麻省理工电化学教程系列1

I. Equivalent Circuit Models

Lecture 1: Basic Physics of Galvanic Cells

MIT Student (and MZB)

In this lecture, we give an overview of electrochemical cell operations, and define basic terminologies frequently used in a discussion of electrochemical cell operations.

1. Electrochemical Cells and Their Operations

Faradaic Reaction : An electrochemical reaction that involves charge transfer Electrochemical Cell : Two half reactions involving charge transfer, connected via an

electrolyte (conducting ions) and an external circuit (conducting electrons)

Figure 1. Galvanic Operation of an Electrochemical Cell

In a galvanic cell, electrons and ions flow spontaneously, converting chemical energy into electrical energy (and heat). As shown in Figure 1, in galvanic cell operation, an oxidation reaction occurs at anode, producing electrons. On the other hand, at cathode, a reduction reaction occurs, consuming electrons on the electrode surface. Since the electrons are not able to move through the electrolyte, they flow via external circuits from anode to cathode, making a current

in a direction from cathode to anode. In electrolyte phase, oxidized species migrates from anode to cathode, and reduced species migrates from cathode to anode in net amount, respectively. In

an electrolytic cell , charges flow in the opposite direction, driven by an external voltage which inputs electrical energy to be stored as chemical energy. The sign convention of current is defined to have a positive sign for galvanic cells. Therefore, in an electrolytic cell operation, a current has a negative value.

The followings are two examples of electrochemical cell construction: Example 1: PEM fuel cell

Anode

Cathode H2g→2H++2e?Net Reaction 12O2g+2H+ +2e? →H

2O l H2g+12O2g

Electrolyte

polymer electrolyte membrane (PEM)→ H2O l Example 2: Li-ion battery

Anode

Cathode LiC6→ Li++e?+C6Net Reaction

Li++e?+CoO2→LiCo O2Electrolyte Li organic liquid containing LiPF C6+CoO2→LiCoO2+C6

(“rocking chair battery”) 6 salt dissolved

2.Equivalent Circuit

It is possible to represent an electrochemical cell using an equivalent circuit model. We will learn how to model physical components of an electrochemical cell with circuit element representations later on in this course. For now, we focus on operation behaviors of circuits, given an equivalent circuit model of an electrochemical cell.

A galvanic cell can be represented by an equivalent circuit as following:

Figure 2. An Equivalent Circuit Model of a Galvanic Cell

where Vao

Vco : Standard Equilibrium Half-cell Potential of Anode : Standard Equilibrium Half-cell Potential of Cathode

Ra Rc : Interface Resistance at Anode : Interface Resistance at Cathode

Rel x Resistance through Electrolyte

Re t :

: External Circuit Resistance

Equivalently, the above equivalent circuit may be simplified by lumping circuit elements into fewer representative elements.

Figure 3. Lumped Equivalent Circuit Model of a Galvanic Cell

Where

Vo=Vco?Vao

Rint =Ra+Rel+ Ra : Open Circuit Voltage (OCV) of a Cell : Internal Resistance

Note that standard equilibrium half-cell potentials (Vao , and Vco ) are sometimes denoted electrochemistry, but that notation is refrained since it may be confusing with an electric field. The standard equilibrium half-cell potentials may be either positive or negative, as long as Eo open circuit voltage, is positive (for a galvanic c Vo in , ell).

According to the Kirchhoff’s law, (1) where V is the cell voltage . The cell voltage is a function of current, I, state of charge, Q, which will be defined in Lecture 3, and other electrochemical variables. The cell voltage, in

thermodynamic terms, means the free energy difference of net cell reaction per charge

transferred. The thermodynamic interpretation of cell voltage will be discussed in Lecture 7.

(2)

When the external resistance is zero, we obtain short circuit current :

(3)

Given a current and a cell voltage, we can calculate a cell power, P, which is electrical work done by cell per unit time.

