实验电化学 - 努丽燕娜、王保峰 主编

出版日期:2007年3月
电化学是一门重要的边沿学科，它与化学领域中的其他学科、电子学、固体物理学、生物学等学科有密切的联系。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，推动着国民经济和尖端科学技术的发展。电化学在很多领域都得到广泛应用，无论是在电解、电镀、冶金、化学电源等工业生产中，还是在电分析及金属腐蚀与防护等应用技术中，它都占据着重要的地位。
电化学是一门实践性很强的学科。电化学实验教学在电化学知识的传授过程中有着不可替代的重要作用。其目的不仅是加深学生对理论知识的理解和掌握，使学生学会用所学的知识对实验现象和结果进行分析及讨论；更重要的是通过实验教学环节培养学生独立处理问题、解决问题的能力和设计水平，培养学生的创新意识和能力，提高综合素质，为今后的科研工作培养良好的实验技能，打下扎实的综合基础。
本书是上海交通大学化学化工学院有关老师总结多年电化学实验教学的经验，本着全面提高和培养学生电化学综合实验能力的宗旨而开设的一门课程，它不局限于对理论知识的验证，而是从基础知识、基本训练到设计性实验、研究性实验和综合实验，循序渐进地引导学生从掌握最基本的电化学实验技术到熟练进行综合设计，全面提高学生的独立工作能力、综合设计能力、科学研究能力以及团队协作精神。
本书有如下特点。
(1)为适应实验课教学独立设课的需要，本书第一部分为电化学实验基本知识，简明扼要地介绍了电化学实验体系的组成、作用及特点，常用电化学测试技术以及常用的电化学测试仪器的原理和使用方法。使学生了解实验电化学的基本知识，为后续的系列实验打下基础。第二部分为实验部分，通过基础实验，加深学生对理论知识的理解和应用；通过综合实验，培养学生的创新能力和科学研究能力。
(2)在实验内容的编排上，设计了多个实验采用不同电化学技术测试同一个参量或同一电化学实验技术测试不同参量，以期能够使学生全面掌握电化学实验技术并能灵活运用。
(3)在实验内容的选取上，除了考虑到基本知识和操作，还兼顾了实验内容的更新，并注意吸收教师可转化为教学内容的科研成果，以期能起到拓宽学生视野的效果。
(4)每个实验均设计了相应的思考题，以帮助学生进一步加深对理论的理解和对实验现象的分析。
上海交通大学化学化工学院电化学工程技术研究所的各位老师为本书的编写付出了大量的心血和劳动，对此表示深深的谢意。
限于我们的水平，尽管做了很大努力，疏漏之处依然难免，诚望读者不吝赐教。
编者
2007年1月 第1章 绪论
1．1 电化学实验的研究范畴
1．2 电化学实验的研究意义及目的
1．3 电化学实验在实验教学中的地位和作用
第2章 电化学测试体系
2. 1 电极的种类和特性
2．1. 1 研究电极的种类
2．1. 2 研究电极的大小和形状
2．1．3 研究电极的前处理和电极表面积
2．1．4 辅助电极
2．1．5 参比电极
2．2 电解质溶液
2．2．1 水溶液电解液及其支持电解质
2．2．2 水溶液的pH值
2．2．3 非水溶剂、有机溶剂的性质
2．2．4 有机溶剂体系中的支持电解质
2．2．5 离子液体
2．2．6 液接电位
2。3 电解池
2．3．1 电解池的种类
2．3．2 电解池容器的材料
2．3．3 电极的放置
2．3．4 鲁金毛细管
2．3．5 盐桥
2．3．6 隔膜
2．3．? 搅拌
2．3．8 溶解氧的去除
2．3．9 温度的控制
2．3．10 屏蔽法
2．4 电化学测试体系的两个回路
2．4．1 电流回路
2．4．2 电压回路
2．5 电流与电位的测量
2. 5．1 电流的测量
2．5．2 电极电位的测定
第3章 电化学实验方法与测试技术
3．1 电化学测试方法的特征与优点
3．1．1 电化学测试方法的特征
3．1．2 电化学测试方法的优点
