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电化学岗位职责(精选多篇)

发布时间:2021-08-12 07:55:39 来源:岗位职责 收藏本文 下载本文 手机版

推荐第1篇:电化学疑问

1. 我的样品在做化学性能测试时是用的下面的方法吗,另外聚四氟乙烯和EC/DMC/EMC的作用分别是什么?

将所制备的活性物质CoO/碳杂化微米球与乙炔黑按一定的比例混合研磨均匀后加入60%的聚四氟乙烯乳液(电极材料,乙炔黑,聚四氟乙烯按质量比80:10:10混合),再用异丙醇混合均匀,搅拌成粘稠状,将其用手摇式压膜机压成约0.05 mm厚的有韧性的膜。在80℃下烘干后,取直径1.4 cm的圆形膜片压在集流体泡沫镍网上。然后放在红外灯下烘干,制成研究电极。以研究电极为工作电极,以金属锂片为参比电极和对电极,1M LiPF6+EC/DMC/EMC (体积比为1:1:1)溶液为电解液,在充满氩气的手套箱中装配成模拟电池(正负极间用Celgard 2400膜隔开)。用BTS-55型电池程控测试仪在0.01~3.0 V的电压范围内以电流密度为30 mA/g进行恒流充放电测试。

我们实验室测试电化学性能也是这个方法。聚四氟乙烯乳液是粘接剂,乙炔黑是导电剂(我们制备的材料本身导电性不好),聚四氟乙烯乳液作用就是把你制备的材料和乙炔黑粘到一起方便做成电极,但是不能加太多,因为电阻很大,加多了会对测试电化学性能不利。1M LiPF6+EC/DMC/EMC是电解质溶液,传输离子和电子,这个是购买的,不需要自己配制。

2. 下面这一段话提到“电压平台”,它的作用是什么,为什么会出现这种现象?

对应有良好电压平台的电极材料在生成氧化锂的过程会发生更多的局部晶格应变,导致随着循环次数的增加而容量快速的衰减[26]。图5a表明磷酸化减小了颗粒的晶体尺寸,伴随着在第一个区域有更多的锂离子插入到电极材料中,导致初始容量比没有磷酸化的材料容量更高。这个过程缩短了第二个区域反应的电压平台。

各种材料的电化学性能都不一样,如果说一个材料可以商品化,它具有电压平台是一个必须因素。但我们制备的材料并不是每一个都具有电压平台,我们的研究只是处于基础理论研究,要根据具体情况具体分析。简单的说,电压平台对应的电压就是循环伏安图里的电压,两者结合研究材料的充放电机理。

3.我的样品在测试的时候能否把“循环伏安”曲线导出来?

42Current / mA0-2 PMT4 MT4-4-61.01.52.02.53.0Potential / V

电化学性能是用电池测试仪器测试,循环伏安是用电化学工作站测试,二者测试方法不一样。但是在测试的时候都要组装成电池后才能测试。

4.上次的样品在测试的时候只有第一周和第二周的充放电曲线,能否把前30次的充放

电曲线的数据一起导出来?

可以都导出来,但是没必要,都导出来后就是我给你的循环性能图了。

推荐第2篇: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

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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)溶解在亚硫酰氯(SOC12)中组成。

锂电池的主要反应为:负极:8Li-8e—=8Li+ ;正极:3SOC12+8e—=SO32-+2S+6Cl—

总反应式为:8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S 特点:锂电池是一种高能电池,质量轻、电压稳定、工作效率高和贮存寿命长的优点。

- 3负极:2CH3OH +16OH--12e-=2CO32-+12H2O; 正极:3O2+6H2O+12e-=12OH- 总反应方程式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O

9、原电池的应用

1)制作干电池、蓄电池、高能电池;

(2)比较金属腐蚀的快慢(负极金属先被腐蚀); (3)防护金属腐蚀(被保护的金属作正极); (4)比较反应速率(如粗锌与稀硫酸反应比纯锌快); (5)比较金属活动性强弱(被溶解的负极金属较活泼);

(6)判断溶液pH变化(如发生吸氧腐蚀时,因有正极反应O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,使溶液pH值升高,正极附近溶液能使酚酞变红)。

(7) 根据电池反应判断新的化学电源的变化,(方法是先分析电池反应中有关物质化合价变化,确定原电池正极和负极,然后根据两极变化分析判断其它指定性质的变化)。

电解池

1.电解原理

定义: 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解.借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置,叫做电解池或电解槽(池). 构成电解池(电解槽)的条件: (1)有外加直流电源.

(2)有电解质溶液或熔融的离子化合物.

(3)有两个电极(材料为金属或石墨两极材料可相同或不同): 阴极:与直流电源的负极直接相连的一极. 阳极:与直流电源的正极直接相连的一极. (4)两个电极要与电解质溶液接触并形成回路.

注意

电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定,与电极材料本身的性质无关.而原电池的正、负极则由构成电极材料本身的性质决定.

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物质类别含氧酸强碱活泼金属的含氧酸盐无氧酸不活泼金属的无氧酸盐活泼金属的无氧酸盐不活泼金属的含氧酸盐实例H2SO4 NaOHNa2SO4HClCuCl2NaClCuSO4 电极反应pH变化电解类型电解水型(加水还原)阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O减小增大不变阴极:4H++4e—=2H2↑阳极2Cl—-2e—=Cl2↑阴极:4H++4e—=2H2↑阳极2Cl—-2e-=Cl2↑阴极:Cu2++2e—=Cu阳极2Cl—-2e—= Cl2↑阴极:2H2O+2e—=H2↑+2OH-阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O阴极:2Cu2++4e—=2Cu增大分解电解质型增大(加电解质还原)增大放氢生碱型减小放氧生酸型(加CuO还原)(加HCl还原)

一、金属的腐蚀 金属腐蚀是金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。

1.化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀,这种腐蚀的速率随着温度的升高而加快。

2.电化学腐蚀 不纯的金属接触电解质溶液时,会发生原电池反应,较活泼的金属失去电子而被氧化所引起的腐蚀。

二、电化学腐蚀的分类 以铁的腐蚀为例 (1)析氢腐蚀 (酸性较强的溶液) 负极: Fe4e- = 2Fe2+ 正极: O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 总方程式:2Fe+ O2 +2 H2O =2Fe(OH)2 进一步反应:4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3

三、金属的防护

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推荐第3篇:电化学专业老师

【专业方向】功能材料的电化学合成:金刚石和类金刚石 【推荐(学校)单位和导师姓名】:张树永

【推荐原因】尊重学生,也不抠门,关键是学生可以有自己的想法!

【研究内容简介】: 功能材料的电化学合成:金刚石和类金刚石;金属腐蚀及其防护研究:铝及铝合金、镁合金的腐蚀与防护。聚合物涂层、表面转化膜; 电化学催化与化学电源:直接甲醇燃料电池、锂离子电池;纳米材料制备与功能化:金属基纳米阵列材料和催化材料。

【就业前景介绍】工作问题不用愁,张老师找的人比较少。 【考试情况】无外校歧视等问题,复试的大多能留下

【相关考试资源链接】暂无,主要科目是有机化学山大版和物理化学 【您对考研的看法】努力未必与收获成正比,但是不努力就一定没收获!

【专业方向】电化学分析

【推荐单位或导师】中国科学院 电分析化学重点实验室 董绍俊院士

【推荐原因】董老师为人和蔼,治学严谨,学术水平很高,而且会招外考的学生,现在主要研究的是电化学生物传感器以及荧光发光材料的研究。 【研究内容简介】电分析化学

【就业前景介绍】出国读博后都是去的全世界最好地方,而且回国后董老师也会照应的

【考试情况】化学专业的专业课考分析化学和物理化学,生物专业的很受欢迎,考试科目看一下应化所网站上的说明就行,好好看看书本做做历届考研题就可以了。

【您对考研的看法】考研一定要选一个好的牛的导师,这样你才会有前途

【专业方向】电化学

【推荐单位或导师】中南大学,黄可龙教授

【推荐原因】人超好,材料学院牛人,科研经费也多,手下还有几个电池方面的老师

【研究内容简介】主要研究金属及涂层在各个环境下的腐蚀与防护,如土壤,不过主要是大气方面 【就业前景介绍】各类金属研究所和电池企业

【考试情况】中南大学考试初试为物理化学,金属学和材料力学等,复试为金属学,粉末冶金学 【您对考研的看法】考了,考完一定先联系他们梯队的老师

【专业方向】物理化学电催化

【推荐(学校)单位和导师姓名】武汉大学 陈胜利

【推荐原因】如果你真想学点东西,真想做点科研,在这儿氛围很浓厚,老板要求高,特别要求全面发展! 【研究内容简介】氧还原、氧析出电催化,扫描电化学技术、电化学理论计算

【就业前景介绍】帝国理工大学博后,回国不久,可介绍攻读博后,一般说服学生硕博连读 【报考要求及相关资料】有物理化学基础知识 【您自己的考研感受】老师比较客观

【专业方向】电化学、电催化

【推荐单位或导师】西南科技大学

何平【推荐原因】长春应化所博士 【研究内容简介】电渡、电催化

【就业前景介绍】就硕士毕业也能拿好几千的工资了,前提是你把电化学基础掌握好了就行。 【考试情况】初试物理化学、分析化学。

【您对考研的看法】没什么捷径,该学的学会了,考前再做一些对口的题,包你上哈。

【专业方向】燃料电池 纳米电催化

【推荐单位或导师】中科院上海微系统与信息技术研究所 杨辉研究员

【推荐原因】老师2000年8月~2005年10月先后在日本、法国和美国做博士后或研究工作。2005年10月作为引进国外杰出人才(“百人计划”)到上海微系统所工作,2006年获中国科学院“百人计划”择优支持。现为所学术委员会和学位委员会委员,微型燃料电池项目负责人,南京航空航天大学兼职教授,美国电化学会会员。长期从事新型化学电源及其相关材料的研究工作,已在Chem.Commun.和J.Phys.Chem.B等国内外杂志上发表论文多篇 【研究内容简介】微型直接醇燃料电池、纳米电催化、纳米催化制氢技术 【就业前景介绍】老师在法国 日本 美国都有多年的生活经历 出国谋生容易

【考试情况】每年招收学生数量有限 2-3名左右

【您对考研的看法】基础扎实些当然好了。困难是用来克服的,挑战是用来进步的,人是要有些精神,做些事情的。考研的人加油啦!

【专业方向】分析--电分析化学

【推荐单位或导师】曲阜师范学院 郁章玉 【推荐原因】老师好,研究方向好,公费。 【研究内容简介】关于肾上腺素的电化学分析。 【就业前景介绍】去企业,当老师等等

【考试情况】初试好好复习,英语政治过线,肯定没问题 【您对考研的看法】只要努力一定会有收获的。

【专业方向】物理化学——高温熔融盐与电化学分析 【推荐单位或导师】东北大学,王淑兰老师

【推荐原因】人好,做的方向与冶金相关,依托东大毕业生好找工作

【研究内容简介】主要研究高温熔融盐与电化学分析,老师曾经去剑桥做过访问学者,所以课题比较新 【就业前景介绍】各类金属研究所和钢铁企业

【考试情况】东大化学考试初试为物化与分析,复试为有机或高分子 【您对考研的看法】没考过,不过认为坚持了一定能考上

【专业方向】新型能源材料(主要为锂离子电池材料)

【推荐(学校)单位和导师姓名】河北工业大学材料学院能源与环保研究所 欧秀芹研究员 【推荐原因】注重学生发展,项目也很多,能有让你学习与展示才华的空间。

【研究内容简介】高倍率锂离子正极材料磷酸铁锂的合成及性能研究。当前很热的也很有发展前途的研究方向。 【就业前景介绍】欧老师在天津化工研究院工作过,对催化及化学分析很有研究。

【报考要求及相关资料】最好是偏于化学方面的,有一定的实验基础。可查学校网站也可以直接询问欧老师,她会认真回复你的邮件。 【您自己的考研感受】她治学严谨的人格魅力深深感染了我,在研究工作中给与很大帮助。

专业方向】应用化学-电化学方向

【推荐单位或导师】郑州轻工业学院 张勇老师

【推荐原因】几乎电池界的强人都出于此校,有很好的声誉,专业性强,很系统很正宗!张勇老师专业知识超强,知识渊博,为人特好,现在能找到品行好的导师很不易!带了一个学生,在两年里连发7篇SCI,且影响因子都不低,而且这个学生本科学的专业和电化学没有联系,可想而知张勇老师在专业上的造诣。如果想在专业领域更进一步提升自己,强烈推荐张勇老师! 【研究内容简介】主攻锂离子,超级电容器

【就业前景介绍】好就业,电池领域都是师兄师姐,很多都独自成立公司了 【考试情况】初试物理化学或化工原理复试分析化学对外校没有歧视。 【您对考研的看法】没有考过,但本科在那里读,好就业

【专业方向】物理化学电催化

【推荐(学校)单位和导师姓名】厦门大学 孙世刚

【推荐原因】 导师人很好,要求比较严格,做事认真,所在研究组为SG405,是一个温馨的大家庭 【研究内容简介】表面电化学, 电化学催化, 谱学电化学, 有机电化学,纳米材料和能 源电化学

【就业前景介绍】法国国家博士,教授,博士生导师,现任厦门大学副校长。应聘担任国际电分析化学(J.Electroanal.Chem.)、功能材料快报(FML)、国际分析科学(IJAC)、国内《物理化学学报》等学术期刊编委, 《电化学》和 《光谱学与光谱分析》副主编。国际电化学会会士(ISE Fellow)和英国皇家化学会会士(FRSC)。近十年多次在国际及全国性学术会议作邀请报告和大会报告。担任中国化学会理事、电化学委员会副主任,中国微米纳米技术协会常务理事和纳米科技分会副理事长,教育部科学技术委员会委员 。获中国博士后科学基金会首届“国氏”奖、被评为全国优秀博士后。获国家教学成果奖一等奖和国家级教学名师奖。作为第一完成人两次获得国家教委科技进步二等奖,和2008年度教育部自然科学一等奖。在组里面出国机会较多哦,呵呵

【报考要求及相关资料】有物理化学及电极过程动力学基础知识 【您自己的考研感受】老师非常客观

【专业方向】电化学,物理化学

【推荐单位或导师】中科院长春应化所 邢巍研究员

【推荐原因】首先,中科院系统,设备齐全经费充足师资力量雄厚;第二,生活条件相当好,二人间有洗手间,还有阿姨帮忙打扫卫生,一日可以四餐,扫除一切影响你科研工作的生活不便;第三,每月的生活补助够你用的了,发了文章还有奖金;第四可能与后面得的工作去向重复,那就是找工作顺利多了,出国那是相当容易。 【研究内容简介】燃料电池,电化学表面处理(军工项目,老有钱了) 【考试情况】当然不太好考,要考高分,如果能喝酒会好多的 【您对考研的看法】要选牛人牛地方

【专业方向】金属及涂层的腐蚀与防护(电化学分析) 【推荐单位或导师】武汉科技大学

【推荐原因】不抠门,材料学院牛人,科研经费也多,还有几个腐蚀方面的老师

【研究内容简介】主要研究金属及涂层在各个环境下的腐蚀与防护,还有环境监测传感器,包括离子选择电极。 【就业前景介绍】各类金属研究所和钢铁企业

【考试情况】科技大学材料考试初试为物理化学,金属学和材料力学等,复试为金属学,粉末冶金学 【您对考研的看法】考完一定先联系他们梯队的老师 ,考研的人加油!

【专业方向】应用化学---水处理

【推荐(学校)单位和导师姓名】武汉大学 动机学院 周柏青教授

【推荐原因】动机在电厂化学这一块是很牛的,老牌子了,我们导师是系主任,教导学生很有办法,能跟他学习怎样做人处事治学。

【研究内容简介】我们目前研究的是循环冷却水,一些课题都是关于电厂化学的,腐蚀,结垢等等。

【就业前景介绍】我们师兄师姐一般都进了设计院,比如广东院、国核、华北院、中广核等等。本人觉得还是不错的。 【报考要求及相关资料】分析化学,钟金昌老师编的,算是我们专业的泰山北斗了。【您自己的考研感受】这个专业考试内容很简单,主要是四大经典的分析方法。只要把书看两遍,真题做两遍,考130是没问题的。而且数学是考数2,很简单,随便都可以考350多。进来的话是没问题的。一定要静下心来把书看透,把题目研究透!

【专业方向】应用化学(电化学方向) 【推荐单位或导师】华中科技大学 郭兴蓬

【推荐原因】郭老师现任华中科技大学化学与化工学院的院长,曾留学日本多年,专业素养不在话下。在全国的腐蚀与防护领域有很高的声望。他的实验室条件很好,经费充足。此外,他为人谦和友善,对待学生的请求热心解答,曾被评为华中科技大学“我最喜爱的导师”。多加一句,他实验室的学习氛围很好,很融洽。

【研究内容简介】主要是腐蚀与防护,大致研究内容包括缓蚀剂、碳钢腐蚀、镁铝合金腐蚀、微电子系统、电池、导电高分子材料、水处理等。

【就业前景介绍】郭老师的人脉很广,优秀的学生郭老师会推荐去很好的单位。毕业学生大多留在高校或研究所,也有去相关领域的公司企业等。

【考试情况】报考郭老师的学生很多,有也不少保送至他门下的学生,所以最好是提前联系他,看有几个可以报考的名额。他待人公正,只要是优秀的学生,不存在歧视的现象。

【相关考试资源链接】请参看华中科技大学化学与化工学院的主页,搜索小木虫也会有该校的电化学资源。

【您对考研的看法】考研选择学校应该根据自身的实力量力而为,切不可过高或过低估计自己。早些确定要考的学校和导师,从而打有准备的仗。要提前联系你心仪的导师,看他的意向,关键是他还有没有留下给考研的学生的名额,因为一些优秀的导师研究生名额都被保研名额用完了!一旦决定了走考研这条路,就不要左顾右盼,担心这幻想那,心无旁骛的坚持下去,因为大多数没考上的人都是心态问题!

考研还是工作,就是一场博弈,选择哪个都有利有弊,如果想做科研,当然是读研;如果你还害怕走向社会,可以把读研做为缓冲,但切记在读研期间不可耗费光阴

【专业方向】燃料电池 , 锂离子电池

【推荐单位或导师】哈尔滨工业大学,孙克宁老师 【推荐原因】长江学者,科研经费也多, 【研究内容简介】空间燃料电池还有太阳能电池 【就业前景介绍】科研院所

【考试情况】初试为物理化学,复试为电化学原理,电镀,电源,电测 【您对考研的看法】坚持就是胜利

【推荐单位或导师】南京航空航天大学 张校刚 【推荐原因】人好学问深

【研究内容简介】锂电池,超级电容器,燃料电池 【考试情况】三个专业的研究生都带,复试考综合

【专业方向】电化学分析

【推荐单位或导师】中国科学院 电分析化学重点实验室 董绍俊院士

【推荐原因】董老师为人和蔼,治学严谨,学术水平很高,而且会招外考的学生,现在主要研究的是电化学生物传感器以及荧光发光材料的研究。 【研究内容简介】电分析化学

【就业前景介绍】出国读博后都是去的全世界最好地方,而且回国后董老师也会照应的

【考试情况】化学专业的专业课考分析化学和物理化学,生物专业的很受欢迎,考试科目看一下应化所网站上的说明就行,好好看看书本做做历届考研题就可以了。

【您对考研的看法】考研一定要选一个好的牛的导师,这样你才会有前途。

【专业方向】电化学电源材料

【推荐单位或导师】武汉大学 湖北省电源材料重点实验室

【推荐原因】这里面有两个院士哦!杨汉西 查全性。他们发的文章超牛的,因为他们本身就是国际著名期刊的审稿人,像英国《 J.Appl.Electrochem.》 ,俄国《 Ru.J.Electrochem.》美国《 Acc.Chem.Res.》《化学学报》、《 Chinese J Chem.》和《电化学》杂志等

【研究内容简介】 燃料电池及相关材料,光电材料及固态离子导体材料固态Li,OH-导体,质子膜应用器件

【就业前景介绍】出国很容易的,这个实验室自己也和武汉的几个公司合作,是技术顾问吧,像东风汽车, 国家电动汽车研发基地,武汉银泰电源公司,武汉力兴电源

【考试情况】外校的没有关系,只要考得高就行,今年有个朋友,考了320分左右就进了,听说是复试发挥得很好 【您对考研的看法】志存高远!选择一个好的导师是关键!

