5 V l9 g c c ( (A A 2 还 氧) 原 ) 化 //c c 态 a 态 a c c ( (B B 还 氧) ) 原 化 //c c 态 态 b b