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| 編輯推薦： |
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随着教育改革的逐步深化，素质教育的全面推进，加强创新教育是大学化学实验教学中必需面对的紧迫问题。创新在我国现代化建设全局中居于核心地位，是科技发展的动力。为了适应新形势和电化学快速发展的要求，在调查和分析河北工业大学多年来开设的电化学实验教学现状基础上，充分利用目前拥有的电化学实验仪器，对现有的电化学实验装置和实验方法进行改革与实践，以全面提高和培养学术电化学综合实验能力为宗旨，编写了本实验教材。
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| 內容簡介： |
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《电化学实验》分5章介绍了电化学工业及科技前沿所涉及的电化学实验知识。第1章介绍了电化学实验基础，包括电极、电解质溶液、电解池、电化学测试中的两个回路等基本概念。第2章介绍了电化学测量技术，包括稳态、暂态研究方法，循环伏安法、线性扫描伏安法、旋转电极法以及电化学阻抗法，通过测量技术，加深对理论知识的理解，培养学生实践操作能力，为电解、电镀、电池等领域的实验奠定基础。第3章为电催化实验，通过电解水制氢、电催化还原二氧化碳、电催化降解有机物等科技前沿实验，培养学生的创新能力以及将所学知识与国家需求相结合的意识。第4章为金属表面的电化学修饰相关工程实验，培养学生工程意识与实践能力。第5章为化学电源的测试实验，包括铅蓄电池、镍氢电池、锂硫电池等测试，培养学生的科学研究能力。本书主要供高等学校化学及相关专业高年级本科生及电化学、应用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生产和科研人员参考。
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| 關於作者： |
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王瑞虎，博士，二级教授，博士生导师，河北工业大学元光学者领军B，中科院百人计划、福建省高层次创业创新人才、中科院海西研究院卢嘉锡杰出人才、河北工业大学学术委员会委员，结构化学编委。1998年于曲阜师范大学获学士学位，2004年在中科院福建物质结构研究所获得博士学位，2002-2003年在香港理工大学应用生物和化学技术系联合培养。2004-2008年在美国爱达荷大学化学系和堪萨斯大学绿色催化中心从事博士后研究。随后在中国科学院福建物质结构研究所工作，2021年4月入职河北工业大学化工学院。获福建省科技进步一等奖和卢嘉锡优秀导师奖，承担了科技部重大科学问题导向项目，973计划、重点研发计划，国家自然科学基金面上项目、福建省自然科学基金重点项目、中科院先导计划和STS项目等。主要从事聚合物多孔材料的催化、污染物检测分离、能量存储和转化等研究。在J. Am. Chem. Soc.， Angew. Chem. Int. Ed.， Adv. Mater.和Energy Environ. Sci..等国际重要学术期刊上发表论文400多篇。
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| 目錄：
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第1章 电化学实验基础 1
1.1 电极 2
1.2 电解质溶液 5
1.3 电解池 6
1.3.1 电解池的种类 6
1.3.2 常用的电解池 8
1.4 电化学测试中的两个回路 9
1.4.1 电流的测量 9
1.4.2 电极电势的测量 10
思考与讨论 11
第2章 电化学测量技术 13
2.1 稳态研究方法 14
2.1.1 稳态 14
2.1.2 恒电位法 14
2.1.3 恒电流法 15
2.1.4 稳态极化曲线 15
2.2 暂态研究方法 15
2.2.1 暂态 15
2.2.2 暂态测量技术 16
2.2.3 控制电流法 16
2.2.4 控制电位法 17
2.2.5 控制电量法 17
2.3 循环伏安法 17
2.4 线性扫描伏安法 18
2.5 旋转电极法 20
2.6 电化学阻抗法 21
思考与讨论 23
第3章 电催化 25
实验1 电解水实验 26
一、H槽酸性电解水实验 26
二、H槽碱性电解水实验 28
三、碱性阴离子交换膜电解槽水电解实验 31
实验2 氧化亚铜催化剂用于电催化二氧化碳还原实验 34
实验3 电催化法降解有机物 38
一、电化学尿素氧化实验 38
二、电化学氧化法降解苯酚实验 40