【专业方向】电镀、化学镀、表面处理 【推荐单位或导师】陕西师范大学 王增林教授

【推荐原因】尊重学生,也不抠门,应用性比较强,课题较多,不会无故让你推迟毕业 【研究内容简介】电镀铜、化学镀铜、表面处理(主要是微电子方面的电路板等)

【考试情况】不会歧视外校的,以联想的先后顺序,越早越有可能被录取,只要英语过,其他课程应该没有问题的 【相关考试资源链接】考试资料这里没有 【博士毕业条件】3篇sci核心论文,都能做到的

【专业方向】应用电化学

【推荐(学校)单位和导师姓名】北京化工大学 万平玉教授

【推荐原因】国家安监总局新危险化学品评估及事故鉴定基础研究实验室主任

中国腐蚀与防护学会非金属材料专业委员会副主任

化工安全教育部工程研究中心副主任

北京化工大学学术委员会委员 荣誉称号

1.城镇燃气四氢噻吩加臭技术的研究,2002年获北京市科技进步三等奖。

2.溶液等电位法消除盐水预热器杂散电流腐蚀,1998年获国家石油和化学工业局科技进步三等奖。

3.钛制硫酸铝蒸发器的腐蚀及阳极保护,1994年获化工部科技进步二等奖。

4.1998年被评为北京市优秀青年骨干教师,2000年被列入教育部青年骨干教师资助计划 【研究内容简介】应用电化学,腐蚀防护,安全化学,净水新技术与材料

【就业前景介绍】电化学材料研究是很热门的专业,老师人品很好,毕业可以给你推荐倒很好的单位,还可以推荐你出国 【报考要求及相关资料】勤于学习、实践,勇于开拓、创新;坚韧不拔,健康向上。 北化专业导师介绍http://gs.buct.edu.cn/enroll/doctorInfo.aspx?id=0703&dean=006

【您自己的考研感受】人生要有追求,大家好好努力不要怕基础不好,考研跟平时成绩关系不大,大家加油啊

【专业方向】化学电源

【推荐(学校)单位和导师姓名】南开大学 陈军教授

【推荐原因】 陈老师治学严谨,科研经费很多,而且是国家化学电源杂志的编辑,负责好多重大项目 【研究内容简介】太阳能电池,储氢材料,锂电,镁电池 【就业前景介绍】电化学材料研究是很热门的专业,老师人品很好

【报考要求及相关资料】勤于学习、实践,勇于开拓、创新;坚韧不拔,健康向上 可以报考南开大学无机专业或材料物理与化学专业

【专业方向】材料学

【推荐单位或导师】中国科学院金属研究所-王晓辉 【推荐原因】人好,做的方向与锂离子电池和电解有关。

【研究内容简介】主要研究锂离子电池正极材料的水热合成及电化学性能,以及一些电解方面的工作。王老师曾经在日本物质材料研究机构(NIMS)以及日本的东北大学工作。并且被中科院的百人计划人才,是一个非常非常有能力的人, 【就业前景介绍】出国,科研院校,大学,电池化工企业等。 【考试情况】http://www.daodoc.com/2009/有相关的考试介绍。

【您对考研的看法】考过,不过相对大学来说比较难考,认为坚持了一定能考上。

【专业方向】腐蚀科学

【推荐(学校)单位和导师姓名】中科院金属研究所 韩恩厚研究员

【推荐原因】项目多,两项973首席,国家发明二等奖,2009年工程院院士候选人 【研究内容简介】力学/化学、超临界、核材料服役行为、镁合金、涂料等 【就业前景介绍】博士毕业工作可劲挑、

【报考要求及相关资料】初试:物理化学,专业综合 【您自己的考研感受】坚持就是胜利!

【专业方向】冶金物理化学----

1、燃料电池、锂离子电池

2、应用电化学

3、纳米催化材料

4、质子、电子导电聚合物膜材料 【推荐单位或导师】北京科技大学

王新东 【推荐原因】项目还蛮多的

【研究内容简介】长期从事化学能源、电化学工程、材料物理化学等领域的科研与教学工作,先后负责承担“高温质子交换膜物理化学性能研究”和“熔融碳酸盐燃料电池电极材料的制备机理和性能研究”等国家自然科学基金6项、“甲醇直接氧化燃料电池关键材料及其制备技术” 国家高技术研究发展计划(863计划)项目1项、“碳载体多尺度纳米态Pt-M(MO)一体化制备、微结构及甲醇电氧化性能研究”国家纳米专项1项、国家教委资助优秀年轻教师基金“MCFC催化电极材料研究”等部委项目5项及多项企业合作项目。在J.of the Electrochemistry Society、J.of Electroanalytical Chemistry、Electrochimica Acta等国内外相关专业期刊上已发表论文50余篇,“The Influence of Oxide on the Electrodeposition of Niobium from Alkali Fluoride Melts”被SCI引用36次

【您对考研的看法】没考过,不过认为坚持了一定能考上

【专业方向】应用化学-电化学方向

【推荐单位或导师】北京化工大学 杨文胜教授

【推荐原因】实验室条件非常好,以化工资源有效利用国家重点实验室为依托,主要从事锂离子 电池正负极材料,超级电容器等

【研究内容简介】锂离子正负极材料,超级电容器,电光化学。 【就业前景介绍】你选择你喜欢

【考试情况】一般同老师谈好,英语过了,基本差不多。

【专业方向】化学及生物传感器

【推荐(学校)单位和导师姓名】中科院烟台海岸带可持续发展研究所 秦伟研究员

【推荐原因】尊重学生,也不抠门。烟台所的第一个百人,最早的实验室,项目也很多。如果你真想学点东西,真想做点科研,这儿永远欢迎你!

【研究内容简介】环境监测传感器,包括离子选择电极。根据个人兴趣,电化学和光分析都是实验室允许的。

【就业前景介绍】秦伟老师曾在美国的医药器械公司做高级研发人员,据说年薪几十万美元啊,愿意的话你也可以干几年 【报考要求及相关资料】分析化学,环境化学。其他情况可以直接询问秦老师,他肯定会认真回复你的邮件。

【您自己的考研感受】虽然没考过,但面试过,基础扎实些当然好了。困难是用来克服的,挑战是用来进步的,人是要有些精神,做些事情的。考研的人加油啦!

【专业方向】电化学

【推荐单位或导师】天津大学 宋诗哲

【推荐原因】学校与老师的水平应该是此领域最强者之一 【研究内容简介】电化学各方向都有,并有交叉学科的研究热点

【考试情况】学校对考生没有歧视的,考前和老师多联系比较好,宋老师对学生也是非常好的

【专业方向】电化学分析

【推荐单位或导师】西北大学 分析科学研究所 郑建斌

【推荐原因】该老师为分析科学研究所所长,师从我国电化学化学先驱高鸿院士 现在主要研究的是电化学生物传感器以及智能仪器的开发,老师为人和蔼,治学严谨 【研究内容简介】电化学 【就业前景介绍】研究所

【考试情况】可在西北大学研究生网页上查看

【您对考研的看法】考研要选一个好的导师,他将决定你未来。看准,坚持,你就是笑到最后的英雄。

【专业方向】金属及涂层的腐蚀与防护(电化学分析) 【推荐单位或导师】北京科技大学,李晓刚老师

【推荐原因】人超好,材料学院牛人,科研经费也多,手下还有几个腐蚀方面的老师

【研究内容简介】主要研究金属及涂层在各个环境下的腐蚀与防护,如土壤,不过主要是大气方面 【就业前景介绍】各类金属研究所和钢铁企业

【考试情况】科技大学材料考试初试为物理化学,金属学和材料力学等,复试为金属学,粉末冶金学 【您对考研的看法】考了,考完一定先联系他们梯队的老师

【专业方向】电化学分析

【推荐单位或导师】青岛科技大学 张书圣

【推荐原因】该老师为青岛科技大学化学院院长,化学院有70%的老师都在他的名下 【研究内容简介】电化学 【就业前景介绍】研究所

【考试情况】初试为分析和物化,复试考有机

【您对考研的看法】多一份努力,多一份收获。我也考过,就是因为英语2分之差被拒之门外~~很后悔当时没有多努力一份~~

推荐第4篇:电化学工作站实验报告

几种电化学测试方法的使用

实验项目名称: 几种电化学测试方法的使用 班级 学号 姓名 同组人 实验教师 实验日期 审批

【实验目的】

1。掌握几种基本的电化学测试方法。 2.了解其原理及其应用。 【方法介绍】

(1循环伏安法(CV)2 mM K4Fe(CN)6 + 0.2 M KCl水溶液(变扫速和电活性物浓度) (2差分脉冲伏安法(DPV:最灵敏电分析方法(2 mM K4Fe(CN)6 + 0.2 M KCl水溶液) (3方波伏安法(SWV)2 mM K4Fe(CN)6+ 0.2 M KCl水溶液(变扫速和电活性物浓度) (4电化学交流阻抗(EIS:标准模拟电解池(Randles等效电路)、2 mM K4Fe(CN)6 + 0.2 M KCl水溶液 【基本原理】

电极反应为:[FeⅢ(CN)6]3- + e- → [FeⅡ(CN)6]4- [FeⅡ(CN)6]4- - e- → [FeⅢ(CN)6]3-

2x10-3 mol/L K3Fe(CN)6在0.2 mol/L KCl电解质溶液中的循环伏安图 扫描速度: 50 mV/s

1 几种电化学测试方法的使用

循环伏安图中可以得到的几个重要参数是:阳极峰电流(ipa),阴极峰电流(ipc),阳极峰电位(Epa)和阴极峰电位(Epc)。测量确定ip的方法是:沿基线作切线外推至峰下,从峰顶作垂线至切线,其间高度即为ip。Ep可直接从横轴与峰顶对应处二读取。 对可逆氧化还原电对的式量电位E?与Epa和Epc的关系可表示为: E? = (Epa - Epc) / 2 (1) 而两峰间的电位差为:

?Ep = Epa – Epc ≈ 0.056 / 2 (2)

对于铁氰化钾电对,其反应为单电子过程,可从实验中测出?Ep并与理论值比较。 对可逆体系的正向峰电流,由Randles-Savcik方程可表示为: ip = 2.69 x 105 n3/2AD1/2v1/2 c (3)

其中:ip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)。

由上式,ip与v1/2和c都是直线关系,对研究电极反应过程具有重要意义。在可逆电极反应过程中,

ipa / ipc ≈ 1 (4)

对一个简单的电极反应过程,式(2)和式(4)是判断电极反应是否可逆体系的重要依据。 【仪器与试剂】

仪器与装置:CHI660C电化学工作站(上海辰华仪器有限公司),玻碳电极(GCE),饱和甘汞电极(参比电极),铂(Pt)对电极。

试剂:AR级K4Fe(CN)

6、KCl,0.5、0.05μmAl2O3 粉末,高质量蒸馏水或去离子水。 实验注意事项:电极接线必须准确,接触良好。 【实验步骤】

1、玻碳电极(GCE)的预处理

实验时,将直径为3mm的玻碳电极先用金相砂纸(1#~7#)逐级抛光,再依次用0.5、0.05μm

2 几种电化学测试方法的使用

的Al2O3浆在麂皮上抛光至镜面,每次抛光后先洗去表面污物,然后依次用1:1乙醇、1:1HNO3和丙酮、去离子水超声清洗。彻底洗涤后,电极要在0.5-1mol/L H2SO4溶液中用循环伏安法活化,扫描范围1.0~-1.0V,反复扫描直至达到稳定的循环伏安图为止。最后在0.20mol/LKCl中记录2×10-3mol/L K3Fe(CN)6溶液的循环伏安曲线,以测试电极性能,扫描速度50 mV/s,扫描范围0.6 ~-0.1V。实验室条件下所得循环伏安图中的峰电位差在80mV以下,并尽可能接近64mV,电极方可使用,否则要重新处理电极,直到符合要求。

2、CV(循环伏安法)、DPV(差分脉冲伏安法)、SWV(方波伏安法)、LSV(线性扫描伏安法)的测定

将配置的系列铁氰化钾溶液逐一转移至电解池中,插入干净的电极系统。打开电化学工作站,进行硬件测试,然后选择实验方法并设置相应的参数进行测量,记录结果。(当测量较高浓度溶液时,可逐步改变扫描速度进行测量)在完成每一个扫描的测定后,需要轻轻搅动几下电解池的试液,使电极附近溶液恢复至初始条件。 【结果处理】

(1) 循环伏安法活化 (2) 实验室条件下所得循环伏安图中的峰电位差在80mV以下

432Current/1e10-5A10-1-2-3-4-0.4-0.20.00.20.40.60.81.0Potential/V

3 几种电化学测试方法的使用

(3)铁氰化钾溶液的CV的测定 (4)铁氰化钾溶液的DPV的测定

432A5-011e1/t0neruu-1C-2-3-4-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0Potential/V(5)铁氰化钾溶液的SWV的测定 108A5-061e1/tne4rruC20-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0Potential/V

【问题讨论】

1.实验前电极表面为什么要处理干净。2.扫描过程中保持溶液静止的原因。

3.02.52.0A5-011.5e1/tnerr1.0uC0.50.0-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0Potential/V

6)铁氰化钾溶液的LSV的测定

3.02.52.0A5-01.51e1/tn1.0erruC0.50.0-0.5-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0Potential/V

推荐第5篇:电化学教学经验之谈

电化学教学经验之谈

经验之一:会理解掌握电化学有关概念。

一原理:氧化还原反应(以此统领电化学知识的理解和运用)。二转化与两种池子:化学能转化为电能(原电池),电能转化为化学能(电解池)。三流向:电子流向、电流流向、离子流向。四电极:正极、负极、阴极、阳极。构成四条件:两种池子均有两电极、均要电解质溶液(可能是熔融的电解质)、均形成闭合回路、原电池(需自发的氧化还原反应)或电解池(需直流电源)。

特例:不是所有的氧化还原反应都能设计成原电池。如:碳和二氧化碳反应生成一氧化碳是氧化还原反应,但不自发,不能设计成原电池。氯气和氢氧化钠溶液反应生成NaCl和NaClO,虽是自发的氧化还原反应,但氧化与还原发生在同一种物质中,无法分成两个半反应分别在两极上进行氧化反应和还原反应,故不能设计成原电池。 经验之二:会准确判断各类池。

有外加直流电源的装置是电解池,无外加电源的装置是原电池。

多池组合且无外加电源时,一般是含有最活泼金属的池为原电池(即利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池),其余的都是电解池。若多池组合中,最活泼的电极相同时,两极间活泼性差别较大的是原电池,其余的是电解池。 电解池中,阳极金属、镀层金属、电解液的金属离子为同一元素时为电镀池;阳极为粗铜、阴极为精铜,电解液含铜离子的为精炼池。 化学电源中,可分为一次电池、可充电电池(二次电池、可逆电池)、燃料电池(连续电池)、新型电池等。 二次电池有两个相反过程,即放电与充电,放电时为原电池,充电时为电解池。可充电电池正常充电时,原电池的正极变为电解池的阳极,与外电源正极相连,负极变为阴极,与外电源负极相连。即按照“正接正、负接负”的方式连接。

经验之三:会准确判断原电池的正、负极和电解池的阴、阳极。

电解池阴、阳极的判断:

①根据直流电源连接方式确定:与电源负极相连的是阴极;与电源正极相连的是阳极。

②根据电极反应的本身确定:发生氧化反应的是阳极(可按“氧阳”谐音即“养羊”或“两只羊”记忆);发生还原反应的是阴极。

③根据电解质溶液内离子的定向流动方向确定:阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。

原电池正、负极的判断:

①根据电极材料的性质确定:金属-金属电极,活泼金属是负极,不活泼

金属是正极;金属-非金属电极,金属是负极,非金属是正极;金属-化合物电极,金属是负极,化合物是正极。

②根据电极反应的本身确定:主要依据是氧化还原反应,可以直接根据元素化合价的升降来确定。化合价上升,失电子的反应-氧化反应-负极(可称阳极);化合价下降,得电子的反应-还原反应-正极(可称阴极)。

③根据电子流向或电流方向确定:电子流出的一极或电流流入的一极是负极;电子流入的一极或电流流出的一极是正极。

④根据反应现象确定:溶解的一极为负极,质量增加或放出气体的一极为正极。

⑤根据电解质溶液内离子的定向流动方向确定:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。 特例:不活泼的电极可能作负极。原电池中正、负极的判断除考虑两极的金属活性外,还应注意电极能否与电解质溶液反应。如:电解质溶液是浓硝酸,两极分别是Fe(或Al)和Cu时,由于Fe(或Al)发生钝化,Fe(或Al)比Cu更难失去电子,Fe(或Al)作正极,不活泼的金属Cu作负极。电解质溶液是NaOH溶液,两极分别是Mg和Al时,Al参与反应作负极,Mg作正极。因此在解电化学题时要特别关注电解质的成分,慎重思考电解质所起的作用。

原电池的两个电极可能相同,也可能不参加反应。燃料电池中两个电极的活性可以相同,而且均不参加反应。其电池的正、负极不是由电极本身活性去判断,而是由两极通入的气体性质来判断。如:氢氧燃料电池,氢气失去电子发生氧化反应,作负极;氧气得到电子发生还原反应,作正极。

原电池的电解质溶液不一定参加反应。如氢氧燃料电池中加入的NaOH溶液、H2SO4溶液等,反应结果这些电解质溶液只起到导电作用。又如铁的吸氧腐蚀,发生原电池反应的是负极铁与电解质溶液中溶解的氧气反应。因此,要注意确定原电池的正极反应物是电解质溶液中的离子还是其他物质(如溶解或通入的O2)。

经验之四:会准确判断电流、电子、离子的流向。

电流与电子的流向相反。在电化学中,电流就是通过电子走“陆路”(即外电路中作为导体的电极材料和导线),而离子走“水路”(即内电路中电解质溶液的阴、阳离子的定向移动),故电子流向是负极到正极;电流流向是正极到负极。电解质溶液主要起导电和参与电极反应的作用。电解质溶液中阴、阳离子分别移向两极后,就可能会在电极上放电(交接电子),当阴(阳)离子参与电板反应时,移向阳(阴)极的阴(阳)离子竞相支付(领取)电子转化为中性物质而在阳(阴)极“登陆”析出。离子的流向:在原电池中,带正电荷的阳离子向正极迁移,带负电荷的阴离子向负极迁移(可按“正正、负负”记忆)。在电解池中,阳离子向阴极迁移,阴离子向阳极迁移(可按阴阳相吸记忆)。

经验之五:会正确书写电极反应式和总反应方程式。

电解池中的电极方程式和电解总反应式的书写:

首先判断好阴、阳极,阳极是金属活性电极时,电极材料放电。然后再分析电解液中离子种类,根据离子放电规律,判断电极产物;最后写出两极的电极反应式。在确保阴、阳两极电子守恒的情况下,将两极电极方程式相加即得电解总反应式。电解化学方程式的规范书写,既要理解掌握电解反应规律(电解水型、电解电解质型、放H2生碱型、放O2生酸型等),又要注意以科研及生产为背景的电解信息题,还要注意不漏写“通电”或“电解”的条件。

如:近年来研究表明,铁的正六价含氧酸盐在能源、环境保护等方面有着广泛的用途。

-我国科学家提出在NaOH浓溶液中,铁作阳极、镍作阴极,用电解法来制备FeO42。写出电解过程中阴、阳极的电极反应式和电解总反应的离子方程式。

书写技巧:根据氧化还原反应规律,阳极铁肯定发生氧化反应,依题意生成FeO42离子,铁元素化合价上升6价,失去6个电子,电极方程式右端共有8个负电荷,又由电荷守恒知,

----电极方程式左端必须加上8个OH平衡,故阳极电极方程式为Fe+8OH==FeO42+6e+4H2O,阴极发生还原反应,只能是水中H+离子得到电子生成H2,由于电解质溶液是NaOH,故电

-极方程式中不用H+离子而用H2O表示,为满足电子守恒,阴极电极方程式为6H2O+6e-==3H2↑+6OH,“阳极电极方程式”与“阴极电极方程式”相加即得电解反应总的离子方程式

-Fe+2H2O+ 2OH-FeO42+3H2↑(类似铝与NaOH溶液反应的形式)。

- 特例:电解池中的惰性电极可能参与反应。如:工业上用石墨作电极电解熔融的Al2O3 制

--2-3+取铝时,阳极:6O==3O2↑+12e,阴极:4Al+12e==4Al,在高温下,石墨阳极的碳能与氧气反应:C+O2==CO2,故惰性电极石墨的惰性是相对的。

