电子教案7238330533

温州大学化学专业《物理化学》课程化学与材料工程学院物理化学研究所1电子教案（下册）2007～2008学年第1学期学院名称化学与材料工程学院教研室物理化学研究所课程名称物理化学（下）授课对象2005级化学专业学时数45/90授课教师胡新根职称教授使用教材南京大学《物理化学》第四版温州大学化学专业《物理化学》课程化学与材料工程学院物理化学研究所2授课题目（教学章、节或主题）：第七章电解质溶液教学器材与工具PPT课件、投影仪、黑板授课时间按教学日历表教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次）：序言：了解电化学的研究领域与发展历史及前景，学习电化学的基本概念；掌握电化学反应装置组成、电迁移数的概念与测定方法；电迁移数测定的应用。教学内容（包括基本内容、重点、难点）：序言：电化学的研究领域、发展历史及应用前景7．1电化学基础知识与基本概念电化学是研究电现象和化学过程之间关系的科学。一、导体与电极1．导体包括：可以进行电子导电的电子导体，进行离子导电的电解液，以及半导体；电极通常是由电子导体与离子导体相接触后而构成的，并作为电化学装置（电池和电解池）的重要组成部分而存在。2．电极可分为三类：1）将金属或吸附了某种气体的惰性金属置于含有该元素离子的溶液中构成的第一类电极；2）用金属与其氧化物或不溶物构成的第二电极；3）通过氧化还原机理构成氧化还原电极。在研究中，也可用研究（或工作）电极、辅助（或对）电极和参比电极进行划分。二、电化学反应装置电化学装置通过提供电极这一载体，以使通常我们熟悉的化学反应能在这一载体上完成并在完成反应的过程中实现电荷流过外电路，从而作电功。其中，利用电能来引起化学反应堆装置称为电解池；把化学能转变为电能的装置为电池。7.2电解质溶液中离子的电迁移数一、离子的电迁移数在电场力作用下，溶液的离子进行迁移，但正负离子承担的迁移电量不同。电迁移数表达某种离子迁移的电量占总电量的比例。1．迁移数与离子迁移速率假若只有一种阳离子和阴离子，由于溶液中正负离子要保持电中性，迁移数的计算公式可以温州大学化学专业《物理化学》课程化学与材料工程学院物理化学研究所3简化为该离子的迁移速率比上两种离子速率的和。2．迁移数和离子的电迁移率因为离子的迁移速率影响因素很多，为了能很好地对比不同离子的电迁移能力，可采用电迁移率来计算迁移数。其中，通常把离子在指定溶剂终电场强度为1伏特每米时的速度称为该离子的电迁移率。3．迁移数的测定方法与应用包括：希托夫法和界面移动法。重点：电解池与原电池；法拉第定律及应用；迁移数与离子迁移速率；迁移数和离子的电迁移率难点：迁移数与离子迁移速率；迁移数和离子的电迁移率教学过程设计（要求阐明对教学基本内容的展开及教学方法与手段的应用、讨论、作业布置）：利用课件结合板书通过应用举例使学生对电化学有一个大体的了解，并总结和讲解导体、电化学反应装置内容。从溶液的电导引出溶液中不同离子导电能力不同，并提出离子迁移数的概念，给出影响因素和测定方法作业：按教学计划表备注栏。参考资料（含参考书、文献等）：1．韩德纲，高执棣高盘良，《物理化学》，高等教育出版社，2001年7月2．胡英，吕瑞东等，《物理化学》上册（第四版），高等教育出版社，1999年11月3．高盘良，《物理化学学习指南》，高等教育出版社，2002年10月温州大学化学专业《物理化学》课程化学与材料工程学院物理化学研究所4授课题目（教学章、节或主题）：第七章电解质溶液教学器材与工具PPT课件、投影仪、黑板授课时间按教学日历表教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次）：电导概念与测定方法，了解电导与浓度的关系，能够通过电导的测量，得到电导测定的一些应用，包括：水质纯度的检测、电解质电离度的计算、难熔盐溶解度的计算等。教学内容（包括基本内容、重点、难点）：7.3电解质溶液的电导一、电导的表示方法溶液的导电能力一般用电导表示，电导则为通常熟悉的电阻的倒数，电导率则为电阻率的倒数。