实验4 电化学测试 43
一、测定电解水反应中的交换电流密度 43
二、旋转圆盘电极测定氧还原反应参数 45
三、交流阻抗测量聚合物阴离子交换膜电导率 47
实验5 金属腐蚀电化学测试 50
一、线性极化技术测量金属腐蚀速率 50
二、聚苯胺防腐涂层的制备及防腐性能实验 52
第4章 金属表面的电化学修饰 55
实验6 不锈钢片的电化学抛光实验 56
实验7 赫尔槽实验 59
实验8 电化学镀铜实验 62
实验9 铝的草酸阳极氧化实验 66
实验10 铝阳极氧化膜电解着色实验 69
实验11 金属电化学腐蚀与防护实验 72
第5章 化学电源 75
实验12 铅蓄电池的制备与性能测试 76
实验13 镍氢电池的制备及其电化学性能测试 80
实验14 正极用锰酸锂的制备及其锂电性能测试 84
实验15 负极用C-SnO2 的制备及其锂电性能测试 87
实验16 碳纳米管-硫正极材料的制备及锂硫电池性能测试 90
实验17 硫化镍电极的制备及其超级电容性能测试 93
附录1 部分常用的物理常数 96
附录2 甘汞电极在不同温度下的电极电势 97
附录3 酸性溶液中的标准电极电势E 标(298K) 98
附录4 碱性溶液中的标准电极电势E 标(298K) 99
参考文献 100
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| 內容試閱：
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电化学是物理化学的重要分支，是研究电能和化学能之间相互转化以及转化过程中有关规律的学科。电化学理论的成熟及电化学工业的快速发展，促进了电化学技术向更广阔科学领域的扩散和渗透，形成了许多跨学科或边缘领域的学科。现在的电化学已经成为国民经济与工业中不可缺少的一部分，广泛应用于电解、电镀、光电化学、电催化和金属腐蚀等领域。
电化学是一门建立在实验基础上的学科。电化学实验主要通过实验的手段，研究物质的电化学性质以及这些性质与物质组成之间的关系，从而形成对规律的认识。“电化学实验”课程是电化学专业本科生培养计划中的一个重要的实验环节。通过“电化学实验”课程的教学，不仅能了解和掌握电化学的有关测定方法和基本的测试技术，而且可以巩固和加深对电化学原理的理解，提高电化学知识灵活运用的能力。该课程的合理开展，有助于电化学专业的学生更好地将所学理论基础与实际相联系，更好地通过实验理解相关理论问题。
2022年10月，中国共产党第二十次全国代表大会的胜利召开标志着全国各族人民站到了为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴而团结奋斗的新起点。教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。历史告诉我们：必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略。到2035年，我国在科技领域的发展目标包括：实现高水平科技自立自强，进入创新型国家前列。青年强，则国家强。当代青年与科技工作者应坚持守正创新，以科学的态度对待科学、以真理的精神追求真理，紧跟时代步伐，顺应实践发展。
随着教育改革的逐步深化，素质教育的全面推进，加强创新教育是大学化学实验教学中必须面对的紧迫问题。为了适应新形势和电化学快速发展的要求，在调查和分析河北工业大学多年来开设的“电化学实验”课程教学现状基础上，充分利用目前拥有的电化学实验仪器，对现有的电化学实验装置和实验方法进行改革与实践，以全面培养和提高电化学综合实验能力为宗旨，编写了本教材。
本教材的特点是从电化学基础知识入手，以典型和共性的实验为基础，结合编者的研究成果，引入最新的电化学实验方法，锻炼学生的基础实验能力，了解最新的科学前沿成果，培养学生的创新能力和科学研究能力。本教材分两部分。第一部分为电化学实验的基础知识（第1、2章），简明扼要地介绍了电化学体系的组成和作用，常用的电化学测量技术以及电化学测试仪器的原理和使用方法。第二部分为电化学实验部分（第3~5章），主要包括电催化、金属表面的电化学修饰和化学电源等电化学过程涉及的典型实验。本教材从电化学实验相关的基础知识到验证性实验，遵循循序渐进的原则，最大限度地实现对学生在实验验证、知识拓展、能力创新及价值导向等方面的全方位培养。
本教材在编写过程中，参考了国内外有关文献及教材。同时，承蒙河北工业大学韩恩山教授审阅，提出了宝贵意见，特此表示衷心感谢。张自强、宋茂森、李鹏月、律浩伟、张琪、谢晓飞、申文祥、马恬恬、张莹等也为本教材的编写付出了辛勤的劳动，在此一并致谢。
由于编者水平有限，书中难免存在疏漏，敬请专家和读者不吝指教。
编者
2023年1月
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