电解池中的阳离子可能在阳极参与反应。如:惰性电极电解氯化亚铁溶液时,由于Fe2+--还原性强于Cl,故阳极电极反应式是:Fe2+==Fe3++e。 电解池中的含氧酸根离子可能参与反应。如:惰性电极电解亚硫酸钠溶液时,由于SO32------还原性强于OH,阳极:SO32+H2O==SO42+2e+2H+,阴极:2H++2e==H2↑。

电解池中可能在同一电极放出两种气体。如:惰性电极电解氯化铵溶液时,阳极:2Cl----==Cl2↑+2e,阴极:2H2O+2e==H2↑+2OH;在阴极,随电解进行可发生NH4++OH

-==NH3↑+H2O,故阴极放出氢气和氨气。在阳极,随Cl离子浓度减小可发生-2H2O==O2↑+4H++4e,故阳极放出的氯气中可能有氧气。因此,要注意电解的阶段性,用惰性电极长时间电解溶液的最后阶段都是电解水。

原电池中的电极方程式和电池总反应式的书写:

首先按照负极发生氧化反应,正极发生还原反应,正确判断出电极反应产物,然后结合反应物及转移电子数量写出反应式,再结合电荷守恒、质量守恒配平各电极反应式。根据电子守恒将两电极反应式相加,消去相同的化学式则得电池总反应式。对燃料电池,首先写出燃烧反应,然后根据电解液改写燃料电池总反应。

注意:①负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式。如:电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以氯化钠溶液或氢氧化钠溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。以NaOH溶液为电解液时,---负极反应式是Al+4OH==[Al(OH)4]+3e。

②书写电极方程式时很容易忽略介质。同一个原电池反应在不同介质中,电极产物有可

-能不相同。如:甲烷燃料电池在酸性介质中,负极CH4+2H2O==CO2+8H++8e,正极:2O2+8H++8e------==2H2O;在碱性介质中,负极:CH4+10OH== CO32+7H2O+8e正极2O2+4H2O+8e==8OH。

③燃料电池要抓住“负极反应是可燃性气体失去电子被氧化,正极反应一般都是O2得到电子被还原(氢气-氯气燃料电池例外)”这一特征来正确书写电极方程式。若正极上的反应物

-质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式中,且O2生成OH;若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,且O2生成H2O;若在熔融盐电解质中反

-应,则O2可能得电子变成O2。

④若能写出已知电池反应的总方程式,可以减去较易写出的电极方程式,从而得到较难写出的电极方程式。如:Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2==4LiCl+S+SO2。电池正极发生的--电极反应为:2SOCl2+4e==4Cl+S+SO2。可由电池反应的总方程式:4Li+2SOCl2 == 4LiCl+S+SO

2-减去易写的负极反应式:4Li==4Li++4e得到。

经验之六:会正确计算有关电化学的各种量。

电化学的计算包括两极产物的量与电量间的互算、计算溶液的pH、相对原子质量、某元素的化合价、化学式等。不论哪类计算,均可概括为下列四种方法:

①根据电子守恒法计算:用于串联电路阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路上转移的电子数相等。 ②根据电荷守恒法计算:电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。 ③根据方程式计算:电极反应式、电池反应总化学方程式、电解反应的总化学方程式中有许多定量关系可列比例式计算。 ④根据关系式计算:借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。

---如串联电池各电极常见产物的关系:4e~4H+~4OH~4Cl~4Ag+~2Cu2+~2H2~ O2~2Cl2~4Ag ~2Cu ~2H2O (注:这种关系式实为电子守恒法的记忆方式,熟练了可以快速解题)。

训练:福建省近三年高考电化学试题

【2009年福建 高考11】 控制适合的条件,将反应2Fe3++2I所示的原电池。下列判断不正确的是

2Fe2++I2设计成如右图

A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原

C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极

【解题思路】本题将化学平衡与原电池相融合,立意新,起点低。通过电流计读数变化判断化学平衡状态的建立,通过离子浓度的变化判断平衡移向,根据化学反应进行的方向分析电极反应。善比较:反应开始时,按题设反应正向进行,乙中碘离子失去电子发生氧化反应,甲中Fe3+被还原,选项A、B均正确。当电流计为零时,即说明没有电子发生转移,可证明反应达平衡,C项正确。在甲中溶入氯化亚铁固体后,亚铁离子浓度增大,导致平衡逆向移动,这时反应方向应该是碘和亚铁离子反应,生成碘离子和铁离子,此时乙中碘离子得到电子,乙中石墨电极应为正极,选项D错。【正确答案】D 【2010年福建高考11】铅蓄电池的工作原理:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,研读下图,下列判断不正确的是

- A.K闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O==PbO2+4H++SO42-+2e

B.当电路中转移0.2mol电子时,I中消耗的H2SO4为0.2 molC.K闭合时,II中SO42-向c电极迁移 D.K闭合一段时间后,II可单独作为原电池,d电极为正极

【解题思路】本题以新教材中铅蓄电池的充、放电为素材,综合考查考生对电化学反应基本原理的理解程度。选项涉及原电池、电解池电极极性的判断,电极反应式书写,反应过程电子的转移数与电解质消耗数量的关系,电解液中离子迁移的方向等。抓关键:即紧扣电池总反应式的关键,分清两池和四极。K闭合后Ⅰ为原电池,Ⅱ为电解池,a极(PbO2)为正极,则d极为阳极,b极(Pb)为负极,则c极为阴极。故Ⅱ池中SO42-为阴离子只能向阳极(d极)移动,选项C中SO42-向c电极(阴极)迁移不正确。【正确答案】C 【2011年福建高考11】研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是(

)A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成

C.放电时OH向正极移动 D.总反应为:2Li+2H2O===2LiOH+H2↑

【解题思路】本题情景是取材于新的化学电源,知识落脚点是基础,考查原电池的基础知识。抓关键:即紧扣电池名称叫锂水电池,可推测其总反应为:2Li+2H2O=== 2LiOH+H2↑。显然,水既是氧化剂又是溶剂,负极:2Li—2e—=2Li+;正极:2H2O+2e—=2OH—+H2↑,选

-项A、B、D都是正确的。选项C原电池放电时OH离子的流向按“负负”知:向负极移动。

【正确答案】C -

推荐第6篇:电化学与生活

电化学与生活

(哈尔滨工业大学能源学院)

摘要:电化学作为化学学科中对社会影响极为广泛的一部分是一个极为重要的学科。本文主要简单介绍了电化学对人们日常生产生活方面的影响和电化学的相关原理,并对原电池和电解池等电化学典型案例进行结构分析和原理介绍。同时将电化学在生活中的具体问题进行了分析,并找出了电化学与人类社会发展之间密不可分的联系。

关键词:电化学,电解池,原电池,氧化还原反应,金属腐蚀,电子转移

一、引言

化学是一门以实验为主的学科,但同时也是用途十分广泛的一门学科,它说涵盖的内容涉及到了人类发展的各个方面,从社会到生活,从学习到工作,从学校到工厂,化学的影子无处不在。化学学科的具体分类分为无机化学,有机化学,物理化学,分析化学,高分子化学,核化学和生物化学等。而本文将要讨论的电化学就是隶属于物理化学科目下的具体学科。

电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压静电放电来实现(如氧通过无声放电管转变为臭氧),二者统称电化学,后者为电化学的一个分支,称放电化学。电化学是研究两类导体形成的带电界面现象及其上所发生的变化的科学。如今已形成了合成电化学、量子电化学、半导体电化学、有机导体电化学、光谱电化学、生物电化学等多个分支。电化学在化工、冶金、机械、电子、航空、航天、轻工、仪表、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等科技领域获得了广泛的应用。当前世界上十分关注的研究课题, 如能源、材料、环境保护、生命科学等等都与电化学以各种各样的方式关联在一起。

二、电化学的相关原理

电化学基本原理就是我们在高中时再熟悉不过的氧化还原反应,通过两种物质或在经过中间物质的电子转移来实现电解或发电等相应的化学反应。电化学反应主要包括电解池反应和原电池反应。

1.原电池反应

原电池是主要是利用两个电极之间金属活动性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流。多数原电池的反应是不可逆的,即是只能将化学能转换为电能,而不能像蓄电池那样将电能与化学能相互转化。其中在负极发生氧化反应,即失去电子的反应;正极发生还原反应,即得到相应电子的反应。

原电池的发明历史可追溯到18世纪末期,当时意大利生物学家伽伐尼正在进行著名的青蛙实验,当用金属手术刀接触蛙腿时,发现蛙腿会抽搐。大名鼎鼎的伏打认为这是金属与蛙腿组织液(电解质溶液)之间产生的电流刺激造成的。1800年,伏打据此设计出了现在被称为伏打电堆的装置,锌为负极,银为正极,用盐水作电解质溶液。1836年,丹尼尔发明了世界上第一个实用电池,并用于早期铁路信号灯。

原电池主要由三部分组成,分别是两个半电池,盐桥和导线。其中两个半电池上的一般是两种金属活动性相差较大的金属,而铅蓄电池和燃料电池等原电池的两极则是由化合物或燃料气体组成的,它们也是通过相应的化学反应来确保电子的定向转移的。构成原电池时,将这两种金属极板浸泡在相应的电解质溶液中,在电解质外两种金属极板通过导线相连接,以此来保证电子在原电池中的通常运行。

以我们在学校中最常见到的铜锌原电池为例,它就是以锌电极作为负极,铜电极作为阳极。将两块电极分别放在装有硫酸锌溶液和硫酸铜溶液两个烧杯中,由于锌的活动性远强于铜,所以锌极就是该原电池的负极,铜极就是原电池的正极,在在两个烧杯之间用装有氯化钾的盐桥来进行电子转移时的平衡。 2.电解池反应

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。电解池的阴极就是与电源负极相连的电极;阳极就是与电源正极相连的电极。

电解池反应与原电池反应的原理正好相反,一个是由化学能转变为电能,另一个是将电能转变为化学能。具体的应用有电解饱和食盐水来制取氯气、氢气以及氢氧化钠,电镀应用,金属防护以及冶炼金属等用途。其中电解饱和食盐水又被称为氯碱工业,在工业生产上有着很广泛的用途,可以用来进行较为纯净的氢气和氯气的制取。电镀则是被广泛应用与汽车、船舶以及大部分精密仪器的制造行业。金属防护则是通过在要防护的表面嵌入活性较强的金属块来参与氧化还原反应来代替保护金属进行腐蚀。而电解池反应在冶炼金属上的应用则是体现在电解熔融活泼金属氧化物,如三氧化二铝等氧化物。

3.电化学腐蚀

金属表面由于外界介质的化学或电化学作用而造成的变质及损坏的现象或过程称为腐蚀。介质中被还原物质的粒子在与金属表面碰撞时取得金属原子的价电子而被还原,与失去价电子的被氧化的金属“就地”形成腐蚀产物覆盖在金属表面上,这样一种腐蚀过程称为化学腐蚀。由于金属是电子的良导体,如果介质是离子导体的话,金属被氧化与介质中被还原的物质获得电子这两个过程可以同时在金属表面的不同部位进行。金属被氧化成为正价离子(包括配合离子)进入介质或成为难溶化合物(一般是金属的氧化物或含水氧化物或金属盐)留在金属表面。这个过程是一个电极反应过程,叫做阳极反应过程。被氧化的金属所失去的电子通过作为电子良导体的金属材料本身流向金属表面的另一部位,在那里由介质中被还原的物质所接受,使它的价态降低,这是阴极反应过程。在金属腐蚀学中,习惯地把介质中接受金属材料中的电子而被还原的物质叫做去极化剂。经这种途径进行的腐蚀过程,称为电化学腐蚀。在腐蚀作用中最为严重的是电化学腐蚀,它只有在介质中是离子导体时才能发生。即便是纯水,也具有离子导体的性质。在水溶液中的腐蚀,最常见的去极化剂是溶于水中的氧(O2)。

二、电化学在生活中的应用

首先,说一下电化学在我们日常生活中的作用。或许,平时人们没有认识到电化学在生活中的作用,但其实它们的影子无处不在。就以电镀为例,电镀可以增加物品的光泽,达到美观的效果兼防止锈蚀,如餐具、汽机车的零件等。或只用来防止锈蚀,如马口铁、镀锌的缆线绳索等。也可镀硬铬以提高表面硬度,增加耐磨耗性。

电镀技术中,铜电沉积是近年内工业界最重要的技术之一。目前,铜沉积层用在许多领域,如印刷电路板材料电解铜箔、超大规模集成电路里铜金属化制程、印刷电路板穿孔电镀与铜金属凸块制程等。铜金属薄膜有许多沉积技术,如电镀法、物理气相沉积、雷射退火回流法以及化学气相沉积法等。其中,电镀法(电沉积铜)具有低成本、高产率、高质量的铜膜、良好的孔洞填沟能力等,优点最多。无电电镀是沉积薄膜金属层的另一种电化学方法。就是在无需外加电压的情形下,把溶液中的金属离子藉由自动催化的化学反应方式,沉积在固体表面上。这种反应程序与电镀极为类似,不同的是反应发生时,电子传递并不经由外部导线,而是藉由溶液中的物质在固体表面上发生反应的同时,直接进行传递。

无电电镀的基本原理,乃是利用与金属离子与共同存在于镀液中的还原剂,在固体表面上,藉由化学反应将金属离子还原成固态金属,而逐层沉积于固体表面上。由于此氧化还原反应仅在具有活性物质的固态表面上发生,故无电电镀的施行,并不会因为镀件的表面形状、大小或是否导电等因素而受到限制。因此,若想要在非导体如硅晶圆或塑料等的表面上沉积金属层,利用无电电镀是一种兼具便利与效率的方法。

由此可见,电化学与我们的生活息息相关,为人类社会的发展提供了很多优质便利的方法,具有极其重要的意义。而我们当代的大学生更应该学好电化学,并努力将其应用在以后的工作和生活中。

参考文献

[1] 电化学的相关原理及应用领域的介绍和发展趋势

[2] 陈国华,王光信等.电化学方法应用.化学工业出版社2003,2:7-5025-4236-1 [3] 电化学合成聚噻吩薄膜提高光伏电池的开路电压-光谱学与光谱分析-2011年 第1期 (31) [4] 电化学法处理高浓度有机废水的研究进展-科协论坛:下半月-2011年 第1期 [5] 溶胶-凝胶法制备Li1.05CrxMn1.95-xO4及其电化学性能研究-电源技术-2011年 第1期 (35)

推荐第7篇:应用电化学教学大纲

西北大学化学与材料科学学院

材料物理与化学(080501)专业硕士研究生课程

课程名称:应用电化学 课程编号:0805012F02 学

分:2 总学时数:36 开课学期:第2学期 考核方式:笔试

课程说明:(课程性质、地位及要求的描述)。

应用电化学课程是化学系材料物理与化学专业硕士研究生专业选修课程之一。电化学是物理化学的一个重要组成部分,主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。电化学所研究的内容有:电解质溶液理论、电化学热力学、电化学动力学和电化学应用。电解质溶液和电化学热力学的有关知识已在物理化学教材中作了介绍。

电化学是一门极其重要的边沿学科。随着现代科学技术的不断发展,它与化学领域中的其他学科、电子学、固体物理学、生物学等学科有着日益紧密的联系。诸如,出现了电分析化学、有机电化学、催化电化学、熔盐电化学、量子电化学、半导体电化学、腐蚀电化学、生物电化学、环境电化学等交叉学科。这些学科涉及能源、交通、材料、生命以及环境等重大问题的研究,推动了国民经济和尖端技术的快速发展。

教学内容、要求及学时分配:

本课程总学时为36学时,2学分;授课手段:课堂讲授为主,并通过观看录像;课外活动:专题讨论、课程小论文及参观等;考试方式:开卷。

主要包括以下几个内容:

1.电化学理论基础(6学时):包括电极反应与电极过程、电极过程的主要特征及其研究方法、三电极体系及极化曲线的测量、电极与溶液界面的基本性质、电极与溶液界面附近液相传质过程、电化学测量方法等。

西北大学化学与材料科学学院

2.化学电源(12学时):包括化学电源总论、一次电池(锌锰电池、锂原电池)、传统二次电池(铅酸电池、镉镍电池)、绿色高能电池(金属氢化物电池、锂离子二次电池)、燃料电池等。

3.电镀(10学时):包括金属电沉积原理、金属镀前处理、各种电镀技术(合金电镀、复合镀、化学镀、非金属材料电镀、脉冲电镀、电刷镀、激光镀、电泳涂装、化学转化膜、金属腐蚀与防护)。

4.电化学合成(4学时):包括无机电合成、有机电合成等。

5.生物电化学(4学时):包括电化学与生物的关系、蛋白质的电化学、生物相关物质的电化学、生物功能与电化学。教材或主要参考书目:

本课程选用教材为:

杨辉,卢文庆编著,应用电化学,北京:科学出版社,2002 主要参考文献:

1.杨绮琴等,应用电化学,广州:中山大学出版社,2000 2.查全性,电极过程动力学导论,北京:科学出版社,2002 3.宋文顺,化学电源工艺学,北京:中国轻工业出版社,1998 4.章葆澄,电镀工艺学,北京航空航天大学出版社,1993 5.屠振密,电镀合金原理与工艺,国防工业出版社,1993 6.姜晓霞等,化学镀理论及实践, 北京:国防工业出版社,2000 7.马淳安著,有机电化学合成导论,北京:科学出版社,2002 8.小泽昭弥主编[日],吴继勋等译,现代电化学,北京:化学工业出版社,1995

(大纲起草人:郭慧林

大纲审定人:

推荐第8篇:电化学教学设计

二轮专题复习

电化学

一、高考命题解密

有关电化学中原电池及电解池基本原理的理解和应用,是近年来高考试题中考察的一个热点内容,备受命题者的青睐。电化学知识有很强的综合性,既可以综合学科内知识,又可以涉及学科间知识的应用,还可以与生产生活等问题相联系,是不可忽视的知识点。“电化学”与前面所学的氧化还原反应、离子反应、元素化合物知识,甚至于与物理上的电化学知识,生物上的有氧呼吸、无氧呼吸都有联系。预计2016年高考可能会以选择题的形式考察电极反应式的正误判断、电极附近溶液PH变化、电极的产物、两极得失电子守恒等,或是以填空的形式综合考察应用电解原理解决实际问题和有关计算的能力。

二、教学设计思路

针对我们的学生在做题时基本知识掌握不牢,对电化学的体型没有思路,看到题不会读题,即使读完题也不能从题干提炼出有用的信息。做题比较盲目,效率和准确率都不高。通过本专题的复习让学生形成做此类题的思路。学会从题干中分离出有用的信息,找出突破口,顺利解决问题。为了达到此目的,再设计本节课时,采用多媒体辅助教学,先由学生进行基础知识串连,老师再分析做题的思路和方法,最终达到本节课的教学目的。

三、教学目标 知识与技能

理解原电池和电解池的工作原理并正确书写电极反应和总反应方程式

了解原电池和电解池在实际中的应用 过程与方法

通过习题分析掌握处理电化学题型的思路与方法 学会运用分析、归纳、概括等方法对信息进行加工 情感态度与价值观

发展化学学习兴趣,有将化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的解释。

四、教学重点

理解原电池和电解池的工作原理并正确书写电极反应和总反应方程式,通过习题的分析掌握处理电化学题型的思路与方法

五、教学难点

通过习题的分析掌握处理电化学题型的思路与方法

六、教学过程

【导入】针对我们在做题时对基本知识掌握不牢固,现在先由大家进行基础知识串连。

【投影】基础知识回顾,学生自主完成。

一、原电池

1、正、负极的判断

正极---- 电子发生 反应的电极(电子流 ) 负极---- 电子发生 反应的电极(电子流 )

2、溶液中离子的移动方向 阳离子→ 阴离子→

3、电极方程式的书写

注意电解质是否参加两个电极的电极反应。

二、电解池 工作原理 ①电极:

A.阳极:与直流电源 极相连,发生 反应, 电子。 B.阴极:与直流电源 极相连,发生 反应, 电子。 ②电子及离子流向:

A.电子:电源的 极→导线→电解池的 极→阳离子„ 阴离子→电解池的 极→导线→电源的 极。 B.离子:阳离子向 极移动,阴离子向 极移动. ③结果:电能转化为化学能.

三、判断电解池电极产物的方法 (1)阳极产物的判断

①看 ,若为活性电极(除Au、Pt以外的金属), 则 失电子,电极溶解.

②若为惰性电极(Au、Pt或石墨),根据阴离子放电顺序判断.阴离子放电顺序为: (2)阴极产物的判断

此时电极材料不会放电,只根据阳离子放电顺序进行判断. 阳离子放电顺序为:

四、电镀

①电极材料:阳极为镀层金属;阴极为

. ②电解质溶液:含镀层金属离子.

