王黔如何更好的把物理化学试验与物理化学联系起来.DOC

如何更好的把物理化学实验与物理化学联系起来 对于大学生来说，化学实验本来应该是类似于其他专业的社会实践。可是，在对于这门课的定位，或者是态度上，教授们与我们学生之间其实是有分歧的。在我们看来不过是拿着实验仪器去按照书本上所说，或者是教授的现场演示，依样画葫芦罢了，学到的只是些基本操作，认识某些仪器而已。但是，仅仅这些是无法让我们这些即将毕业的大学生在社会的立足的。在此，我从我学生的角度出发，我想从教授们那里、从这门实验课里能学到更多的知识角度出发，希望老师能讲些什么，既能完成这门课的教学，又能使学生们获得最大的收获。 我以这学期实验中的一个实验《铁的极化曲线的测定》为例。 铁的极化曲线的测定 实验目的 掌握恒电位法测定电极极化曲线的原理和实验技术。通过测定Fe在H2SO4、HCl溶液中的阴极极化、阳极极化曲线，求算Fe的自腐蚀电位，自腐蚀电流和钝化电势、钝化电流等参数。 了解Cl-离子，缓蚀剂等因素对铁电极极化的影响。 讨论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用 实验原理 金属的电化学腐蚀是金属与介质接触时发生的自溶解过程。例如 Fe Fe2++2e (1) 2H++2e H2 (2) Fe将不断被溶解，同时产生H2。Fe电极和H2电极及H2SO4溶液构成了腐蚀原电池， 其腐蚀反应为： Fe+2H+ Fe2++H2 (3) 这就是Fe在酸性溶液中腐蚀的原因。 （1）当电极不与外电路接通时， 其净电流为零。即Icorr=IFe=-IH≠0。 （2）图1中ra为阴极极化曲线。 当对电极进行阴极极化，即加 比Ecorr更负的电势，反应 [1]被抑制，反应[2]加速，电化 学过程以H2析出为主，这种效应称为“阴极保护” .塔菲尔(Tafel)半对数关系，即： （3）图1中ab为阳极极化曲线。当对电极进行阳极极化时，即加比Ecorr更正的电势，则反应[2]被抑制，反应[1]加速，电化学过程以Fe溶解为主。符合 我认为以上部分可以在理论学习中运用，作为例题介绍给大家。这个实验原理中所用到的知识至少有以下几点： 第八章 原电池与电解池 铁的腐蚀其实是铁与电解质溶液之间发生电子的转移，从而发生化学反应。 Fe Fe2++2e (1) 2H++2e H2 (2) 由电子的转移可以引出电迁移率，电导等等。 第十章 电解与极化作用 在第十章中，我们着重讲了：实际分解电压 E分解=E可逆+ΔE不可逆+IR ΔE不可逆=η阴+η阳 超电势η阴=(φ可逆-φ不可逆)阴, η阳=(φ不可逆-φ可逆)阳 电极发生极化的原因：是因为当有电流流过电极时，在电极上发生一系列的过程，并以一定的速率进行。每一步或多或少存在阻力。要克服这些阻力，相应的各需要一定推动力，表现在电极电势上就出现了偏离。铁在H2SO4溶液中的极化，使得阴极电势不断变小，阳极电势不断变大。在物理化学课本中还提到了塔菲尔半对数关系： η阴=a +b lnj阴/［j］ η阳= a’+b’lnj阳/［j］ 本实验就是以超电势与电流的密度对数呈线性关系来求得两者的关系图，从而找到Icorr和Ecorr. 从而科学家们发现了阴极保护法以及阳极保护法，其中阴极保护法与被保护的金属形成原电池，被保护的金属是阳极，加速其氧化；阳极保护法是使保护层腐蚀来保护金属。由此可以引申到金属的防腐蚀以及钝化。 在没有理论知识的基础上去做物理化学实验，个人觉得没有多大收获。如果在物化的课堂上能多次提到物理化学实验中的原理，把实验本身作为理论学习中的一个例题，在做实验之前就能基本理解原理，能知道这个实验的目的，如此操作的原因是为何。，既巩固了理论知识，也使得这个实验记忆更加的深刻。我们学习了理论知识，可以运用学到的知识去观察一些实验，解释一些实验，分析一些实验的操作步骤，逐步能够自己去实验，实践，学以致用。 0809401050 王黔 Icorr为Fe在H2SO4溶液中的自腐蚀电流