由于电导率没有能够限定该体积溶液内溶质的数量，因此引入摩尔电导率的概念，即：/mC，单位为：Sm2mol-1。溶液导电性能的测试方法：电导的测定依据的原理为惠斯登电桥法。7.4电导和离子的浓度对强电解质溶液来说，浓度小时，电导率对离子浓度增大而增大，浓度增大到某一范围后，电导率随浓度增加下降，其原因为正负离子之间产生缔合作用。用摩尔电导率来表征时，弱电解质的摩尔电导率随浓度减小而增加。7.5电导测定的应用1、计算弱电解质的电力度和电离常数2、难溶盐溶解度的测定2、电导滴定重点：电导的各相关概念及相互之间的关系；电导率与迁移数之间的关系与应用；电导变化规难点：电导的各相关概念及相互之间的关系；电导率与迁移数之间的关系影响迁移数的因素，电导变化规律。温州大学化学专业《物理化学》课程化学与材料工程学院物理化学研究所5教学过程设计（要求阐明对教学基本内容的展开及教学方法与手段的应用、讨论、作业布置）：利用课件结合板书从溶液的导电能力即电导概念引出，介绍影响电导的各种相关概念及公式，影响电导的各种因素和电导的测定方法，并学习测定电导的方法及应用。讨论不同溶液的导电能力问题及电导的应用。作业：按教学计划表备注栏。参考资料（含参考书、文献等）：1．韩德纲，高执棣高盘良，《物理化学》，高等教育出版社，2001年7月2．胡英，吕瑞东等，《物理化学》上册（第四版），高等教育出版社，1999年11月3．高盘良，《物理化学学习指南》，高等教育出版社，2002年10月温州大学化学专业《物理化学》课程化学与材料工程学院物理化学研究所6授课题目（教学章、节或主题）：第七章电解质溶液教学器材与工具PPT课件、投影仪、黑板授课时间按教学日历表教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次）：电解质溶液理论介绍；《电解质溶液》一章习题与讨论课课教学内容（包括基本内容、重点、难点）：7.6强电解质理论由于离子之间的相互作用，因此对强电解质来说，通常用活度来代替浓度进行计算。电解质离子的活度和平均活度系数作为了解内容，看书。《电解质溶液》一章习题与讨论课课重点：离子迁移数及测定方法，电导的概念与测定方法。难点：影响迁移数的因素，电导变化规律。教学过程设计（要求阐明对教学基本内容的展开及教学方法与手段的应用、讨论、作业布置）：利用课件结合板书介绍强电解质溶液中用到的活度概念及强电解质溶液理论。结合本章所学内容，进行习题与讨论课，加深对本章内容的理解和知识的掌握。作业：按教学计划表备注栏。参考资料（含参考书、文献等）：1．韩德纲，高执棣高盘良，《物理化学》，高等教育出版社，2001年7月2．胡英，吕瑞东等，《物理化学》上册（第四版），高等教育出版社，1999年11月3．高盘良，《物理化学学习指南》，高等教育出版社，2002年10月温州大学化学专业《物理化学》课程化学与材料工程学院物理化学研究所7授课题目（教学章、节或主题）：第八章可逆电池的电动势及其应用教学器材与工具PPT课件、投影仪、黑板授课时间按教学日历表教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次）：了解原电池的组成，电极电动势的来源；电极的分类与电极反应及电动势的测定方法与原理。学习和掌握能斯特方程式。掌握电池电动势的测定与计算方法。教学内容（包括基本内容、重点、难点）：8.1电动势的来源及与浓度的关系电池电动势的来源包括：电极与溶液界面上产生的电势差、不同溶液接触时的液接电势、不同金属接触时的接触电势。可逆电池的概念：凡是能够用热力学可逆过程进行放电和充电的电池叫可逆电池，它必须满足反应可逆和能量变化可逆两个条件。8.2电动势的测定及计算一、电动势的测定电动势的测定不能使用万用表进行测定，需要使用依据补偿法（对消法）制备的电位差计来进行测定。二、电动势的计算可以采用的方法包括：从标准电极电势计算标准电池的电动势；根据标准电极电势和活度数据计算电极电势；根据溶液中离子标准生成自由能计算标准电动势。重点：能量与电极电动势之间的关系，电动势的测定方法与应用。