③特点: 极溶解,阴极沉积,电镀液的浓度

&电解精炼铜

①电极材料:阳极为 ;阴极为 ②电解质溶液:含Cu2+的盐溶液. ③电极反应:阳极为

; 阴极为

.

五、金属的电化学腐蚀与防护

(1)金属腐蚀的实质:金属失去电子被氧化.

(2)金属腐蚀的类型 ①化学腐蚀: ②电化学腐蚀: (3)常见的电化学腐蚀

①铁的吸氧腐蚀 A.负极: ;

B.正极:

C.总反应:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2, 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3, 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O.②铁的析氢腐蚀A.负极:Fe-2e-===Fe2+;

B.正极:

↑; (5)金属腐蚀的快慢

①电解池的 极>原电池的 极>化学腐蚀>一般保护措施>原电池的 极(已被保护)>电解池的 极(已被保护) ②金属的活泼性差别越大,越易被腐蚀.

③对同一电解质溶液,电解质溶液的浓度越 ,腐蚀越快. (6)金属的防护 ①电化学防护

A.牺牲阳极的阴极保护法.如在船舶的外壳装上锌块:锌作原电池的 极(阳极),铁作为原电池的正极(阴极).

B.外加电流的阴极保护法.如钢闸门被保护:阳极为惰性电极,与电源正极相连;阴极为 ,与电源负极相连. ②改变金属的内部结构.如不锈钢. ③加防护层.如喷油漆等。

【小组讨论,合作学习】归纳整理以上知识点

【随堂练习】多媒体展示,老师先分析,后有学生自主解题。 【板书】电化学

一、原电池

二、电解池

三、金属的腐蚀与防护

【作业】

完成专题七

《电化学》相关习题

立志教育 百折不悔 我叫边华然,女,1978年出生,1998年师专毕业至今一直在中学任教,并一直担任班主任工作。

我作为一名为孩子们服务的普普通通的教师,以平常心做着平常事,犹如大路边一株清雅的百合的存在,不为取悦偶然路过的行人,只为那一张张充满天真稚气的笑脸。看着孩子们的成长变化,看着他们变得懂事,那是一种特有的人生享受。

一、思想政治方面

从教以来,始终坚持学习马列主义,毛泽东思想,以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,坚持科学发展观。热爱党,热爱祖国,热爱人民,坚决拥护党的领导。认真学习并贯彻执行党在新时期的路线、方针、政策,忠诚党和人民的教育事业。遵纪守法,积极上进,热爱学校,团结同志,关爱学生,教书育人,为人师表,兢兢业业,勤勤恳恳,默默无闻,任劳任怨,敬业爱岗,乐于奉献。

二、爱岗敬业,用心钻研为人师。

在工作中,我勤恳敬业,踏踏实实地教书育人,认认真真地做好本职工作,不辜负领导对我的信任。教学上本着“授之鱼不如授之以渔”的宗旨,注重对学生能力的培养,不仅教他们学习知识,而且让他们在学习过程中学会学习,学会做人。我虚心向经验丰富的教师学习:对自己所任教的学科有了很强的驾驭能力。教学中注意分析学生的特点,根据不同学生的学习情况采用灵活多样的教学方法,积极营造一种平等和谐、活跃有序的课堂氛围,力求让每一个学生都能有所收获。

老师要给学生一杯水,自己要有一眼清泉水。因此,我始终注重提高自身素质,通过不断的学习,改善知识结构,更新知识内容,给自己供给精神营养。我利用假期业余时间,坚持参加培训与学习,极大地提高了自己的教育理论水平,业务能力也得到了增强。在工作中,除了系统地学习现代教育理念和业务知识,还坚持用学到的知识指导实践,同时注重向身边的同事特别是老教师学习,不断地研究创新教学的方式方法,探索最有效的教育手段。几年来,我先后负责过低、中年级的教学工作,都取得了较好的教育成果。

三、班主任工作

在担任班主任工作中,一直秉承“与时俱进、锐意创新“的精神,坚持 “以人为本、全面发展”的原则,在新时期开创德育工作的新思路。对学生一视同仁,坚持“公平、公开、公正”的原则,既能鼓励优生,又能帮助学困生,善于做学生的思想工作,从人格上尊重学生,从个人发展的角度鼓励学生,从身心健康的角度关爱学生,用人间之美德感化学生,用博大的胸怀理解包容学生,在学生遇到挫折时能稳定学生情绪并加以使之振奋精神,所带班级班风淳正,人文气息浓厚,学风轻松自然,所教班级在学科竞赛中多次取得优异的成绩, 2008年被评为 “市优秀班主任”。

四、不懈努力,硕果累累促成长。

一分耕耘,一分收获。几年来,我的付出也换来了工作上的丰硕成果。我辅导的学生在各种竞赛中多次获奖,我也多次被评为优秀辅导教师;在200

7、2009年的考核中,两次被评为优秀;2008年被评为市级优秀班主任;200

7、2009年两次被评为县优秀教师。

回首昨天,我没有悔恨;展望明天,我信心百倍。我愿与所有的教师们一道继续努力,为教育事业奉献自己的青春。

推荐第9篇:西施与电化学反应

西施与电化学反应

请细想一下感觉发生的科学理论意味着什么。我们看到西施翩若惊鸿,但我们“实际上”看到的却只是从视网膜传递到皮质的一串电化学反应。克里克说:“你看到的东西并不真正存在,而是你的大脑认为它存在” 33页。当然,也不能说西施不存在,只不过她“实际上”是一堆原子、夸克,或不知什么物自体,美目盼兮巧笑倩兮则都是我们的主观感觉,别说不长眼睛的X光线,西施东施照出来都是一个样子,就算猪狗长了眼睛,仍然分不出西施东施。〔从地球上某个角度来看到星星是这个样子,这纯属偶然。〕

那西施本身是什么样子?西施本身谈不上样子不样子,她只在观看者的眼睛里有样子。即使我们不说本来无一物,但至少可以说:本来无样子。电视里模拟狗所感受到的世界。当然,我们先不要急着说“主观感觉”。我们以后再来讨论“主观”这个概念。现在只说:通常情况下,感觉和主观感觉有别。最浅近的区别是这样:你们都觉得西施比我的情人漂亮多了,可我情人眼里出西施,偏觉得我的情人和西施一样漂亮,你们就会说,那只是我的主观感觉而已。那么说,人多就客观啦?人们经常会举出例子来说明有时候多数人的感觉是错的,少数人的感觉倒是对的。

还有,你一时的感觉和持久的感觉。我可以坚持说,不管西施本身是什么样子,但她在我看来是这样的,而且总是这样。这样就区别于幻觉了。然而,不是这样,人老珠黄。主观感觉和幻觉有何区别?无论感觉多么区别于幻觉,感觉的确是易变的,无论易变是不是个缺陷。

西施漂亮不漂亮,也许可以争论,但西施长得是这个样子,是这样的鼻子,这样的眼睛,似乎是些无可争论的事实。西施是美的,是,真。到底在哪个层次上有“是”、“存在”。

两种建构

罗素和克里克都谈感觉的建构。但它们显然非常不同的建构。克里克说西施由光子和电化学反应建构起来的,罗素说西施是由一些简单感觉建构起来的。克里克所讲的建构是机制的建构,克里克并不是主张我们实际上能看见光子或钠离子浓度的涨落,他不会说我们实际上看到的是神经的电化学反应,除非是在一种转义上使用“看见”,他会说,是电化学反应使我们看到了**,无论我们看见西施还是东施,在看这种心理活动的下面都有一个生理/物理机制。这个机制是怎么工作的,这一点我们虽然有时可以放开胆子去想象,但绝大多数时候猜和想是不管用的,我们得观察、实验、计算,得和物理学、化学、神经科学等多种学科打交道。罗素的理论则显然不是这样,他没有去作实验,没有去计算,从简单感觉到复合感觉的学说,不是一个科学理论,而是一种逻辑理论或哲学理论。我们在这里有一个典型事例可借以了解科学理论和哲学理论的不同之处。

那么,能不能说这两种建构是不同层次上的建构?生理学研究下层建构,直到我们产生了原子感觉,罗素接过来继续研究原子感觉到复杂感觉的建构?显然,不是我拿电化学反应建构起了红色和鹅蛋脸的曲线。――是谁?咱们再说。那么,是不是我用红色和鹅蛋脸的曲线建构出了西施的形象?的确,有各种层次的建构。〔这是索绪尔的结构主义中的一条主要原则。当今的解构主义者混淆是非,不分层次地解构。〕建构一个理论解释依赖于无需建构的事实,就像建构一个事实依赖于无需建构的看见的东西。我用我看到的一些局部建构一个故事,这和克里克所说的感觉建构不在一个层次上。然而,生理学家从来没有为原子感觉提供过证据,他也无法提供,我们直接看到了什么,直接看到了红色还是直接看到了西施,生理学家并不比我们知道得更多。不管我看到西施这件事是不是由光子和我的视网膜等等建构

起来的,对于我来说,看到西施似乎是亲知,是原始情况。这里是罗素混淆了科学还原论和逻辑还原论。

〔建构是个认识论概念,我用结构谈物质结构。〕〔感觉的建构是另一个层次的,和概念建构不是一个层次。概念层次的建构,原型。一般意义上,不能说西施由光子和电化学反应建构起来。〕

我们为什么要建构

不过,对于这两种(如果真有所谓从原子感觉开始的建构)建构来说,倒是有一个共同的问题,那就是,我们为什么要建构?之所以提出这个问题,是因为两种建构理论都试图告诉我们什么是实际所是,也同时告诉我们,建构是会出错的,从建构的一般原则就能看到,建构的确会出错,我们当然希望建成的结构是正确的,但不能不考虑及时性,经济性等等。既然要建构,就没有办法保证永远正确。那么,我们为什么不直接去看到实际所是,而要费力去进行一番建构,结果反而可能弄出错来?我们为什么不直接对光子进行反应,或直接反映原子感觉?既然在这个层次上我们不会错。

让我们设想,我们不在西施的水平上和现实打交道,而是在光子的水平上作出反应。这当然是一种奇怪的设想,然而,光子屏幕就是在这个层次上作出反应的。铁见着氧就化合,见着氢就不化合,在这个意义上,它也会“识别”,而且,铁原子不犯错误,它的“识别”永远是正确的。当然,我们会给“识别”打上引号,但为什么?草履虫或螺旋杆菌直接对某种光线的强弱、某种气味、某种化学刺激作出反应,它们会犯错误吗?它们正确吗?

我们为什么要建构?一张脸出现在十字窗棂后面,为什么不满足于看到四个一小块脸而要“想象”出一张完整的脸呢?因为只有整张的脸才有意义,我们对整张脸作出反应。〔在某个局部是这样,例如滴了盐酸肌肉收缩,这时候这种刺激和反应不在我们的意义层面上。〕然而,我们为什么要有意义地作出反应呢?我们为什么不像碳原子那样作出反应?这不是一个问题。我们就是我们的所是,不为什么。你可以发现我们是怎样进化到这种反应方式的,但这不是这里的关心所在。你要是进一步论证这种反应方式带来物种存活的优势,那我要说你错了,不过,这仍然不是关心所在。我现在关心的是,我们是对“完形”作出反应,而完形是由意义来定义的。〔语言意义也在这里,我们在语言层面上确定所是,确定意义。〕当然,我们会出错。但我们只会在完形的层面上出错。我们只在同一平面上比较对错,你看见骡子,我看成了马,我看错了。说铁原子从来不出错而我们会出错或比较我们和螺旋杆菌哪个容易出错毫无意义。我们从来不说病毒比我们更少犯错误。当然,草履虫在另一个意义上远比我们容易犯错误,就是说,我们很容易欺骗它,让它出错。

我们总是在意义-完形的层次上看,被看到的东西总是作为某种东西被看到的,或者尚未作为某种东西被看到。我们看到妻子或女人,骡子或驴子,星星或灯光,或者看到好像是骡子又好像是驴子,或看到不知是驴子还是骡子的一头牲畜,或看见不知是牲畜、草垛还是石头的什么,看见不知什么东西。在逻辑上,女人和妻子是含蕴的关系,在感觉领域,看作女人却和看作妻子却是不相容的,她要么作为妻子显象,要么作为女人显象,不是作为很多女人的共相显象,而是说,这个形象的意蕴较为贫寡。你可以说,我们从来看不见女人或人,我们看到的永远是一个个具体的人,你妻子,你妹妹或一个陌生的女人。然而这种说法却仍然太逻辑化了。人也是一个完形。你我合伙偷窃,我撬门你放风,你看见一个人,你说“有人来了”,这时候,人是有意义的,男人女人熟人陌生人都不打紧。你我到火车站接个半生不熟的客人,你说,“有人来了”,我不知道你在说什么。

在逻辑上,我看到我妻子就一定看见了一个女人,但我看到一个女人不一定看到了我妻子,但这不能推出实际上我看到我妻子之前必须先看到一个女人。我就是看见妻子走过来,而不是看见一个一般的女人或一个影子走过来,然后把她看作我妻子,尽管我承认有时把一个陌生女人错看成了自己的妻子。我们不是逐步看见影子,然后看见人,看见女人,最后看见妻子。当然有这样的情况:我看见一个女人,有点像我妻子,但我不能确定,也有这样的情况,我看见一个人影,有点像个女人,但我不能确定她是个女人,但至少能确定那是个影子。【这样的过程有时会发生。然而,就像有时候出现骗着不意味着步步都是骗着一样,有时候我们逐步看清不意味着我们总是以上述方式来看。】〔这一切是随环境而定的,出差在外,在人群里看见妻子令我吃惊,是她突然出现,在街口等她,是我在把好多人往我妻子那里看。我正在行窃,这时我要留意的层次是有没有人走过来,至于谁走过来倒在其次;我站在街口等我妻子,这时我要看的是我妻子,有人走过来,有好多人走过来,都不是我要看的。〕我不否认,的确有这样的时候,我在暮色中看见一头牛,后来发现那不是牛,是个草垛,我会承认,我当时没有真正看到牛,我当时真正看到的是草垛。这话是什么意思我不解释了,但它肯定不等于我当时就看清了那是个草垛,否则一开始我就会说我看见一头牛。

看到一头牛后来发现自己看错了是一种情况,看见一个影子特别想弄清楚是另一种情况。我们在平行的意义上说“视作”。我可以把一只狗视作宠物,意思是说,不只是看作一个小畜生。从看不清是什么东西的东西到看清是头牛,不是并列,是纵列。但和感觉材料仍不一样,它是还原的,但不是分析的。不是影子构成了牛。

形象就是有意义的形象,只有有意义的我们才叫作形象。我们是把一个小白点视作启明星或星星吗?或:我们真正看见的只是个小白点吗?你不是既看到一个亮点,又看到一颗星星,仿佛星星是在亮点之上又加上了一点什么,你要就看到一颗星星,要就只看到一个亮点。我妻子不是一个女人再加上某些特征。我妻子是一个完形。

你可以把一个图形既看作一只兔子头又看作一个鸭头,这时一般说有时有时,但你不能既把它看作一个感觉的原始材料又把它看作一个构建形象,当然,在有时有时的意义上有一点可能,但不是那么回事。

如果我们的眼睛是这样设计的:只能看见女人而不能看出妻子,那么在逻辑上,我们的确可以少犯错误。就像草履虫的分辨能力。但这种少犯错误有什么意义呢?胡锦涛永远说些错不了的话,他有个目的,就是熬到国家主席。我们不肯犯错误是为了哪一桩呢?我还是非常感谢我们眼睛实际上的设计,它们允许我辨认美人和丑人,辨认有才的人和庸才,辨认高尚的敌人和无聊的吹捧者,它们让这个世界以诸多缤纷的形象映入眼帘,虽然它们同时也会看错。

但是,草履虫真的比我们更容易保持正确吗?这里完全失去了标准。原则上,只有我说那是金星你说那是火星,才有谁正确的问题,如果我说那是星星,或那是一个亮点,我有什么可更正确的?

我说我看见一颗星星,结果我错了,如果当时我说看见一个亮点,我是否就避免了错误?可是,我当时的确以为自己看见了一颗星星,而不是看见一个普普通通的亮点。不说看到星星而说看到亮点,这不是感觉得更切实了,只是说话更谨慎或更迂腐或更刁滑了。在这些例子里经常掺杂语言的因素,我们眼下尽可能不去考虑它。我们将在讨论语言的时候再次讨论这个问题。现在要说的是,这肯定不只是个语言的表达问题,并非我看见的东西就是那么些东西,只是我有时把它叫作白点有时把它叫作启明星。为了避免出错,我每次都不说我看见了星星而说我看见了白点,并不能让我在心里避免错误,至少,尽管科学家必须在某一方面比常人严谨,但你肯定不是靠每次都说白点不说星星变成科学家的。但若我真的不看到星星

而只看到亮点呢?那当然需要一番修炼,只不过这种修炼仍然不是让我感觉得更切实了,而只是让我越来越没有感觉了。感觉随着意义一起流失了。

总的说来,建构的目标是获得有意义的形象。然而,有意义就一定正确吗?有意义的形象都是真相吗?实际上,上面谈到的几条建构原则已经表明,合理的建构或解释要求满足多项要求,正确性不是唯一的标准。〔合理,合情合理,必须满足这些要求,而不是逻辑上唯一正确的。这些条件,迅速和经济等,不只是外在的,虽然在和逻辑对偶的意义上是外在的。)但是,我们还要追问,正确性本身的标准是什么?这是一个具有普遍性的问题,〔这一点的一种表达是:主观不一定对,但提供意义,客观反之。〕我还会不断从各种角度返回这个问题。就眼下来说,我想我们的初步结论是,我们在各个层次上进行建构,并且在各个层次上都可能会有多种合理建构。〔由于信息不足,更有趣的是由于无论多少信息都可能有多种不同解释。〕

你在什么意义上谈论正确呢?草履虫的反应更正确还是人的反应更正确?这是个没有意义的问题。人的认识没有绝对的根据。这话是说人的认识无所谓对错或“归根到底”无所谓对错?是说相对于上帝的全知,人的认识会犯错误?不是相对于上帝的绝对正确而言。上帝怎么认识的,我们不知道。人出错,简简单单相对于正确的正当的人类认识。

如果意义要从情境加以说明,人生还有没有终极意义?祓除了绝对怎样不陷入“相对主义”呢?往大里说,这是我们时代最具普遍性的问题。宗教、道德、艺术、政治甚至科学,都面临相应的挑战。

有限性是人必须承担起来的天命。其实,只因为我们是有限的,才会出现意义问题,也只有从有限出发,才能解答意义问题。我们不再从绝对的出发点,用上帝的全知的眼睛来看待世界,而是用人的眼睛来看待世界。

图画在哪里,副现象

这幅图画,一个较高层次上的符号描述,必须在大脑中的某处产生。但不知道脑如何把各种刺激组合为一个图象。164页,更不知道大脑如何把不同视相理解为同一物体,56页。(胡塞尔对这个问题极感兴趣。)极复杂的视觉机器也远不能作到这一点。这件事逻辑上可能,这意味着画面潜在于暗含于信息之中,大脑高层次要赋予这些潜在因素以明晰的形式,“神经细胞的发放必须能较为直接地表征这种信息,因此,要看„景物‟,我们就需要它的明晰的、多层次的符号化解释”,35页。

但这一切都没有说明屏幕上有一个象。对于电视屏幕来说,画面是副现象。就是说,画面只是消极地随着电子的活动改变,但它不影响电子的活动,即使根本不安装屏幕,一个熟练的打字员仍可以正常操作。但出现直线仍然是副现象。然而人所看见的画面却不是副现象,它将指导我们下一步怎样行动。我们看是为了反应。

要有象,还还需要经验和目的。只因为有了我们,才把屏幕设计成这样,使它像世界一样成象。

我们实际上看到了什么,视作现在来面对我们的核心问题:我们实际上看到了什么。这个“实际上”(包括“其实”、“真正说来”等等)是个捉摸不定的词儿,然而在哲学、科学和日常对话中到处都会碰上它们:人实际上是机器,存在其实是被感知,其实并不是太阳在转,你别看他对你凶,其实他很爱你,等等等等。亚里士多德说,哲学是关于真的科学,如果这个“真正”不是个真正让人困惑的词儿,这个问题就太容易了,就用不着为它建立一门科学了。哲学就要在各个层次各个角落来察看什么是真正的。在这里就是要问:更一般的问题

