应用电化学教案.docVIP

《应 用 电 化 学》 总学时56学时，其中： 理论=40学时 实验=16学时 课时分布情况： §1.1电化学体系的基本单元+§1.2电化学过程热力学 2学时 §1.3非法拉第过程及电极/溶液界面的性能 2学时 §1.4法拉第过程和影响电极反应速度的因素 2学时 §1.5物质传递控制反应绪论+§1.6电化学研究方法介绍 2学时 §2.1电催化原理 2学时 §2.2氢电极反应的电催化 2学时 §2.3氧电极反应的电催化 2学时 §2.4有机小分子的电催化氧化 2学时 §3.1化学电源概述 2学时 §3.2一次电池 2学时 §3.3二次电池 2学时 §3.4燃料电池 2学时 §4.1金属电沉积和电镀原理 2学时 §4.2电镀过程 4学时 §4.3金属的阳极氧化+§4.4电泳涂装技术 2学时 §5.1电解概述+§5.2氯碱工业 2学时 §5.3氯酸盐和高氯酸盐的电合成+§5.4锰化合物的电解合成 2学时 §5.5电解法生产过氧化氢+§5.6水的电解 2学时 §8.1～8.4电化学腐蚀与防护 2学时 实验1：极化曲线的测定 4学时 实验2：循环伏安曲线的测定 4学时 实验3：金属的电解精炼 4学时 实验4：金属及合金的电镀 4学时 电化学理论基础 §1.1电化学体系的基本单元 §1.2电化学过程热力学 课时量：2个学时 编写时间：2007.9.1 实施时间：2007.9.3 教学目的和要求： ⑴了解电化学在生产实际、科研工作中的意义； ⑵熟悉电极、隔膜、电解质溶液等基本单元； ⑶掌握可逆和不可逆电化学过程的热力学函数关系。 重点： ⑴工作电极、辅助电极、参比电极概念； ⑵电化学状态函数相互转换关系。 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：粉笔、教鞭、多媒体教学系统，电子课件 §1.1 电化学体系的基本单元 电化学：研究电能和化学能之间相互转化及转化规律的科学。 研究内容：包括电解质溶液理论、电化学热力学、电化学动力学、电化学应用。 应用电化学：包括电化学新能源体系的开发和利用、金属的表面精饰、电化腐蚀和防腐、电化学传感器的开发、无机有机化合物的电解合成。 1.电极(electrode) 电极：多相体系，为电子导体或半导体，实现电能的输入或输出，是实现电极反应的场所。 三电极体系：工作电极、参比电极、辅助电极 电源： 正、负极； 电解池：阴、阳极。 工作电极(working electrode)（研究电极）要求： ⑴所研究的电化学反应不因电极自身发生的反应受到影响，能在较大的电位区域中测定； ⑵电极不与溶剂、电解液组份发生反应； ⑶电极面积不宜太大，表面均一、平滑、容易表面净化。 工作电极（固体、液体）：能导电的固体材料均可用作电极。 惰性固体电极材料：玻碳、Pt、Au、Ag、Pb、导电玻璃。 液体电极（Hg、Hg齐）：有可重现的均相表面，容易制备，H2析出超电势高。 辅助电极(counter electrode)（对电极）：与工作电极组成回路，辅助电极上可以是气体的析出反应、工作电极反应的逆反应，使电解液组份不变，不显著影响研究电极上的反应，用离子交换膜等隔离两电极区以减小干扰。 要求：有较大的表面积，使极化作用主要作用于工作电极上；电阻小，不容易极化，对