3。2 电解质溶液和电化学反应热力学中常用电化学参量的测试
3．2．1 电解质溶液电导和迁移数的测试方法
3．2．2 电动势与电极电位的测试方法
3．3 电极过程动力学实验方法
3．3．1 稳态研究方法
3．3．2 暂态研究方法
第4章 电化学实验中的常用仪器
4. 1 电导率仪
4．1．1 工作原理
4．1．2 仪器的使用
4．1．3 注意事项
4．1．4，电极常数的测定法
4．2 酸度计
4．2．1 复合pH电极的结构和测量原理
4．2．2 酸度计
4．3 电位差计
4．3．1 直流电位差计
4．3．2 数字式电子电位差计
4．4 恒电位仪
4. 4．1 工作原理
4．4．2 仪器的使用
4．5 恒电流仪
4．6 库仑计
4．6．1 重量库仑计(银库仑计)
4．6．2 气体库仑计(氢氧气体库仑计)
4．6．3 电子积分库仑计
4．7 电化学测量分析仪(电化学工作站)
4．7．1 CHI系列电化学工作站
4．7．2 PAR电化学仪器
4．7．3 Solartron(输力强)综合电化学测试仪
第5章 实验部分
实验1 弱电解质的电离常数的测定
一、电导法测定弱电解质的电离常数
二、交流电桥法测定弱电解质的电离常数
实验2 离子迁移数的测定
一、希托夫法测定离子迁移数
二、界面移动法测定离子迁移数
实验3 电位—pH曲线的测定及其应用
实验4 原电池电动势的测定及应用
实验5 分解电压的测定
实验6 稳态恒电流法测定氢阴极析出极化曲线
实验7 稳态恒电位法测定铁钝化阳极极化曲线
实验8 K4Fe(CN)6／K3Fe(CN)。体系旋转圆盘电极动力学参数的测定
实验9 控制电位法测定析氢超电位
实验10 相继电化学反应过程的阶跃电流时间电位法研究——汞膜电极上
溶解氧的阴极还原过程
实验11 阶跃电流时间电位法研究自催化电极过程——酸性溶液中碘酸根
的化学反应动力学
实验12 自催化电极过程的阶跃电位时间电流法研究——酸性溶液中KI和
KIO：的化学反应级数
实验13 反应物吸附的阶跃电位时间库仑法研究——酸性溶液中广／I—
在pt电极上的氧化还原过程
实验14 循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程
实验15 动电位扫描法测定银在KOH溶液中的电化学行为
实验16 电化学循环伏安技术和电位阶跃技术研究金属电结晶
实验17 交流阻抗测聚合物膜的电导率
实验18 不锈钢腐蚀行为及影响因素的综合评价
一、不锈钢在o.25mol／LH2SO4中钝化曲线的测量及腐蚀能力的评价
一、线性极化法分析腐蚀介质对不锈钢腐蚀速率的影响
三、交流阻抗法分析304不锈钢在0.25mol／LH2SO4中腐蚀过程的等效
电路及控制因素
实验19 镍电沉积及镀层的结构与性能的测试
一、电沉积工艺条件——Hull槽试验
二、阴极极化曲线、电流效率和分散能力的测试
实验20 锂离子扣式电池制作及其电化学容量充放电曲线的测定
参考文献
常用符号说明
本书主要供高等学校化学相关专业高年级本科生和应用化学、电化学专业的研究生作为教材使用，也可供电化学应用领域的科研和生产人员参考。 电化学是一门建立在实验基础上的学科，本书分两部分介绍了电化学实验的各种知识。第一部分为电化学实验基本知识，简明扼要地介绍了电化学实验体系的组成、作用及特点，常用电化学测试技术以及电化学测试仪器的原理和使用方法。第二部分为实验部分，通过基础实验，加深对理论知识的理解和应用；通过综合实验，培养学生的创新能力和科学研究能力。
本书主要供高等学校化学相关专业高年级本科生和应用化学、电化学专业的研究生作为教材使用，也可供电化学应用领域的科研和生产人员参考。
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