是,哪些是我们实际看见的,哪些是我们推论出来的。罗素说得很明确,我们实际上看到的是简单感觉,真正看到的是简单感觉,复合感觉是从简单感觉推论出来的。〔换言之,哪个是直接给予的,直接性与间接性。从哪里开始。〕

说西施是由一些简单感觉建构起来的是正确地使用了建构概念,这里发生的不是关于实体机制的争论,而是哲学争论或逻辑争论,就像怀疑主义者说,当一个人说他知道某事的时候,他实际上说的是他以为他知道某事。原子感觉不是感觉,而是有所感觉所依赖的逻辑前提,逻辑上在先的东西。

所谓逻辑建构,就是说,一定的前提蕴含着某些结论,〔这里还不用涉及是否必然蕴含的问题,〕也就是进行了一定的推论。

罗素是一种逻辑建构,但不是从我们实际所看到的原子感觉推论出复杂感觉,而是从我们实际上原始具有的复杂感觉推论出原子感觉。这种推论有什么意义?作为一个理论毫无意义。这只是一种夸张。因为在有些时候,我们可以追问:你真正亲见的是什么,而这个什么,是更基础的感觉。更有甚者,可以通过推论指出我们看错了,例如太阳。

我们实际上看到了什么?Cornelia亲眼看见Jacky开枪打到Simon腿上,然而,她还是看错了。她真正亲眼看到的是什么呢?你亲眼看见A用刀杀了B,A仍然可能不是B杀的。你上过哲学课,你变得谨慎了,也许,看见Jacky打伤了Simon这话太粗糙了,Cornelia应该说她亲眼看见Jacky开了枪,看见Simon的腿部流出好多红色液体来,〔后来表明,那的确不是血,而是红墨水,〕或者更精确一点,她亲眼看见一个如此这般相貌的人〔你不能断定那人是Jacky,也不能断定那人是个女人,她只是像个女人,像Jacky,〕掏出了如此这般的一个器物,右手食指板动枪机,不,还是不太好,应当说,那个像食指似的东西以如此这般的速度沿着如此这般的路线移动了一毫米,又移动了一毫米,然后……。我亲眼看见他用一个闪亮的似乎坚硬而锋利的器具向她的心脏那个方向一次又一次移动,一个如此这般的色块和如此那般的色块以如此这般的组合如此这般地移动了一毫米,在同样的方向上又移动了一毫米,然后向右转0.05度又移动了0.4毫米,然后……。这比较精确了,但离原子感觉还差得远。可是要精确到哪里才是原子感觉呢,一微米?一纳米?我们分辨不出一微米,Cornelia也没有看见手指一毫米一毫米地移动,既没有好像看见?裁挥惺导噬峡醇?nbsp;

如果是这样,你还敢说你亲眼看到任何东西吗?我亲眼看见苏东帝国的崩溃,不,你只看到柏林墙的倒塌,不,你只看到一小段柏林墙的倒塌,不,你只看到……。废话,谁能同时看到几十公里的墙倒塌。

Cornelia实际上看见了什么?她看见Jacky开枪。与其说她从手指一毫米一毫米的移动推论出开枪这个整体事实,不如说她可以从开枪这个事实推论出那手指一定曾移动过,并且是一毫米一毫米地移动过。

然而,Cornelia的确看错了。她在哪儿错了?如果她说她看见的是一个如此这般形状的活动物体作了如此这般的动作是不是能避免作出错误的证词?〔那根本不是证词。〕Cornelia亲眼看见Jacky开枪打到Simon腿上,然而,她还是看错了。她真正亲眼看到的是什么呢?她是从她真正亲眼看见的东西推论出Jacky打了Simon一枪吗?这显然是个很奇怪的说法。Poirot不会说:你推论错了,而只会简简单单说:你看错了,或你被蒙骗了。两个互相无关的证人都眼看到他捅了她几刀,这是一个直接的证据,不是从这个场面推断是他杀的。Cornelia看到的,就是通常开了一枪打伤了腿的样子。然而这一次看却节外生

枝。是个圈套,或是在排戏,或是在演魔术,等等。平常我们说杀人就是这个意思,捅了几刀而人接着死了是杀人这一概念的主要内容,

那我们有没有办法看得更正确?当然,例如有时你看得太潦草,那你可以看得更仔细些,例如你是一个校对员,经过审稿的特殊训练,或其他人在其他感觉方面受过特殊训练。但是没有什么办法让你一定不看错。

那我们有没有办法知道自己这一次看错了?当然,Poirot就让Cornelia知道她自己看错了。他不是通过看得更仔细,实际上他被Jacky的蒙汗药迷得昏睡一夜,什么都没看见。或者有人告诉你那是在演戏,也许你自己后来看出那是在演戏,或看到了其它未经注意的线索。

有各种各样的看错,我是说,看错包含着各种各样的问题,有各种各样的修正解决途径。最接近“感觉分析”的,大概是这样一种情况。把中提琴听成小提琴了。〔我在人家客厅里和主人聊天,音响里放出背景音乐,我说,这段小提琴挺忧伤的,主人问:你再听听,那是小提琴吗?我注意听了一下,才想起那是一段中提琴。〕我们没有作什么别的事情,只是更认真地听,更认真地看,注意以后发现。但这和一直注意看到原子感觉还有很大距离。再比较接近的是牛,有时候只要看得再仔细一点就可以了,但通常,光看得更仔细还不够,还需要走得再近些,等等。筷子弯,太阳动,则再仔细也没用。

心灵也有普遍的错觉。这恰是哲学在其中工作的领域。哲学无意于纠正各种错误意见,哲学努力确定心灵的普遍错觉并试图把它们定位(指出为什么会有这些错觉),正因为此,哲学既是治疗性的(维特根斯坦)又是建构性的。

推荐第10篇:电化学 标准一对一教案

电化学

一、教学目标

1、知识传授目标:明了电化学的重点。

2、能力培养目标:能用所学的知识写出电化学反应。

3、思想教育目标:培养学生抽象思维能力,同时让学生感受由现象到本质的探索过程。

二、教材分析

1、重点:原电池、电解池、电镀池

2、难点:综合应用题

三、教学过程

理解原电池概念的 2 个方面

(1)能量转化:化学能转化为电能;(2)反应本质:氧化还原反应。

掌握原电池的两极反应类型

(1)负极:发生氧化反应;(2)正极:发生还原反应。

熟记原电池构成的3个条件

(1)两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨); (2)两电极插入电解质溶液中; (3)形成闭合回路。

明确原电池原理的4个应用 (1)加快氧化还原反应的速率; (2)比较金属活动性强弱; (3)用于金属的防护; (4)制作化学电源。

原电池工作原理:

说明:

①在原电池装置中,电子由负极经导线流向正极,阳离子在正极上获得电子,通过电路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路,传导电流,电子并不进入溶液也不能在溶液中迁移。

②原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同,相加便得到总反应方程式。

③阴离子要移向负极,阳离子要移向正极。这是因为负极失电子,生成大量阳离子积聚在负极附近,致使该极附近有大量正电荷,所以溶液中的阴离子要移向负极;正极得电子,该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷,所以溶液中的阳离子要移向正极。

④不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动,但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。

原电池正负极的判断方法:

1.根据氧化还原反应的原理来判断

正极:接受电子发生还原反应的电极;负极:提供电子发生氧化反应的电极。如铜锌原电池中,锌失去电子,所以锌是负极。

2.由两极的相对活泼性判断 正极:一般为相对活泼性较差的金属或导电的非金属;负极:一般为相对活泼性较强的金属。能够用这种方法判断正负极的原电池,其负极材料要和电解质溶液发生反应,如Mg-Al-HCl构成的原电池中,负极为Mg,但Mg-Al-NaOH构成的原电池中,负极为Al。

3.根据电子或离子的移动方向判断

根据外电路中自由电子的运动方向判定:电子流出的为负极,流入的为正极;根据内电路中阴阳离子的运动方向判定:阳离子移向的为正极,阴离子移向的为负极。

例1 ①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①:①③相连时,③为正极:②④相连时,②上有气泡逸出:③④相连时,③的质量减少,据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是(

) A.①③②④

B.①③④②

C.③④②①

D.③①②④

答案:B

例2 如右图所示,将镁条和铜片隔一定距离插入一个半熟的橘子中,用导线将二者与蜂鸣器连接,即构成一个水果原电池,可以听到蜂鸣器发出音乐声,则下列有关说法中不正确的是(

)

-+A.该原电池的负极反应为:Mg-2e===Mg2 B.电流方向:Mg―→蜂鸣器―→Cu C.电路上流过1 mol电子时,在铜电极上产生的气体 (标准状况)为11.2 L

-+D.若将蜂鸣器换成电源,则阳极反应为:Cu-2e===Cu2

答案:B

电极反应式的书写:

1.一般电极反应式的书写

2.复杂电极反应式的书写

复杂电极=总反应式-较简单一极的电极反应式 反应式如CH4酸性燃料电池中,负极反应式的书写: CH4+2O2===CO2+2H2O……总反应式 2O2+8H++8e-===4H2O……正极反应式

CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+……负极反应式

例1[2012·四川理综,11]一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:-+CH3CH2OH-4e+H2O===CH3COOH+4H。下列有关说法正确的是(

) A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动

B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气

C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2O D.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O===4OH-

答案:C

例2 分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是(

)

A.①②中Mg做负极,③④中Fe做负极

-B.②中Mg做正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH+3H2↑

C.③中Fe做负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2 D.④中Cu做正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑

答案:B

原电池原理的应用

1.比较不同金属的活动性强弱

根据原电池原理可知,在原电池反应过程中,一般活动性强的金属作负极,而活动性弱的金属(或碳棒)作正极。

若有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A极溶解,而B极上有气体放出,说明在原电池工作过程中,A被氧化成阳离子而失去电子作负极,B作正极,则金属A的金属活动性比B强。

2.加快氧化还原反应的速率 因为形成原电池后,氧化反应和还原反应分别在两个电极进行,使溶液中的离子运动时相互间的干扰减小,使反应速率增大。

如Zn与稀H2SO4反应制氢气时,可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成Cu-Zn原电池,加快反应进行。

3.用于金属的防护 要保护一个铁制闸门,可用导线将其与一锌块相连,使锌作原电池的负极,铁制闸门作正极。

4.设计制作化学电源

设计原电池时要紧扣构成原电池的条件。

(1)首先要将已知氧化还原反应拆分为两个半反应;

(2)根据原电池的电极反应特点,结合两个半反应找出正负极材料(负极就是失电子的物质,正极用比负极活泼性差的金属或导电的非金属如石墨)及电解质溶液。

①电解质溶液的选择

电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在铜-锌-硫酸铜构成的原电池中,负极金属锌浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中,而正极铜浸泡在含有Cu2+的溶液中。

②电极材料的选择

在原电池中,选择还原性较强的物质作为负极,氧化性较强的物质作为正极。并且,原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应,容易失去电子,因此负极一般是活泼的金属材料(也可以是还原性较强的非金属材料如H

2、CH4等)。(3)举例

根据以下反应设计原电池:

例1[2011·北京卷,8]结合下图判断,下列叙述正确的是(

)

A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护

+B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-===Fe2

--C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e===4OH

D.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有蓝色沉淀

答案:A

例2 某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目:

方案I:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为__________________。 方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性。试在下面画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式。

正极:________________________________________; 负极:______________________________________。

介质对原电池影响的错例分析:

某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是(

D

) A.正极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-

B.工作一段时间后,电解液中的KOH的物质的量不变 C.该燃料电池的总反应方程式:2H2+O2===2H2O D.用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24 L Cl2(标准状况)时,有0.1 mol电子转移

易错分析

易错选A,注意碱性条件下和酸性条件下氢氧燃料电池的正极反应式是不相同的,碱性条件下该式是正确的。

电解池:

熟记 2个概念 (1)电解:使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。 (2)电解池:把电能转化为化学能的装置。

把握电解池的2个电极的判断

(1)阳极:与电源正极相连,发生氧化反应。 (2)阴极:与电源负极相连,发生还原反应。

牢记电解过程中两极的放电顺序 (1)阳极

--2--

-+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+ (2)阴极:Ag活性电极Fe、Cu、Ag:电极材料失电子惰性电极Pt、Au、石墨:S>I>Br>Cl>OH>含氧酸根

正确书写

2 种电化学腐蚀中的正极反应

+-(1)析氢腐蚀(强酸性条件):2H+2e===H2↑。

--(2)吸氧腐蚀(弱酸性或中性条件):O2+2H2O+4e===4OH。

电极产物的判断及电极反应方程式的书写 1.电解时电极产物的判断

2.电解池中电极反应式的书写 (1)根据装置书写 ①根据电源确定阴、阳两极―→确定阳极是否是活性金属电极―→据电极类型及电解质溶液中阴、阳离子的放电顺序写出电极反应式。

②在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下,将两极电极反应式合并即得总反应式。

(2)由氧化还原反应方程式书写电极反应式

①找出发生氧化反应和还原反应的物质―→两极名称和反应物―→利用电子守恒分别写出两极反应式。

②若写出一极反应式,而另一极反应式不好写,可用总反应式减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式。

例1 [2012·安徽理综,11]某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生:一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是(

) A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:

通电

2H++2Cl-=====Cl2↑+H2↑

B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红 C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应式为: Cl2+2e-===2Cl-

D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极

答案:D

例2.用惰性电极电解物质的量浓度为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液,可能发生的反应有(

) 通电①2Cu2++2H2O=====2Cu+4H++O2↑ 通电②Cu+2Cl=====Cu+Cl2↑ 2+-通电③2Cl+2H2O=====2OH-+H2↑+Cl2↑ -通电④2H2O=====2H2↑+O2↑

A.①②③

B.①②④

C.②③④

D.②④ 答案:C

电解规律及相关计算

1.以惰性电极电解电解质溶液的类型

2.电解池中有关量的计算或判断

电解池中有关量的计算或判断主要包括以下方面:根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。解题依据是得失电子守恒,解题方法有: (1)根据电子守恒法计算

用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算

先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式计算。 (3)根据关系式计算

根据得失电子守恒关系,在已知量与未知量之间,建立计算所需的关系式。

例1.[2012·福建理综,9]将下图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是(

) A.Cu电极上发生还原反应

B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动

-C.片刻后甲池中c(SO24)增大

D.片刻后可观察到滤纸b点变红色

答案:A

例2串联电路中的四个电解池分别装有0.05 mol·L-1的下列溶液,用惰性电极电解,连接直流电源一段时间后,溶液的pH最小的是(

) A.KNO

3B.NaCl C.AgNO3

D.CuCl2

答案C

化学腐蚀和电化学腐蚀

1.电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。

2.同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率 强电解质>弱电解质>非电解质

3.原电池原理引起的腐蚀速率:两电极金属活动性相差越大,越易腐蚀。

4.对于同一电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。

例1 [2012·山东理综,13]下列与金属腐蚀有关的说法正确的是(

) A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重 B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀 速率减小

C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体 的速率也增大

D.图d中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2 的氧化作用引起的

答案:B

例2 钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。

(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中,当铁锈被除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式为______________________________________。 (2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀________。

(3)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图:

①A电极对应的金属是________(写元素名称),B电极的电极反应式是__________________________________。

②若电镀前A、B两金属片质量相同,电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量,二者质量差为5.12 g,则电镀时电路中通过的电子为________mol。

③镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因__________________________________________。

答案:(1) 2FeCl3+Fe===3FeCl2 (2)B、D (3)①铜 Cu2++2e-===Cu ②0.08 ③铁比铜活泼,镀层破坏后,在潮湿环境中形成原电池,铁为负极,加速铁的腐蚀(叙述合理即可)。

电化学原理的理解和应用

某同学按如图所示的装置进行实验,A、B为常见金属,它们的硫酸盐可溶于水。

-当K闭合时,阴离子交换膜处的SO24从右向左移动。下列分析正确的是(

)

A.溶液中c(A2+)减小

-+B.B的电极反应:B-2e===B2

C.Y电极上有H2产生,发生还原反应

D.反应初期,X电极周围出现白色胶状沉淀,不久沉淀溶解

答案D

做题方法:

步骤1:仔细审题,由题意判断题目所给的是原电池还是电解池。 步骤2:写电极反应式。

(1)如果是原电池,依据原电池原理写电极反应式。活泼金属作负极,失电子发生氧化反应,较不活泼的金属或非金属导体(石墨)作正极。溶液中的阳离子得电子,发生还原反应,阳离子放电顺序为Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+。燃料电池中还原性较强的物质(如甲烷、甲醇等)失电子,发生氧化反应,氧化性气体(O2)得电子,发生还原反应。

(2)如果是电解池,阴极电极反应式按阴极上阳离子放电顺序书写,阴极上阳离子放电顺序为Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+。而阳极电极反应式的书写还要看阳极的电极材料是惰性电极(Pt、Au、石墨)还是活性电极(活泼性在Ag之前的金属)。若是惰性电极,则溶液中的阴离子在阳极放电,阴离子放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根;若是活性电极,则阳极金属本身失电子,其失电子顺序为Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>Cu>Hg>Ag(注意电解时Fe-2e-===Fe2+)。依据上述规则写出电极反应式。

步骤3:针对各选项的具体问题进行正确解答。

第11篇:LK电化学工作站使用方法

电化学LK2005使用方法

一、打开电脑,开启工作站

二、连接三电极系统 绿色夹头夹需要测的试件红色夹头夹Pt电极

黄色夹头夹参比电极(如:甘汞电极)

三、打开桌面软件LK2005.1.4,按工作站上的复位按钮,电脑界面上开始自动检测,待检测自动完成后,点击工作界面上设置菜单栏下的系统自检,然后点同一菜单下的通讯检测,显示与电脑连接成功即可开始实验,否则检查线路是否连接准确

四、选择方法分类中的线性扫描技术,实验方法选择自己需要做的实验(如:塔菲尔曲线)。

以塔菲尔曲线为例,出现实验参数选择,初始电位与终止电位选择在—6.5~+6.5V中,一般选择在1.0~ —3V之间,实际以试件本身性质决定,扫描速度选择0.01V/S,灵敏度选择10mA,滤波参数选择10HZ,放大倍数1,电流极性选择还原,其他为默认

五、单击控制菜单下的开始实验,实验开始,待实验结束后单击数据处理下的查看数据然后保存,点击文件菜单下的保存BMP文件保存图片

注:实验图像若出现直线,调节灵敏度(灵敏度高出现直线的几率小)。实验开始和结束时清洗实验仪器。

第12篇:电化学基础专题复习

《电化学基础专题复习》第二课时

教学设计

鹿泉一中

冯文娟

教学目标:

1.学生能熟练解决电化学工作原理相关问题。2.能够快速的写出陌生的电极反应式。

3.克服学生对陌生的电化学装置和电极反应式的恐惧心理。教学过程:

环节一:近三年高考电化学考点剖析

1.基本原理考察(如电极反应类型、得失电子情况、电子流向、溶液中阴阳离子的移动方向) 2.质量变化、气体产生、颜色变化、pH变化、离子交换膜等 3.转移电子数、电极质量、产物的定量计算 4.电极反应式的书写及判断 5.电化学腐蚀与防护相关内容

本节课主要是解决上述考点中的

1、

2、4。环节二:归纳电化学原理一类题目的解题步骤 展示例1(2014·广东卷)某同学组装了图4所示的电化学装置,电极I为Al,其它均为Cu,则(

) A.电流方向:电极Ⅳ→A→电极I B.电极I发生还原反应

C.电极Ⅱ逐渐溶解

D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2+ + 2e- = Cu

从这道较为简单的高考题入手,归纳此类题目的解题思路

1.判断装置是原电池还是电解池 2.判断电极(正负极或阴阳极) 3.解决与工作原理相关的问题 4.解决与反应式相关的问题

并且总结电极的判断方法,并用这种方法处理习题中出错较多的问题。

5、(福建卷.2015.T)11.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示,该装置能将H20和C02转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的

A.该装置将化学能转化为光能和电能 B.该装置工作时,H+从b极区向a极区迁移 C.每生成1mol O2,有44gC02被还原

D.a电极的反应为:3C02+18H+-18e-=C3H80+5H20 Lil-xCoO2+xLi++ xe-=LiCoO2

9.某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。下列说法不合理的是

A.①区Cu电极上产生气泡,Fe电极附近滴加 K3[Fe(CN)6]后出现蓝色,Fe被腐蚀 B.②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]出现蓝色,Fe被腐蚀 C.③区Zn电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]未出现蓝色,Fe被保护

D.④区Zn电极反应式为2H+ + 2e-===H2↑,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]出现蓝色, Fe被腐蚀