难点：能量与电动势之间的换算计算。教学过程设计（要求阐明对教学基本内容的展开及教学方法与手段的应用、讨论、作业布置）：利用课件结合板书通过回顾第一章中关于电化学反应装置的学习，引入本章要详细学习的电池装置。讲解电池电动势产生的原因，讲解电动势的测定与计算的方法及应用。作业：按教学计划表备注栏。参考资料（含参考书、文献等）：1．韩德纲，高执棣高盘良，《物理化学》，高等教育出版社，2001年7月2．胡英，吕瑞东等，《物理化学》上册（第四版），高等教育出版社，1999年11月温州大学化学专业《物理化学》课程化学与材料工程学院物理化学研究所83．高盘良，《物理化学学习指南》，高等教育出版社，2002年10月授课题目（教学章、节或主题）：第八章可逆电池的电动势及其应用教学器材与工具PPT课件、投影仪、黑板授课时间按教学日历表教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次）：可逆电池热力学；电动势与各热力学函数之间的关系；掌握如何利用热力学的研究方法解决电化学问题，或利用电化学手段研究热力学问题。熟练掌握相关公式及应用。教学内容（包括基本内容、重点、难点）：根据溶液中离子标准生成自由能计算标准电动势；利用电动势计算ΔrGm、ΔrHm和ΔrSm；计算平衡常数或互算；溶液pH值的。各种电池的设计。重点：电动势与各热力学函数之间的关系与应用难点：电动势与各热力学函数之间的关系与应用教学过程设计（要求阐明对教学基本内容的展开及教学方法与手段的应用、讨论、作业布置）：利用课件结合板书从热力学的基本关系推导电动势与各热力学之间的关系；通过具体例子学习其应用。作业：按教学计划表备注栏。参考资料（含参考书、文献等）：1．韩德纲，高执棣高盘良，《物理化学》，高等教育出版社，2001年7月2．胡英，吕瑞东等，《物理化学》上册（第四版），高等教育出版社，1999年11月3．高盘良，《物理化学学习指南》，高等教育出版社，2002年10月温州大学化学专业《物理化学》课程化学与材料工程学院物理化学研究所9授课题目（教学章、节或主题）：第八章可逆电池的电动势及其应用教学器材与工具PPT课件、投影仪、黑板授课时间按教学日历表教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次）：了解化学电源的种类与应用；废旧电池的危害及回收方法教学内容（包括基本内容、重点、难点）：8.4化学电源与废旧电池回收实际应用的化学电源有近二十多种，包括不可以充电重复使用的一次原电池、可充电重复使用的二次电池和通过补加燃料的燃料电池。电池使用以后产生的废旧电池，由于含有多种金属和腐蚀性的溶液，流入环境将产生环境污染，其中的物质如果废弃则造成物质的极大浪费回收，因此需要回收利用。回收处理的方法可以分为两大类，即湿法冶金过程和火法冶金过程。重点：化学电源与工作原理；废旧电池的危害与回收方法难点：化学电源与工作原理；教学过程设计（要求阐明对教学基本内容的展开及教学方法与手段的应用、讨论、作业布置）：利用课件结合板书介绍实际的电池体系及废旧电池的回收利用。讨论日常得到普遍应用的电池体系，以及所产生的废弃物的回收处理途径。章节习题课。作业：按教学计划表备注栏。参考资料（含参考书、文献等）：1．韩德纲，高执棣高盘良，《物理化学》，高等教育出版社，2001年7月2．胡英，吕瑞东等，《物理化学》上册（第四版），高等教育出版社，1999年11月3．高盘良，《物理化学学习指南》，高等教育出版社，2002年10月温州大学化学专业《物理化学》课程化学与材料工程学院物理化学研究所10授课题目（教学章、节或主题）：第九章电解与极化作用教学器材与工具PPT课件、投影仪、黑板授课时间按教学日历表教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次）：掌握电解定律和分解电压的概念。理解电解时的所产生的极化的原因和超电势概念。教学内容（包括基本内容、重点、难点）：9.1电解定律电解过程中，通过电解池的电量和析出的物质之间有对应关系:0tWQITnF