5.1 氧化还原反应 1. 氧化还原反应 2. 氧化还原电对 3. 氧化还原反应式的配平 5.2 原电池 5.2.1 原电池 5.2.2 电极及其分类 5.3 电极电势 5.3.1 电极电势的产生 5.3.2 标准电极电势 5.3.3 Nernst方程式 5.4 原电池热力学 一、可逆电池 二、电池电动势与反应Gibbs函数变 三、氧化还原反应中的化学平衡 四、电极电势的应用 5.5 电解与电化学技术 一、电解装置与原理 二、电解产物的判断 三、电化学技术 5.6 金属的腐蚀与防护 一、化学腐蚀 二、电化学腐蚀 三、金属的防蚀

4-1.1 电化学分析法及其分类 电化学分析法是利用物质的电学及电化学性质进行分析测试的一种方法。它通常 是使待测试液构成一化学电池，尔后再依据该电池的某些物理量(如电位、电流或电量、 电阻等)与其化学量之间的内在联系进行测定

本章主要内容： 一、电化学的研究对象和主要内容 二、电化学的形成与发展简史 三、电化学的应用领域及其进展 四、教学内容与教学安排

第一节 电化学分析概述 1．电化学分析：根据被测溶液所呈现的电化学性质及其变化而建立的分析方法 2．分类： 根据所测电池的电物理量性质不同分为 （1）电导分析法 （2）电解分析法 （3）电位分析法：直接电位法，电位滴定法 （4）库仑分析法 （5）极谱分析法 （6）伏安分析法 第二节 电位法基本原理 一、几个概念 二、化学电池 三、可逆电极和可逆电池 四、指示电极和参比电极 五、电极电位的测量 第三节 直接电位法 直接电位法（离子选择性电极法）： 利用电池电动势与被测组分浓度的函数关系直接测定试样中被测组分活度的电位法； 一、氢离子活度的测定（pH值的测定） 二、其他离子活度的测量 第四节 电位滴定法 第五节 永停滴定法

运用循环伏安曲线、稳态极化曲线和Tafel曲线等电化学手段以及X射线光电能谱（XPS）法研究了辉铜矿在有菌和无菌体系下氧化过程的电化学行为.研究结果验证了辉铜矿在有菌体系和无菌体系下的两步氧化溶解机理，第一步氧化反应为辉铜矿不断氧化生成缺铜的中间产物CuxS（1≤x<2），直至生成CuS，在较低电位下即可进行；第二步反应为中间产物CuS的氧化，需要在较高电位下才可进行，反应速率较慢，是整个氧化反应的限制性步骤.循环伏安实验显示有菌体系电流密度明显大于无菌体系，表明细菌加快了辉铜矿的氧化速率.稳态极化实验显示辉铜矿点蚀电位较低，无菌体系第一段反应活化区电位范围小于有菌体系，表明辉铜矿氧化过程生成的中间产物硫膜具有钝化效应，细菌可以通过自身氧化作用破坏硫膜，减弱辉铜矿表面的钝化效果，加快辉铜矿的氧化溶解速率.X射线光电子能谱分析显示电极表面钝化层物质组成复杂，包含了CuS、多硫化物（Sn2-）、（S0）和含（SO42-）的氧化中间产物等多种物质，其中主要的钝化物为CuS，表明辉铜矿的氧化遵循多硫化物途径

表征了打磨态和机械抛光态316LN不锈钢表面的粗糙度、表面残余应变和表面电子功函数的分布,并研究了打磨态和机械抛光态样品在硼酸盐溶液中电化学腐蚀行为的差异.与机械抛光态316LN不锈钢相比,打磨处理后样品表面较为粗糙,且表面的微观残余应变较大,近表面产生约50μm的加工硬化层.表面粗糙度和微观应变的增加引起打磨态表面电化学活性的增大,从而促进316LN不锈钢在硼酸盐溶液中腐蚀.机械抛光处理降低了表面钝化膜的载流子密度(供体和受体),并增大了钝化膜的阻抗,提高了钝化膜的致密性和保护性,能够有效抑制金属的进一步腐蚀

利用电化学手段在氧化铟锡(ITO)导电玻璃表面成功制备了Rh纳米粒子,并发现包裹剂、支持电解质以及电化学参数对产物的形貌及尺寸有着显著影响.通过对上述参数的调控实现了Rh纳米粒子的形貌可控制备,得到了准球形、岛状以及片层状的Rh纳米粒子.此外对岛状Rh纳米粒子在表面增强拉曼光谱中的应用进行了研究.结果表明该种结构具有良好的表面增强拉曼活性

采用Cu-CuSO4-16%H2SO4浸泡实验、双环电化学动电位再活化(DL-EPR)法和动电位交流阻抗(DEIS)研究了不同热处理状态00Cr12Ti在0.1 mol·L-1 H2SO4+0.0001 mol·L-1 KSCN溶液中的电化学行为.结果表明:1000℃保温2 h的试样发生敏化,650℃保温2 h的试样不发生敏化.不同热处理状态主要影响合金的再活化过程,对合金的活化过程影响很小.在再活化过程中,对于1000℃保温2h试样,容抗弧显著减小而后逐渐增大,且低频区出现负阻抗,发生钝化膜的破裂和修复;而650℃保温2 h试样钝化膜相对稳定,没有发生钝化膜破裂和修复.发生晶间腐蚀后,1000℃保温2 h试样电荷转移电阻(Rct)明显小于650℃保温2 h试样的钝化膜电阻(Rp),这是由敏化试样发生局部腐蚀造成的

采用LiF‒HCl混合溶液刻蚀法刻蚀Ti3AlC2得到Ti3C2Tx(MXene)胶体溶液，通过真空抽滤法抽滤MXene胶体溶液得到柔性MXene薄膜.使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等方法表征MXene的物相、形貌及化学元素，并采用循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗法等电化学测试手段研究MXene薄膜电极的电化学性能

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线等电化学方法研究了以308 L为焊丝的304 L不锈钢焊接接头在不同氯离子含量的混凝土模拟孔隙液中腐蚀行为和电化学规律.随Cl-增加,304 L不锈钢焊接接头的三个区域(母材、焊缝和热影响区)在混凝土模拟孔隙液中的自腐蚀电位、点蚀电位及电荷转移电阻降低,钝化膜中载流子密度和焊接接头的点蚀坑数量增加.在同浓度的腐蚀溶液中,308 L的焊缝区域耐蚀性最佳,热影响区次之,304 L基体表现出低的电荷转移电阻和高的掺杂浓度使得母材的耐蚀性最差