6.将H2S通入FeCl3 溶液中,过滤后将反应液加入电解槽中电解(如下图所示)电解后的溶液还可以循环利用。该方法可用于处理石油炼制过程中产生的H2S废气。

下列有关说法正确的是

A.过滤得到的沉淀可能是FeS和S B.若有0.20mol的电子转移,一定能得到2.24L的氢气 C.可以用Fe与外接电源的a极相连

D.与a极相连的电极反应为Fe2+-2e-=Fe3+ 【自我检测】(2012·福建高考)将如图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是(

) A.Cu电极上发生还原反应

B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动

2c(SO4)

增大 C.片刻后甲池中

D.片刻后可观察到滤纸b点变红色

环节三:陌生电极反应式的书写

展示了学生在书写电极反应式中出现的问题。 总结电极反应式书写的一般步骤。 巩固练习

【典例】按照要求完成下列电极反应式:

(1)MnO2的生产方式之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶 液。阳极的电极反应式是_______________________。

-HO

2 形式(2)已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中主要以

电池总反应如在。目前研究比较热门的Al-H2O2燃料电池,其原理如图所示,---2Al3HO2AlOOHH2O 22下:正极反应式为__________________ (3)已知反应:2CO(g)+O2(g)====2CO2(g) ΔH

展示学生答案。纠正其中的问题。 板书设计

电化学基础

一、归纳电化学原理一类题目的解题步骤

1.判断原电池还是电解池 2.判断电极 3.基本原理解题

二、电极反应式书写

产物——电子——电荷——元素

第13篇:西施与电化学反应

西施与电化学反应

请细想一下感觉发生的科学理论意味着什么。我们看到西施翩若惊鸿,但我们“实际上”看到的却只是从视网膜传递到皮质的一串电化学反应。克里克说:“你看到的东西并不真正存在,而是你的大脑认为它存在” 33页。当然,也不能说西施不存在,只不过她“实际上”是一堆原子、夸克,或不知什么物自体,美目盼兮巧笑倩兮则都是我们的主观感觉,别说不长眼睛的X光线,西施东施照出来都是一个样子,就算猪狗长了眼睛,仍然分不出西施东施。〔从地球上某个角度来看到星星是这个样子,这纯属偶然。〕

那西施本身是什么样子?西施本身谈不上样子不样子,她只在观看者的眼睛里有样子。即使我们不说本来无一物,但至少可以说:本来无样子。电视里模拟狗所感受到的世界。当然,我们先不要急着说“主观感觉”。我们以后再来讨论“主观”这个概念。现在只说:通常情况下,感觉和主观感觉有别。最浅近的区别是这样:你们都觉得西施比我的情人漂亮多了,可我情人眼里出西施,偏觉得我的情人和西施一样漂亮,你们就会说,那只是我的主观感觉而已。那么说,人多就客观啦?人们经常会举出例子来说明有时候多数人的感觉是错的,少数人的感觉倒是对的。

还有,你一时的感觉和持久的感觉。我可以坚持说,不管西施本身是什么样子,但她在我看来是这样的,而且总是这样。这样就区别于幻觉了。然而,不是这样,人老珠黄。主观感觉和幻觉有何区别?无论感觉多么区别于幻觉,感觉的确是易变的,无论易变是不是个缺陷。

西施漂亮不漂亮,也许可以争论,但西施长得是这个样子,是这样的鼻子,这样的眼睛,似乎是些无可争论的事实。西施是美的,是,真。到底在哪个层次上有“是”、“存在”。

两种建构

罗素和克里克都谈感觉的建构。但它们显然非常不同的建构。克里克说西施由光子和电化学反应建构起来的,罗素说西施是由一些简单感觉建构起来的。克里克所讲的建构是机制的建构,克里克并不是主张我们实际上能看见光子或钠离子浓度的涨落,他不会说我们实际上看到的是神经的电化学反应,除非是在一种转义上使用“看见”,他会说,是电化学反应使我们看到了**,无论我们看见西施还是东施,在看这种心理活动的下面都有一个生理/物理机制。这个机制是怎么工作的,这一点我们虽然有时可以放开胆子去想象,但绝大多数时候猜和想是不管用的,我们得观察、实验、计算,得和物理学、化学、神经科学等多种学科打交道。罗素的理论则显然不是这样,他没有去作实验,没有去计算,从简单感觉到复合感觉的学说,不是一个科学理论,而是一种逻辑理论或哲学理论。我们在这里有一个典型事例可借以了解科学理论和哲学理论的不同之处。

那么,能不能说这两种建构是不同层次上的建构?生理学研究下层建构,直到我们产生了原子感觉,罗素接过来继续研究原子感觉到复杂感觉的建构?显然,不是我拿电化学反应建构起了红色和鹅蛋脸的曲线。――是谁?咱们再说。那么,是不是我用红色和鹅蛋脸的曲线建构出了西施的形象?的确,有各种层次的建构。〔这是索绪尔的结构主义中的一条主要原则。当今的解构主义者混淆是非,不分层次地解构。〕建构一个理论解释依赖于无需建构的事实,就像建构一个事实依赖于无需建构的看见的东西。我用我看到的一些局部建构一个故事,这和克里克所说的感觉建构不在一个层次上。然而,生理学家从来没有为原子感觉提供过证据,他也无法提供,我们直接看到了什么,直接看到了红色还是直接看到了西施,生理学家并不比我们知道得更多。不管我看到西施这件事是不是由光子和我的视网膜等等建构

起来的,对于我来说,看到西施似乎是亲知,是原始情况。这里是罗素混淆了科学还原论和逻辑还原论。

〔建构是个认识论概念,我用结构谈物质结构。〕〔感觉的建构是另一个层次的,和概念建构不是一个层次。概念层次的建构,原型。一般意义上,不能说西施由光子和电化学反应建构起来。〕

我们为什么要建构

不过,对于这两种(如果真有所谓从原子感觉开始的建构)建构来说,倒是有一个共同的问题,那就是,我们为什么要建构?之所以提出这个问题,是因为两种建构理论都试图告诉我们什么是实际所是,也同时告诉我们,建构是会出错的,从建构的一般原则就能看到,建构的确会出错,我们当然希望建成的结构是正确的,但不能不考虑及时性,经济性等等。既然要建构,就没有办法保证永远正确。那么,我们为什么不直接去看到实际所是,而要费力去进行一番建构,结果反而可能弄出错来?我们为什么不直接对光子进行反应,或直接反映原子感觉?既然在这个层次上我们不会错。

让我们设想,我们不在西施的水平上和现实打交道,而是在光子的水平上作出反应。这当然是一种奇怪的设想,然而,光子屏幕就是在这个层次上作出反应的。铁见着氧就化合,见着氢就不化合,在这个意义上,它也会“识别”,而且,铁原子不犯错误,它的“识别”永远是正确的。当然,我们会给“识别”打上引号,但为什么?草履虫或螺旋杆菌直接对某种光线的强弱、某种气味、某种化学刺激作出反应,它们会犯错误吗?它们正确吗?

我们为什么要建构?一张脸出现在十字窗棂后面,为什么不满足于看到四个一小块脸而要“想象”出一张完整的脸呢?因为只有整张的脸才有意义,我们对整张脸作出反应。〔在某个局部是这样,例如滴了盐酸肌肉收缩,这时候这种刺激和反应不在我们的意义层面上。〕然而,我们为什么要有意义地作出反应呢?我们为什么不像碳原子那样作出反应?这不是一个问题。我们就是我们的所是,不为什么。你可以发现我们是怎样进化到这种反应方式的,但这不是这里的关心所在。你要是进一步论证这种反应方式带来物种存活的优势,那我要说你错了,不过,这仍然不是关心所在。我现在关心的是,我们是对“完形”作出反应,而完形是由意义来定义的。〔语言意义也在这里,我们在语言层面上确定所是,确定意义。〕当然,我们会出错。但我们只会在完形的层面上出错。我们只在同一平面上比较对错,你看见骡子,我看成了马,我看错了。说铁原子从来不出错而我们会出错或比较我们和螺旋杆菌哪个容易出错毫无意义。我们从来不说病毒比我们更少犯错误。当然,草履虫在另一个意义上远比我们容易犯错误,就是说,我们很容易欺骗它,让它出错。

我们总是在意义-完形的层次上看,被看到的东西总是作为某种东西被看到的,或者尚未作为某种东西被看到。我们看到妻子或女人,骡子或驴子,星星或灯光,或者看到好像是骡子又好像是驴子,或看到不知是驴子还是骡子的一头牲畜,或看见不知是牲畜、草垛还是石头的什么,看见不知什么东西。在逻辑上,女人和妻子是含蕴的关系,在感觉领域,看作女人却和看作妻子却是不相容的,她要么作为妻子显象,要么作为女人显象,不是作为很多女人的共相显象,而是说,这个形象的意蕴较为贫寡。你可以说,我们从来看不见女人或人,我们看到的永远是一个个具体的人,你妻子,你妹妹或一个陌生的女人。然而这种说法却仍然太逻辑化了。人也是一个完形。你我合伙偷窃,我撬门你放风,你看见一个人,你说“有人来了”,这时候,人是有意义的,男人女人熟人陌生人都不打紧。你我到火车站接个半生不熟的客人,你说,“有人来了”,我不知道你在说什么。

在逻辑上,我看到我妻子就一定看见了一个女人,但我看到一个女人不一定看到了我妻子,但这不能推出实际上我看到我妻子之前必须先看到一个女人。我就是看见妻子走过来,而不是看见一个一般的女人或一个影子走过来,然后把她看作我妻子,尽管我承认有时把一个陌生女人错看成了自己的妻子。我们不是逐步看见影子,然后看见人,看见女人,最后看见妻子。当然有这样的情况:我看见一个女人,有点像我妻子,但我不能确定,也有这样的情况,我看见一个人影,有点像个女人,但我不能确定她是个女人,但至少能确定那是个影子。【这样的过程有时会发生。然而,就像有时候出现骗着不意味着步步都是骗着一样,有时候我们逐步看清不意味着我们总是以上述方式来看。】〔这一切是随环境而定的,出差在外,在人群里看见妻子令我吃惊,是她突然出现,在街口等她,是我在把好多人往我妻子那里看。我正在行窃,这时我要留意的层次是有没有人走过来,至于谁走过来倒在其次;我站在街口等我妻子,这时我要看的是我妻子,有人走过来,有好多人走过来,都不是我要看的。〕我不否认,的确有这样的时候,我在暮色中看见一头牛,后来发现那不是牛,是个草垛,我会承认,我当时没有真正看到牛,我当时真正看到的是草垛。这话是什么意思我不解释了,但它肯定不等于我当时就看清了那是个草垛,否则一开始我就会说我看见一头牛。

看到一头牛后来发现自己看错了是一种情况,看见一个影子特别想弄清楚是另一种情况。我们在平行的意义上说“视作”。我可以把一只狗视作宠物,意思是说,不只是看作一个小畜生。从看不清是什么东西的东西到看清是头牛,不是并列,是纵列。但和感觉材料仍不一样,它是还原的,但不是分析的。不是影子构成了牛。

形象就是有意义的形象,只有有意义的我们才叫作形象。我们是把一个小白点视作启明星或星星吗?或:我们真正看见的只是个小白点吗?你不是既看到一个亮点,又看到一颗星星,仿佛星星是在亮点之上又加上了一点什么,你要就看到一颗星星,要就只看到一个亮点。我妻子不是一个女人再加上某些特征。我妻子是一个完形。

你可以把一个图形既看作一只兔子头又看作一个鸭头,这时一般说有时有时,但你不能既把它看作一个感觉的原始材料又把它看作一个构建形象,当然,在有时有时的意义上有一点可能,但不是那么回事。

如果我们的眼睛是这样设计的:只能看见女人而不能看出妻子,那么在逻辑上,我们的确可以少犯错误。就像草履虫的分辨能力。但这种少犯错误有什么意义呢?胡锦涛永远说些错不了的话,他有个目的,就是熬到国家主席。我们不肯犯错误是为了哪一桩呢?我还是非常感谢我们眼睛实际上的设计,它们允许我辨认美人和丑人,辨认有才的人和庸才,辨认高尚的敌人和无聊的吹捧者,它们让这个世界以诸多缤纷的形象映入眼帘,虽然它们同时也会看错。

但是,草履虫真的比我们更容易保持正确吗?这里完全失去了标准。原则上,只有我说那是金星你说那是火星,才有谁正确的问题,如果我说那是星星,或那是一个亮点,我有什么可更正确的?

我说我看见一颗星星,结果我错了,如果当时我说看见一个亮点,我是否就避免了错误?可是,我当时的确以为自己看见了一颗星星,而不是看见一个普普通通的亮点。不说看到星星而说看到亮点,这不是感觉得更切实了,只是说话更谨慎或更迂腐或更刁滑了。在这些例子里经常掺杂语言的因素,我们眼下尽可能不去考虑它。我们将在讨论语言的时候再次讨论这个问题。现在要说的是,这肯定不只是个语言的表达问题,并非我看见的东西就是那么些东西,只是我有时把它叫作白点有时把它叫作启明星。为了避免出错,我每次都不说我看见了星星而说我看见了白点,并不能让我在心里避免错误,至少,尽管科学家必须在某一方面比常人严谨,但你肯定不是靠每次都说白点不说星星变成科学家的。但若我真的不看到星星

而只看到亮点呢?那当然需要一番修炼,只不过这种修炼仍然不是让我感觉得更切实了,而只是让我越来越没有感觉了。感觉随着意义一起流失了。

总的说来,建构的目标是获得有意义的形象。然而,有意义就一定正确吗?有意义的形象都是真相吗?实际上,上面谈到的几条建构原则已经表明,合理的建构或解释要求满足多项要求,正确性不是唯一的标准。〔合理,合情合理,必须满足这些要求,而不是逻辑上唯一正确的。这些条件,迅速和经济等,不只是外在的,虽然在和逻辑对偶的意义上是外在的。)但是,我们还要追问,正确性本身的标准是什么?这是一个具有普遍性的问题,〔这一点的一种表达是:主观不一定对,但提供意义,客观反之。〕我还会不断从各种角度返回这个问题。就眼下来说,我想我们的初步结论是,我们在各个层次上进行建构,并且在各个层次上都可能会有多种合理建构。〔由于信息不足,更有趣的是由于无论多少信息都可能有多种不同解释。〕

你在什么意义上谈论正确呢?草履虫的反应更正确还是人的反应更正确?这是个没有意义的问题。人的认识没有绝对的根据。这话是说人的认识无所谓对错或“归根到底”无所谓对错?是说相对于上帝的全知,人的认识会犯错误?不是相对于上帝的绝对正确而言。上帝怎么认识的,我们不知道。人出错,简简单单相对于正确的正当的人类认识。

如果意义要从情境加以说明,人生还有没有终极意义?祓除了绝对怎样不陷入“相对主义”呢?往大里说,这是我们时代最具普遍性的问题。宗教、道德、艺术、政治甚至科学,都面临相应的挑战。

有限性是人必须承担起来的天命。其实,只因为我们是有限的,才会出现意义问题,也只有从有限出发,才能解答意义问题。我们不再从绝对的出发点,用上帝的全知的眼睛来看待世界,而是用人的眼睛来看待世界。

图画在哪里,副现象

这幅图画,一个较高层次上的符号描述,必须在大脑中的某处产生。但不知道脑如何把各种刺激组合为一个图象。164页,更不知道大脑如何把不同视相理解为同一物体,56页。(胡塞尔对这个问题极感兴趣。)极复杂的视觉机器也远不能作到这一点。这件事逻辑上可能,这意味着画面潜在于暗含于信息之中,大脑高层次要赋予这些潜在因素以明晰的形式,“神经细胞的发放必须能较为直接地表征这种信息,因此,要看„景物‟,我们就需要它的明晰的、多层次的符号化解释”,35页。

但这一切都没有说明屏幕上有一个象。对于电视屏幕来说,画面是副现象。就是说,画面只是消极地随着电子的活动改变,但它不影响电子的活动,即使根本不安装屏幕,一个熟练的打字员仍可以正常操作。但出现直线仍然是副现象。然而人所看见的画面却不是副现象,它将指导我们下一步怎样行动。我们看是为了反应。

要有象,还还需要经验和目的。只因为有了我们,才把屏幕设计成这样,使它像世界一样成象。

我们实际上看到了什么,视作现在来面对我们的核心问题:我们实际上看到了什么。这个“实际上”(包括“其实”、“真正说来”等等)是个捉摸不定的词儿,然而在哲学、科学和日常对话中到处都会碰上它们:人实际上是机器,存在其实是被感知,其实并不是太阳在转,你别看他对你凶,其实他很爱你,等等等等。亚里士多德说,哲学是关于真的科学,如果这个“真正”不是个真正让人困惑的词儿,这个问题就太容易了,就用不着为它建立一门科学了。哲学就要在各个层次各个角落来察看什么是真正的。在这里就是要问:更一般的问题

是,哪些是我们实际看见的,哪些是我们推论出来的。罗素说得很明确,我们实际上看到的是简单感觉,真正看到的是简单感觉,复合感觉是从简单感觉推论出来的。〔换言之,哪个是直接给予的,直接性与间接性。从哪里开始。〕

说西施是由一些简单感觉建构起来的是正确地使用了建构概念,这里发生的不是关于实体机制的争论,而是哲学争论或逻辑争论,就像怀疑主义者说,当一个人说他知道某事的时候,他实际上说的是他以为他知道某事。原子感觉不是感觉,而是有所感觉所依赖的逻辑前提,逻辑上在先的东西。

所谓逻辑建构,就是说,一定的前提蕴含着某些结论,〔这里还不用涉及是否必然蕴含的问题,〕也就是进行了一定的推论。

罗素是一种逻辑建构,但不是从我们实际所看到的原子感觉推论出复杂感觉,而是从我们实际上原始具有的复杂感觉推论出原子感觉。这种推论有什么意义?作为一个理论毫无意义。这只是一种夸张。因为在有些时候,我们可以追问:你真正亲见的是什么,而这个什么,是更基础的感觉。更有甚者,可以通过推论指出我们看错了,例如太阳。

我们实际上看到了什么?Cornelia亲眼看见Jacky开枪打到Simon腿上,然而,她还是看错了。她真正亲眼看到的是什么呢?你亲眼看见A用刀杀了B,A仍然可能不是B杀的。你上过哲学课,你变得谨慎了,也许,看见Jacky打伤了Simon这话太粗糙了,Cornelia应该说她亲眼看见Jacky开了枪,看见Simon的腿部流出好多红色液体来,〔后来表明,那的确不是血,而是红墨水,〕或者更精确一点,她亲眼看见一个如此这般相貌的人〔你不能断定那人是Jacky,也不能断定那人是个女人,她只是像个女人,像Jacky,〕掏出了如此这般的一个器物,右手食指板动枪机,不,还是不太好,应当说,那个像食指似的东西以如此这般的速度沿着如此这般的路线移动了一毫米,又移动了一毫米,然后……。我亲眼看见他用一个闪亮的似乎坚硬而锋利的器具向她的心脏那个方向一次又一次移动,一个如此这般的色块和如此那般的色块以如此这般的组合如此这般地移动了一毫米,在同样的方向上又移动了一毫米,然后向右转0.05度又移动了0.4毫米,然后……。这比较精确了,但离原子感觉还差得远。可是要精确到哪里才是原子感觉呢,一微米?一纳米?我们分辨不出一微米,Cornelia也没有看见手指一毫米一毫米地移动,既没有好像看见?裁挥惺导噬峡醇?nbsp;

如果是这样,你还敢说你亲眼看到任何东西吗?我亲眼看见苏东帝国的崩溃,不,你只看到柏林墙的倒塌,不,你只看到一小段柏林墙的倒塌,不,你只看到……。废话,谁能同时看到几十公里的墙倒塌。

Cornelia实际上看见了什么?她看见Jacky开枪。与其说她从手指一毫米一毫米的移动推论出开枪这个整体事实,不如说她可以从开枪这个事实推论出那手指一定曾移动过,并且是一毫米一毫米地移动过。

然而,Cornelia的确看错了。她在哪儿错了?如果她说她看见的是一个如此这般形状的活动物体作了如此这般的动作是不是能避免作出错误的证词?〔那根本不是证词。〕Cornelia亲眼看见Jacky开枪打到Simon腿上,然而,她还是看错了。她真正亲眼看到的是什么呢?她是从她真正亲眼看见的东西推论出Jacky打了Simon一枪吗?这显然是个很奇怪的说法。Poirot不会说:你推论错了,而只会简简单单说:你看错了,或你被蒙骗了。两个互相无关的证人都眼看到他捅了她几刀,这是一个直接的证据,不是从这个场面推断是他杀的。Cornelia看到的,就是通常开了一枪打伤了腿的样子。然而这一次看却节外生

枝。是个圈套,或是在排戏,或是在演魔术,等等。平常我们说杀人就是这个意思,捅了几刀而人接着死了是杀人这一概念的主要内容,

那我们有没有办法看得更正确?当然,例如有时你看得太潦草,那你可以看得更仔细些,例如你是一个校对员,经过审稿的特殊训练,或其他人在其他感觉方面受过特殊训练。但是没有什么办法让你一定不看错。

那我们有没有办法知道自己这一次看错了?当然,Poirot就让Cornelia知道她自己看错了。他不是通过看得更仔细,实际上他被Jacky的蒙汗药迷得昏睡一夜,什么都没看见。或者有人告诉你那是在演戏,也许你自己后来看出那是在演戏,或看到了其它未经注意的线索。

有各种各样的看错,我是说,看错包含着各种各样的问题,有各种各样的修正解决途径。最接近“感觉分析”的,大概是这样一种情况。把中提琴听成小提琴了。〔我在人家客厅里和主人聊天,音响里放出背景音乐,我说,这段小提琴挺忧伤的,主人问:你再听听,那是小提琴吗?我注意听了一下,才想起那是一段中提琴。〕我们没有作什么别的事情,只是更认真地听,更认真地看,注意以后发现。但这和一直注意看到原子感觉还有很大距离。再比较接近的是牛,有时候只要看得再仔细一点就可以了,但通常,光看得更仔细还不够,还需要走得再近些,等等。筷子弯,太阳动,则再仔细也没用。

心灵也有普遍的错觉。这恰是哲学在其中工作的领域。哲学无意于纠正各种错误意见,哲学努力确定心灵的普遍错觉并试图把它们定位(指出为什么会有这些错觉),正因为此,哲学既是治疗性的(维特根斯坦)又是建构性的。

第14篇:电化学教学的心得体会

一模子、一离子、一类型、一守恒

《化学反应原理选修4》第四章习题教学的心得体会

张文学2009年12月27日星期日

关于高中化学反应原理第四章的习题教学,笔者认为可概括为“四个一”。分别为:一模子、一离子、一类型、一个守恒。

一模子:即原电池,电解池(含电镀池)组成的基本模型如下:

原电池:负极:失去电子,(电极反应),被氧化。

正极:得到电子,(电极反应),被还原。

总反应:负极+正极

电解池:阳极:失去电子,被氧化。

阴极:得到电子,被还原。

总反应:阳极+阴极

在这中间,原电池的负极与正极、电解池的阳极与阴极的上下顺序,像一个模型,不能交换它们的顺序 ,这样各电极的氧化、还原反应的结论就十分的清楚。

如铜—锌—硫酸铜溶液,原电池:

负极:(锌片)失去电子,Zn-2e-=Zn2+,被氧化。

正极:(铜片)得到电子,Cu2++2e-=Cu,被还原。

总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu

一离子:就是对常见离子因放电顺序不同进行分类,分类后的顺序要熟记于心。 一类离子是:S2-.I-.Br-.Cl-.

二类离子是:

三类离子是:

四类离子是:

记忆的方法是:硫碘溴氯氢氧根,含氧酸根(硝酸根、硫酸根、碳酸根)与氟根(指氟离子);银汞铁铜氢、铅锡亚铁锌,铝镁钠钙钾。

特别指明:一类与二类的分界线,三四类离子的分界线。含氧酸根主要内容和顺序,氟根指的是氟离子。第三类离子的铜后的氢,指得是氢离子浓度较大,在第四类离子的铝前也一个氢,是指氢离子浓度较小。给学生大约四分钟的时间能够记住,在第二次的上课时,强化一下学生的记忆结果,在上练习课时再强调一下,这个难点学生就基本解决了。

一类型:是指电解分为四种基本类型:

1、电解电解质本身(一类离子与三类离子形成的化合物);

2、放氢生碱(一类离子与四类离子形成的化合物);

3、放氧生酸(二类离子与三类离子形成的化合物);

4、电解水(二类离子与四类离子形成的化合物)。

13、14(一生一世)一升一减,

13、14,解身成碱。

13、14,电解电解质本身和放氢成碱。

23、24,生酸解水。

23、24,放氧生酸与电解水。关于电解液的还原,一个原则:就是少什么加什么。并所加的都是纯物质,一般不能是替代物,如果要找替代物,也应是通过化学反应而得到纯净物。如电解饱和氯化钠水溶液后要还原,不能加盐酸,应加入纯的氯化氢气体。要不所加入的物质就还不到原。

一守恒:电子的得失守恒。在这里进行一下强化。多数的计算都只半反应,但要注意电荷的守恒。并且多数计算有关的题目,找出各物质之间的相当关系,就直接可以计算,不必要写出繁琐的化学方程式。

第15篇:电化学复习教学设计

霍城县中学教学参评设计

课题:电化学解题方法探究

——难点突破之电极反应式的书写

姓名:徐惠明

单位:新疆伊犁霍城县江苏中学

邮编:835200

邮箱:571069085@QQ.COM

电话:13779107711

1 霍城县中学教学参评设计 电化学复习专题: 电化学解题方法探究

——难点突破之电极反应式的书写

1 理论依据

建构主义理论最核心的内容是:“以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。建构主义认为,学习者要想完成对所学知识的意义建构,即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间联系的深刻理解,最好办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验,因此,本节课我主要采用抛锚式教学或“情境性教学”。

即:创设情境--确定问题--自主学习--协作学习--效果评价 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。

2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。

3、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。

2 教材分析

电化学是无机化学中很重要的内容,它与基本概念、基本理论、元素化合物等内容密切相关。化学能与电能的相互转化是氧化还原反应本质的拓展和应用,其中涉及到电极的判断和电极反应式、离子放电规律、电解产物分析及溶液pH的变化、电化学计算、实验设计等知识点。电化学还常常涉及到物理学中的串联电路、并联电路等。无疑,有关电化学知识也必然是物理学和化学的交汇点,这一融合正反映了突破学科中心,实施素质教育的新课程理念,将会成为理科综合测试的重点。为此,确立了本节内容的重点是“两池”(原电池和电解池)的化学反应原理,而电解产物的判断方法及溶液pH的变化规律则是本部分的难点。 3 学情分析

前面学生虽然已经学习了原电池与电解池的相关知识,探究了化学能与电能的相互转化,初步学会了电极反应式的书写,也接触到了几种化学电源及金属的电化学腐蚀等知识,但是对于原电池和电解池相关知识的理解仍然存在问题,在解题过程中也常常出现错误,因此,还需要再进一步加以对比、辨析和归纳,从而使学生对这些内容有更加全面和深刻的理解。 4 教学目标的确立

为了帮助学生进一步区分原电池和电解池,更好地理解和掌握电化学知识,我在教学过程中设立的教学目标如下。 4.1知识与技能:

通过原电池、电解池的知识对比,使 学生进一步掌握原电池、电解池的化学反应原理、电极的判断、电极反应式的书写、离子放电规律、电解产物分析及溶液pH值的变化、电化学计算、实验设计等知识点。 4.2过程与方法:

在复习原电池和电解池知识的过程中,运用对比、归纳、总结等教学方法通过问题探究,培养学生知识的迁移能力和多角度思维能力以及应用所学知识解决实际问题的能力。

4.3情感态度与价值观:

2 使学生在探究化学能与电能之间相互转化奥秘的过程中,提高学习化学的兴趣和热情,感受化学世界的奇妙与和谐。 5 教学流程

一、高考怎样考?--------考题体验

2011高考

(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图

见图12(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为-------------------- 2012年高考

铝电池性能优越,Al-AgO电池可作水下动力电源,其原理如图该电池的反应为--------------- 2013年高考

Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质,示意图如上。该电池工作时,下列说法正确的是( ) A.Mg电极是该电池的正极 B.H2O2在石墨上发生氧化反应

C.石墨电极附近的溶液的pH值增大 D.溶液中的Cl-向正极移动

二、迎考怎样准备?-----知识精要

1、两电池的对比

①构成:原电池:------------ 电解池:---------------

3 ②电极名称: 原电池:----------------- 电极反应:------------------- 电解池:----------------- 电极反应:------------------ 【归纳】

电解时离子放电顺序:----------- 【特别提醒】高考时有时不按常规出牌,要随机应变 2009年高考

反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生的电极反应可表示为---------------------------- 。

2、两电池外电路电子流向

原电池:------------------------- 电解池:---------------------------- 特别注意:

溶液中无电子通过,导电的是通过阴阳离子的移动而导电的。电流的方向与电子流的方向相反。

【典例精炼】

1、某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1-xCoO2+LixC6===6C+LiCoO2,下列说法不正确的是 ( ) A.放电时LixC6发生氧化反应

B.充电时,Li+通过阳离子交换膜从左向右移动 C.充电时将电池的负极与外接电源的负极相连

D.放电时,电池的正极反应为Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2

2、控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 ( ) A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原 C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态

D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极

3. 将两个铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2,即可产

4 生电流。下列叙述正确的是 ( ) ①通入CH4的电极为正极

②正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-

③通入CH4的电极反应式为CH4+2O2+4e-===CO2+2H2O ④负极的电极反应式为CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O ⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动 ⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动 A.①③⑤ B.②④⑥ C.④⑤⑥ D.①②③

4. 电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如下:

电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴阳两极均为惰性电极, (1)A极为________,电极反________________________________________。 (2)B极为________,电极反________________________________________。

应应

式式

为为【归纳】陌生电极的书写方法

①标价定电子②平衡电荷③原子守恒 注意:

1、碱性不出现H+和CO2

2、酸性不出现OH-、

3、关注非水介质如熔融盐、熔融金属氧化物

4、Fe做电极失2e-生成Fe2+

5、二次电池放电为原电池充电为电解池充电时正----正相接、负----负相接

【课后练习】

1、有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是 ( )

A.图Ⅰ所示电池中,MnO2的作用是催化剂

B.图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大

C.图Ⅲ所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变

5 D.图Ⅳ所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中还原为Ag

2、在日常生活中,我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过 下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是 ( ) A.按图Ⅰ装置实验,为了更快更清晰地观察到液柱上升,可采用下列方法:用酒精灯加热具支试管

B.图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图,图Ⅱ的正极材料是铁

C.铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究,Cl-由活性炭区向铝箔表面区迁移,并发生电极反应:2Cl--2e-===Cl2↑

D.图Ⅲ装置的总反应为4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑

3、以黄铜矿精矿为原料,制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示:

Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。 Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。 在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH) 发生反应:2RH(有机相)+Cu2+ (水相)----- R2Cu(有机相)+2H+ (水相)分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2+得以再生。 Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。

(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:

(2)CuFeS2+4H+===Cu2++Fe2++2H2S2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+ ①阳极区硫酸铁的主要作用是____________。

②电解过程中,阳极区Fe3+的浓度基本保持不变,原因是______________________。

(2)阴极区,电极上开始时有大量气泡产生,后有固体析出,一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式____________________。

(3)若在实验室进行步骤Ⅲ,分离有机相和水相的主要实验仪器是__________;加入有机萃取剂的目的是__________。

(4)步骤Ⅲ,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是____________。

(5)步骤Ⅳ,若电解 200 mL 0.5 mol·L-1的 CuSO4溶液,生成铜 3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________。 小结:电化学试题的一般解答方法

1、仔细审题,找出有效信息 如:是原电池还是电解池?

6 是什么电极?

是根据什么氧化还原反应设计?

是什么环境?

2、写出电极反应式

(1)确定发生化合价变化的元素

(2)确定转移的电子数

(3)明确反应环境,根据三大守恒完成方程式

3、根据题设回答问题 注意答题规范性

教学反思:

一:本堂课没有完全达到了我们的预期目标;层次好一些的班级学生能有六成的过关率,究其原因,学生没能更好的领悟老师的引导,同时科任老师也需从多方面来对学生进行更好的兴趣引导,高考复习需要的是老师的精心,学生的用心。 二:课堂的师生交互的,学生的参与活动方面: 本节课是多媒体课,通过课件中的丰富展示,如:

1、判断是原电池还是电解池:---------是否有外加电源

2、判断电极---------本质:氧化反应、还原反应

3、写出电极反应式-------本质是氧化还原反应 (1)根据放电顺序确定得失电子的物质 (2)根据化合价变化确定转移的电子数

(3)明确反应环境,根据“三大守恒”完成方程式

等方面,学生的参与意识还是很强的,回答的积极,正确率也高。但上升到高考试题,学生马上就产生了一定的恐惧感,我认为,我们的复习不全是知识的复习,在一定的场景中,实施心理疏导也显得尤为重要!!! 三:本节课我们采取的教学策略:

(1) 由浅入深,适时关注学生,学生能接纳的多讲,接纳有困难的慢讲。 (2) 精选高考模拟题,注意培养学生们的心理承受能力。切不可一次性就把学生吓倒!!

本人充分运用了多媒体和信息技术创设生动教学情境的教学策略,实践结果说明了情境教学是有效的。

总之:从全过程来看,选题是适中的,内容是全面的。讲解是到位的,唯一美中不足的是,学生们的掌握程度不是很理想!!

教学感悟:人生如竞技场,总是看谁笑到最后的终点。让我们关注不同学段的差异性,一起思考怎样引领学生去“笑傲化学”。。。。。。

第16篇:DNA电化学生物传感器总结

DNA电化学生物传感器

DNA电化学生物传感器

在生物学方面,随着分子生物学和基因工程领域的迅速发展,人们已经开始对核酸进行更深层次的研究。但是作为核酸研究的一个重要项目——核酸检测的手段却始终落后于其理论研究,而且目前存在的问题主要是核酸检测的操作繁琐,检测速度较慢。尤其是分子杂交检测技术,现已广泛应用于生物学、医学和环境科学等有关领域,但其实验过程一直是手工操作,费时费力。而传统的放射性同位素标记法对时间要求苛刻,安全性差,难以满足各方面的需要。基于这种缺陷下,DNA生物传感器发展成为一种用于检测分子杂交的新型传感器。通过使用DNA生物传感器,使得分子杂交检测在速度有了很大的提高。而在各种DNA生物传感器中目前发展较快的则是DNA电化学生物传感器,下面对这种新型传感器进行介绍。

DNA电化学生物传感器的原理

DNA电化学生物传感器是利用单链DNA(DNA)作为敏感元件,通过共价键合或化学吸附固定在固体电极表面,通过电极使DNA与目标DNA(靶基因)呈碱基序列互补,在适当的温度、离子强度、pH、缓冲溶液等杂交条件下,探针DNA与溶液中的靶基因发生特异性选择杂交,形成双链杂交DNA(dsDNA),从而导致电极表面结构的变化,再通过加上的电化学标识元素,将所引起电信号(如电压、电流或电导)的变化体现出来的检测特定基因的装置。其具体工作原理见下图。

DNA电化学生物传感器的分类

根据电化学标识元素的不同,可以将DNA电化学生物传感器分为三类:

(1)具有电化学活性的杂交指示剂。该类标识元素可以与电机表面生成的dsDNA形成复合物,并生成其氧化—还原峰电位和峰电流,通过这种方法对DNA进行检测。

(2)在寡聚核苷酸上标记电化学活性的官能团。通过其与电极表面的靶基因选择性的进行杂交反应,生成用于测定的电信号,以此测定DNA。

(3)在DNA分子上标记酶作为识别元素。当标记了酶的DNA与电极表面的互补DNADNA电化学生物传感器

发生杂交反应后,由于酶具有很强的催化功能,通过测定反映生成物的变化量间接测定DNA。

DNA电化学生物传感器的制备

DNA电化学传感器一般以固体电极作基础电极,将DNA探针片段有效地与之结合,不脱落且保持活性,同时其结合量应满足灵敏度的需要。往往需要借助有效的物理或化学方法。

(1)吸附结合法

该方法是将碳糊电极放到含DNA探针分子的乙酸缓冲溶液中在一定电位下活化电极,然后在控制电位下吸附富集探针分子,最后用磷酸缓冲溶液淋洗后便可使用。其特点是简单、灵活,但稳定性不够。

(2)自组装膜法

即基于分子的自组作用,在固体表面自然形成高度有序的单分子层膜的方法。其特点是表面结构高度有序,稳定性好,有利于杂交;但对巯基化合物修饰的DNA的纯度要求较高,分离提纯操作较烦琐。

(3)共价键结合法

该法首先对电极进行活化预处理,以引入活性键合基团,然后进行表面的有机合成,通过共价键合反应把探针分子修饰到电极表面。其特点是修饰层稳定,易进行分子杂交,但由于电极表面活性位点有限,表面合成又是异相反应,因而固定的DNA量有限,响应信号小。

(4)组合法

将化学修饰剂与电极材料如石墨粉混合后制备组合修饰电极,再利用DNA与修饰剂的相互作用而固定。这种方法制备的电极修饰层相对稳定,易于杂交反应的发生,但其再生能力较差,使用次数有限。

(5)其他方法

如电聚合法是利用导电聚合物将DNA固定在电极表面的方法;化学免疫法是首先在电极表面键合抗生蛋白,然后利用抗生蛋白与生物素之间的亲和作用,使其与5′端标记有生物素的DNA结合,因而将DNA固定于电极表面。

DNA电化学生物传感器的应用

DNA电化学生物传感器由于简单、方便、快速、灵敏、无放射性污染等特点,近年来发展迅速,并且已经广泛的应用于下列医学方面当中。

(1)细菌及病毒感染类疾病诊断 (2)基因诊断 (3)DNA损伤研究 (4)环境监测 (5)药物检验

DNA电化学生物传感器的展望

DNA电化学生物传感器具有重要的理论意义和应用价值。它开辟了电化学与分子生物学交叉学科的新领域。为生命科学的研究提供了一种新技术、新方法。在临床医学和遗传工程等领域的研究具有深远的意义和应用价值。

今后DNA电化学传感器的研究工作将会集中在:(1)适于高灵敏度检测的杂交指示剂的筛选研究;(2)电极结构的优化,稳定的自组装单分子层修饰电极的研究;(3)在疾病基因诊断上的应用;(4)将一些药物作为杂交指示剂,研究其与DNA的相互作用;(5)在农业、食品如转基因食品等方面中的应用。

第17篇:电化学综合典型例题

电化学的综合典型例题

【题型一】

下列有关2个电化学装置的叙述正确的是( B )

A. 图Ⅰ,电流形成的完整过程是:负极Zn-2e===Zn2,电子经导线流向正极,

+正极Cu2+2e===Cu +-B.图Ⅰ,在不改变总反应的前提下,可用Na2SO4替换ZnSO4,用石墨替换Cu棒

C.图Ⅱ,通电后H和Na先从阳极区移动到阴极,然后阴极才发生反应2H+2e===H2↑ D.图Ⅱ,通电后,由于OH向阳极迁移,导致阳极附近pH升高 【变式训练】

(2014年上海卷改编)如右下图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是(

)。

-+

A.K1闭合,铁棒上发生的反应为:2H+2e===H2↑ B.K1闭合,铁棒周围溶液pH逐渐升高

C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法

D.K2闭合,电路中通过0.002 NA个电子时,两极共产生0.002 mol气体 【题型二】

+(2014年广东卷)某同学组装了如下图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu,则(

)。

A.电流方向:电极Ⅳ→电极Ⅰ B.电极Ⅰ发生还原反应 C.电极Ⅱ逐渐溶解

+-D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2+2e===Cu

【变式训练1】

将如下图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是(

)。 A.Cu电极上发生氧化反应

B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动

-C.片刻后甲池中c(SO24)不变

D.片刻后可观察到滤纸b点变红色 【变式训练2 】

如下图所示,其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。下列说法正确的是(

)

A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化为电能的装置 B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH-6e+2H2O===CO23+8H

+C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度 D.甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体 【题型三】

高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电

放电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O

充电叙述错误的是( ) A.放电时正极附近溶液的碱性增强 B.充电时锌极与外电源正极相连

C.放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被还原 D.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-===FeO24-+4H2O 【变式训练】

镍氢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。镍氢电

放电池的总反应式是:H2+2NiO(OH)

充电( )

2Ni(OH)2,据此反应判断,下列叙述中正确的是

3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大

B.电池充电时,阳极反应为:Ni(OH)2+OH--e-===NiO(OH)+H2O C.电池充电时,氢元素被氧化

D.电池放电时,负极反应为:H2-2e-===2H+

第18篇:CHI660B型电化学工作站使用

CHI660B型电化学工作站使用2014

1.开机

打开主机电源开关,预热20分钟。

2.准备工作

2.1 准备好电极:工作电极、辅助电极及参比电极

2.2 准备好测试溶液

3.软件使用

3.1打开:双击桌面的CHI660B

3.2打开setup中的hardware test进行自检

3.3在Technique中选择方法如:CV(循环伏安法)

3.4在Parameters中设置参数

3.5运行:单击RUN(三角形符号)

3.6数据保存与处理

4.关机

4.1 关闭软件

4.2 关闭主机电源

4.3 关闭计算机

第19篇:电化学测量部分问题总结

1.电极过程:发生在电极/溶液界面上的电极反应、化学转化和电极附近液层中的传质等一系列变化的总和统称为电极过程。2.四个基本过程:电荷传递过程;扩散传质过程;电极界面双电层的充放电过程;电荷的电迁移过程。

3.电测基本原则:控制试验条件,使待研究的电极基本过程在电极总过程中占据主导地位,通过研究总的电极过程来研究这一基本过程。

4.电极电位产生的原因:两相接触接触时,在两相界面层中形成电位差,即,相间电位,相间电位就是电极电位。

5.区分平衡电极电位,稳定电极电位,静止电极电位和开路电极电位,哪种电极电位可用Nernst方程计算:平衡电极电位是可逆电极在外电流等于零时的电极电位,稳定电极电位是不可逆电极在外电流等于零时的电极电位,静止电极电位也叫开路电极电位,是任一电极体系在外电流等于零时的电极电位。平衡电极电位可用Nernst方程计算。

6.什么是电极的极化?过电位与极化值的区别:有电流通过时电极电位偏离静止电位的现象叫做电极的极化。过电位与极化值都是用来表征极化程度的,按照规定,过电位用于可逆体系,而且过电位总是正的,而极化值用于任何体系,等于电极电位与静止电位之差,在阴极极化时是负值,在阳极极化时是正值。

7.扩散电流密度表达式j=nFD(C0-CS)/δ中各物理量的名称:j:扩散电流密度,外电流密度,极化电流密度;n:得失电子数;F:法拉第常数;D:扩散系数;C0:本体浓度;CS界面浓度;δ:扩散层厚度。

8.巴伏公式中α、β、j0的名称分别是什么?物理意义分别是什么:α和β是传递系数,表示电极电位对还原反应活化能和氧化反应活化能的影响程度;j0是交换电流密度,表示平衡电位下氧化反应和还原反应的绝对速度。 9.为什么测量和控制电极电势的仪器要有足够高的输入阻抗:研究电极的电极电势是研究电极和参比电极构成的电池的电动势,而测量时实际测得的是路端电压,二者并不相等。要保证二者之差足够小,需要测量和控制电极电势的仪器要有远大于电池内阻的足够高的输入阻抗,这样电动势能绝大部分分配在仪器上。 10.画三电极体系的电路示意图,注明各部分的名称和两回路位置。三电极体系的优点?三电极体系的主要误差来源?给出两种降低误差的办法。优点:即可使研究电极的界面上通过极化电流,又不妨碍研究电极的电极电势的控制和测量,可以同时实现对电流和电势的控制和测量。主要误差来源:极化电流在参比电极到研究电极之间的溶液上产生欧姆压降,该溶液欧姆压降被附加在测量或控制的电极电势上,成为测量或控制电极电势的主要误差。消除或降低溶液欧姆压降的措施:加入支持电解质;使用鲁金毛细管并使它尽量靠近研究电极表面。 11.什么样的参比电极不易极化:交换电流密度较大,电极面积较大。

12.盐桥溶液应满足的两个条件:阴阳离子的当量电导应尽量接近;高浓度。 13.以下电极表观面积相同,按真实面积从小到大排序:汞,铂黑,金属抛光未退火,金属抛光并退火,单晶。S汞<S单晶<S金属抛光并退火<S金属抛光未退火<S铂黑

14、以微型钯-氢电极为参比电极,同时,以滴汞电极为研究电极时,可以采用二电极体系吗?说明理由。

不可以。首先比较二者的表面积。然后基于两点:一,采用二电极体系时,研究电极上流过的极化电流也流过参比电极;二,电极上极化电流密度越高,电极的极化越大分析参比电极的极化程度,进而可以说明理由。

15、电化学稳态:指定的时间范围内,电化学系统的参量基本不变的状态。

16、稳态系统的特点:稳态电流全部用于电化学反应,双电层充电电流为零;扩算层厚度恒定,扩散层内反应物和产物粒子的浓度只是空间位置的函数,和时间无关。

17、三种极化的六个图(略),每种极化的特点和影响因素:电阻极化的特点是η与i成正比,且同步,影响因素主要有溶液电阻率和电极间距离;浓差极化的特点是极化大时会出现电流平台,平台电流为极限扩散电流,另外,达到稳态的时间较长,影响因素主要有扩散层厚度和扩散途径中的多孔隔膜;电化学极化较大时η与lgi成正比,即出现tafel区,影响因素较多,有温度、电极材料(催化剂)、电极真实表面积等。

18、怎样控制实验条件用稳态法研究传荷动力学:减慢传荷,加快扩散和电迁,具体可以采取的措施有加入支持电解质、参比电极使用鲁金毛细管并尽量靠近研究电极表面、增强搅拌、降低温度、减小电极真实表面积等。

19、简述采用稳态极化曲线法研究反应A的动力学的过程:三电极选择研究用铂,辅助用铂,参比用SCE,溶液除了反应物再加入KCl作为支持电解质;测定OCP,然后选择实验技术-tafel图,实验参数:开始电位OCP-0.2V,终止电位OCP+0.2V,扫描速度可以先用0.01V/s,然后逐步降低扫速,直到后来的曲线和上一条重合,即可得到稳态极化曲线,保存数据文件,扩展名为.bin。点击文件,选择转换为文本,然后选择刚才保存的文件,点击打开,即可把文件转换为扩展名为.txt的文本文件。导入到origin中即可作图。 20、测定稳态极化曲线时采用强制对流技术的优点有哪些:可保证电极表面扩散层厚度均匀分布,并可认为地加以控制,使得液相扩散传质速率在较大范围内调制。

1.电化学暂态的特点:a传荷过程处于暂态时,极化电流一部分用于双电层充电,另一部分用于进行电化学反应;b扩散传质处于暂态是,电极/溶液界面附近的扩散层内反应物和产物粒子的浓度不仅是空间位置的函数,而且是时间的函数。 2.图示恒电流充电时电极从一个稳态到另一个稳态的过程:P68(六个图包含浓度分布和表)

3.画出只有四个基本过程的电极体系的等效电路,注明各元件的符号、名称、对应的基本过程。法拉第阻抗包括哪几个元件?界面阻抗包括哪几个元件?暂态过程中该等效电路怎样演化:溶液电阻Ru(RΩ)对应着离子导电过程,双电层电容Cd对应着双电层充电过程,传荷电阻Rct对应着电荷传递过程,扩散阻抗Zw对应着扩散传质过程。法拉第阻抗Zf等于Rct和Zw的串联阻抗。界面阻抗等于Zf和Cd的并联阻抗。暂态过程中该等效电路的演化参见P68图对应的表格。 4.电荷传递电阻的大小与电极电位有关吗?与电极面积的大小有关吗:Rct非常数,其大小与电极电位有关,电极电势在小的范围内变化时可视为常数。Rct与电极面积的大小有关,根据(5-4-6)(5-4-7)和(5-4-8)可知,Rct与交换电流或极化电流成反比,而交换电流和极化电流都与电极面积成正比,所以Rct与电极面积成反比,面积越大,Rct越小。

5.画出传荷控制下给定电流阶跃信号后的超电势响应曲线,得到该曲线的实验条件怎样?该曲线有什么用?:P81。电极体系交换电流密度小,给定信号幅度小,单向极化时间短。可以通过求解Ru(RΩ)研究离子导电过程,求解Cd研究双

电层充电过程和电极的真实活性面积,求解Rct研究电荷传递过程。

6、画出大幅度电流阶跃极化实验中的电势-时间曲线。怎样由图求过渡时间?写出桑德方程表达式并说明过渡时间的物理意义。用途?:P78。在曲线斜率最大处做切线,与时间轴的交点为过渡时间。sand方程P59。过渡时间是反应物的表面浓度降为0的时间。根据实验中测得的过渡时间,在已知n和初试浓度的情况下,可以测定扩散系数。另外,也可利用过渡时间正比于原始浓度的平方进行反应物浓度的定量分析。

7、怎样用控制电流阶跃法判断反应物的来源?:给定不同幅值的大幅度控制电流阶跃信号,记录响应的η-t曲线,处理数据得到过渡时间,进一步得到电量,电量对1/i作图。如果得到一条过原点的直线,说明反应物来源于溶液;如果得到一条平行于横轴的直线,说明反应物来源于电极表面的吸附层或成相层;如果得到不过原点的直线,说明反应物既有来源于溶液的又有来源于电极表面的。

8、画出传荷控制下小幅度电势阶跃信号的电流响应信号图,实验条件?用途?:电极体系交换电流密度小,给定信号幅度小,单向极化时间短。主要用途测定Cd。

9.控制电流阶跃法、控制电势阶跃法和小幅度三角波电势扫描法测定双电层微分电容时,对电化学反应有何要求:控制电流阶跃法和控制电势阶跃法都要求传荷电阻很大,小幅度三角波电势扫描法无要求。

10、.解释现象:电极体系可能随着扫速的增大,从可逆行为变化到准可逆行为,再变化到完全不可逆行为:扫速越快,达到一定电势所需时间就越短,暂态扩散层越薄,扩散传质能力越强,浓差极化在总极化中所占比例就越小,响应的电化学极化所占比例就越大,随着电化学极化所占比例的提高,体系从可逆行为变化到准可逆行为,再变化到完全不可逆行为。

画出体系单扫伏安曲线随扫速的变化示意图,要体现出体系可逆性的变化。(略)

11、测定CV时需要设定的参数有哪些:起始电位,高电位,低电位,起始扫描极性,扫描速度,扫描段数。

12、.循环伏安曲线上的两组重要的测量参数是:峰值电流之比(|ipa/ipc|)和峰值电势之差(|Epa-Epc|);可逆、准可逆、完全不可逆体系循环伏安曲线的特征分别是:可逆体系:峰值电流之比等于1,峰值电势之差约等于(59/n)mV,与扫速无关;准可逆体系:峰值电流之比小于1,扫速越大,比值越小,峰值电势之差大于(59/n)mV,扫速越大,差值越大;完全不可逆体系:无回扫电流峰,即,峰值电流之比为零,峰值电势之差无穷大。

13、测定EIS时,给定的正弦交流电势的幅值一般取多少?为什么这么取值?除此之外,还有哪些参数需要设定? 一般取10mV或5mV。

对一个物理系统施加一个扰动信号,会得到一个相应信号,用来描述对物理系统的扰动与物理系统的响应之间的关系的函数称为传输函数,如果所测的物理系统是电化学系统,那么传输函数就是电化学交流阻抗。扰动信号如果是正弦波信号,要保证响应信号和扰动信号同频,从而保证传输函数有意义,必须满足因果性、线性和稳定性三个基本条件。通常情况下,电化学系统的电势和电流之间是不符合线性关系的,而是由体系的动力学规律决定的非线性关系。当采用小幅度的正弦波电信号扰动时,作为扰动信号和响应信号的电势和电流之间则可看做近似呈线性关系,从而满足线性条件要求。 参数还有:初始电位、高频、低频等。

14.阻抗复平面图和波特图的坐标轴的物理量,符号,单位分别是什么? 画出R,C,RC,(RC)的阻抗复平面图和波特图。

阻抗复平面图以阻抗的实部为横轴,Z’或ZRe,单位Ω;以阻抗的负虚部为纵轴,-Z’’或-ZIm,单位Ω。 波特图由两条曲线组成。一条描述阻抗的模随频率的变化关系,即lg|Z|~lgf曲线,称为模图,阻抗的模单位Ω,频率单位Hz。另一条描述阻抗的相位角随频率的变化关系,即(-)φ~lgf曲线,称为相图,相位角单位°,频率单位Hz。

第20篇:磁场中的电化学反应

《磁场中的电化学反应》实验报告

辽宁省营口市 辽宁省实验中学营口分校高二二班张启明。指导教师:黄满龙

摘要

现有制造电池、蓄电池的原理是电化学反应。电极是不同种元素、不同种化合物构成,产生电流不需要磁场的参与。目前有磁性材料作电极的铁镍蓄电池(注1),但铁镍蓄电池放电时没有外加磁场的参与。通过数次实验证明,在磁场中是可以发生电化学反应的。 本实验报告是研究电化学反应发生在磁场中,电极是用同种元素、同种化合物。磁场中的电化学反应不同于燃料电池、磁流体发电。

一、实验目的:

通过实验证实,产生电流与磁场有关,电流流动的方向与磁体的位置有关。电极的两极是用的同种金属,当负极消耗后又补充到正极,由于两极是同种金属,所以总体来说,电极没有发生消耗。这是与以往的电池的区别所在。而且,正极与负极可以随磁体位置的改变而改变,这也是与以往的电池区别所在。

磁场中电化学反应电源的正极与负极可以循环使用。

二、实验器材:

1、长方形塑料容器一个。约长100毫米、宽40毫米、高50毫米。

2、磁体一块,上面有一根棉线,棉线是作为挂在墙上的钉子上用。还有铁氧体磁体Φ30*23毫米二块、稀土磁体Φ12*5毫米二块、稀土磁体Φ18*5毫米一块。

3、塑料瓶一个,内装硫酸亚铁,分析纯。

4、铁片两片。(对铁片要进行除锈处理,用砂纸除锈、或用刀片除锈、或用酸清洗。)用的罐头铁皮,长110毫米、宽20毫米。表面用砂纸处理。

5、电流表,0至200微安。

用微安表,由于要让指针能向左右移动,用表头上的调0螺丝将指针向右的方向调节一定位置。即通电前指针在50微安的位置作为0,或者不调节。

\"磁场中的电化学反应\"装置是直流电源,本实验由于要使用电流表,一般的电流表指针的偏转方向是按照电流流动方向来设计的,(也有随电流流动方向改变,电流表指针可以左右偏转的电流表。电流流动方向改变,电流表指针可以向左或向右偏转的电流表)。因此本演示所讲的是电流流动方向,电流由\\\"磁场中的电化学反应\\\"装置的正极流向\\\"磁场中的电化学反应\\\"装置的负极,通过电流表指针的偏转方向,可以判断出\\\"磁场中的电化学反应\\\"装置的正极、负极。

三、实验步骤:

1、手拿磁体,靠近塑料瓶,明显感到有吸引力,这是由于塑料瓶中装了硫酸亚铁,说明硫酸亚铁是铁磁性物质。

2、将塑料瓶中的硫酸亚铁倒一些在纸上,压碎硫酸亚铁晶体,用磁体靠近硫酸亚铁,这时有一部分硫酸亚铁被吸引在磁体上,进一步说明硫酸亚铁是铁磁性物质。

3、将磁体用棉线挂在墙上一个钉子上让磁体悬空垂直不动,用装有硫酸亚铁的塑料瓶靠近磁体,当还未接触到悬空磁体时,可以看到悬空磁体已开始运动,此事更进一步说明硫酸亚铁是铁磁性物质。(注:用另一个塑料瓶装入硫酸亚铁饱和溶液产生的现象同样)

4、通过步骤

1、

2、3我们得到这样的共识,硫酸亚铁是铁磁性物质。

5、将塑料瓶中的硫酸亚铁适量倒在烧杯中,加入蒸溜水溶解硫酸亚铁。可以用饱和的硫酸亚铁溶液,然后倒入一个长方形的塑料容器中。实验是用的饱和硫酸亚铁溶液。装入长方形容器中的液面高度为40毫米。

6、将铁片分别放在塑料容器中的硫酸亚铁溶液两端中,但要留大部分在溶液之上,以便用电流表测量电流。由于两个电极是用的同种金属铁,没有电流的产生。

7、然后,在塑料容器的外面,将铁氧体磁体放在某一片铁片的附近,让此铁片处在磁埸中。用电流表测量两片铁片之间的电流,可以看到有电流的产生。(如果用单方向移动的电流表,注意电流表的正极应接在放磁体的那一端),测量出电流强度为70微安。为什么同种金属作电极在酸、碱、盐溶液中有电流的产生?电位差是怎样形成的?我是这样看这个问题的:由于某一片铁片处在磁埸中,此铁片也就成为磁体,因此,在此铁片的表面吸引了大量的带正电荷的铁离子,而在另一片铁片的表面的带正电荷的铁离子的数量少于处在磁埸中的铁片的带正电荷的铁离子数量,这两片铁片之间有电位差的存在,当用导线接通时,电流由铁离子多的这一端流向铁离子少的那一端,(电子由铁离子少的那一端铁片即电源的负极流向铁离子多的那一端铁片即电源的正极)这样就有电流产生。可以用化学上氧化-还原反应定律来看这个问题。处在磁埸这一端的铁片的表面由于有大量带

正电荷的铁离子聚集在表面,而没有处在磁埸的那一端的铁片的表面的带正电荷的铁离子数量没有处在磁埸中的一端多,当接通电路后,处在磁埸这一端的铁片表面上的铁离子得到电子(还原)变为铁原子沉淀在铁片表面,而没有处在磁埸那一端的铁片失去电子(氧化)变为铁离子进入硫酸亚铁溶液中。因为在外接的电流表显示,有电流的流动,可以证明有电子的转移,而电子流动方向是由电源的负极流向电源的正极,负极铁片上铁原子失去电子后,就变成了铁离子,进入了硫酸亚铁溶液中。

8、确定\\\"磁场中的电化学反应\\\"的正、负极,确认正极是处在磁体的位置这一端。这是通过电流表指针移动方向来确定的。

9、改变电流表指针移动方向的实验,移动铁氧体磁体实验,将第7步骤中的磁体从某一片上移开(某一片铁片可以退磁处理,如放在交变磁埸中退磁,产生的电流要大一些)然后放到另一片铁片附近,同样有电流的产生,注意这时正极的位置发生了变化,电流表的指针移动方向产生了变化。

如果用稀土磁体,由于产生的电流强度较大,电流表就没有必要调整0为50毫安处。而用改变接线的方式来让电流表移动。

改变磁体位置:如果用磁体直接吸引铁片电极没有浸在液体中的部份的方式来改变磁体位置,铁片电极不退磁处理也行。

磁体位置改变,电流表指针偏转方向改变。证明电流流动方向改变,磁场中电化学反应成立。电流流动方向说明了磁体在电极的正极位置。

四、实验结论

此演示实验产生的电流是微不足道的,我认为此演示的重点不在于产生电流的强度的大小,而重点是演示出产生电流流动的方向随磁体的位置变动而发生方向性的改变,这就是说此电源的正极是随磁体在电源的那一极而正极就在磁体的那一极。因此,可以证明,\\\"磁场中的电化学反应\\\"是成立的,此电化学反应是随磁体位置发生变化而产生的可逆的电化学反应。请特别注意\\\"可逆\\\"二字,这是本物理现象的重点所在。

通过磁场中的电化学反应证实:物理学上原电池的定律在恒定磁场中是不适用的(原电池两极是用不同种金属,而本实验两极是用相同的金属)。

通过磁场中的电化学反应证实:物理学上的洛仑兹力(洛伦兹力)定律应修正,洛仑兹力对磁性运动电荷是吸引力,而不是偏转力。并且洛仑兹力要做功。

通过实验证实,产生电流与磁场有关,电流流流动的方向与磁体的位置有关。电极的两极是用的同种金属,当负极消耗后又补充到正极,由于两极是同种金属,所以总体来说,电极没有发生消耗。这是与以往的电池的区别所在。而且,正极与负极可以随磁体位置的改变而改变,这也是与以往的电池区别所在。

磁场中电化学反应电源的正极与负极可以循环使用。

产生的电能大小所用的计算公式应是法拉弟电解定律,法拉第电解第一定律指出,在电解过程中,电极上析出产物的质量,和电解中

通入电流的量成正比,法拉第电解第二定律指出:各电极上析出产物的量,与各该物质的当量成正比。法拉第常数是1克当量的任何物质产生(或所需)的电量为96493库仑。而移动磁体或移动电极所消耗的功应等于移动磁体或移动电极所用的力乘以移动磁体或移动电极的距离。

参考文献

注1: 湖南省邮电管理局《蓄电池的使用和维护》编写组,《蓄电池的使用和维护》, 人民邮电出版社,1979年北京第2版,统一书号:15045总2031-有514 。

电化学岗位职责
《电化学岗位职责.doc》
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