(4) Assuming a constant internal resistance, the dependence of cell voltage and cell power to the current can be plotted as following:

Electrolytic Galvanic Super Galvanic

Regime Regime Regime

P < 0 P > 0 P < 0

I < 0 I > 0 I > I S

V > V o0 < V < V o V < 0

Electrical Energy Chemical Energy Chemical + Electrical Energy

→ Chemical Energy Storage → Electrical Energy + Heat Loss → Heat Loss

e.g. charging a Li-ion battery e.g. discharging a battery e.g. forcing the battery to

by applying a reverse through an external load discharge faster than I S by

voltage applying a voltage externally Figure 4. Cell Voltage and Power Behavior as a Function of Current

Table 1. Different Regimes of Cell Operation and Features

More realistic fuel cells do not have constant internal resistance. Rather, they have nonlinear contributions from several overpotential components. Overpotential refers to the magnitude of potential drop caused by resistance to the passage of current. We will learn their behaviors and interpretations through this course.

Cell voltages of typical fuel cells show the following dependence on current. With a small current, activation overpotential dominates and gives the concave curve in the beginning. Following that, the resistance from either electron or ion transport becomes the limiting factor, giving the linear curve in the middle. Lastly, when current is large enough, transport of fuel cannot sustain the current, and the cell voltage drops quickly.

Figure 5. Cell Voltage of Typical Fuel Cells as a Function of Current

MIT OpenCourseWare

https://www.docsj.com/doc/1110695189.html,

10.626 / 10.462 Electrochemical Energy Systems

Spring 2011

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电化学基础全章教案(教与学)

第四章电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 实验步骤现象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀 硫酸 【问题探究】 Zn Cu ×

1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲：为什么会产生电流呢？ 答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 （2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。 （3）原理：（负氧正还） 问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子 问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？ 学生：锌流向铜 讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？ 学生：溶液中的氢离子

视频公开课著作权文献综述

视频公开课建设中的著作权问题研究 摘要：本文主要研究著作权在视频公开课建设中的问题，分析了视频公开课著作权与传统著作权法律的区别，同时也提出了解决视频公开课建设中著作权问题的对策。 关键字：视频公开课；建设；著作权；研究； 一、前言 视频公开课是21世纪诞生的网络教育资源新形式，是以大学生为服务主体，同时面向社会大众免费开放的科学、文化素质教育网络视频课程与学术讲座[1]。与其他基于网络的知识传播产品相比，视频公开课的优势在于使课堂授课这种古老而又不可取代的教育方式乘上了时代之舟，通过互联网把师生互动的单一的课堂空间变成全社会共享的知识空间[2]。随着互联网、多媒体技术的飞速发展以及网络带宽、存储设备等硬件性能的不断提升，视频公开课推广与普及的环境条件日趋成熟，逐渐成为开放课程最重要的表现形式之一。 基于优质资源共享，美国麻省理工学院于2001年4 月宣布将其2000 多门课程全部搬上互联网供全世界免费使用，这一举措得到了诸多国家的响应。目前，全球已有200 多所大学加入到教育资源共享的行列中来，他们建立的“开放课程联盟”已经在互联网上免费提供了超过13000 门课程的资料。[3]为了适应世界高等教育发展的新趋势，我国教育部也于2011年正式启动视频公开课。视频公开课无疑对于加速知识的传播、扩大受惠人群、打破受教育的国界、改变受教育的方式、真正实现教育平等和提升人民素质具有重要的现实意义。然而，视频公开课的出现给传统版权制度以极大的冲击，如何完善现行著作权法律制度来推进视频公开课的可持续发展是目前急需解决的问题。 二、视频公开课建设对传统著作权法律制度的挑战 根据联合国教科文组织对开放教育资源一词的表述，开放教育资源是指免费、公开提供给教育者、学生、自学者可反复使用于教学、学习和研究的数字化材料。[4]根据我国教高司函[2011]（105 号）《关于启动2011 年精品视频公开课建设工作的通知》，精品视频公开课是以大学生为服务主体，同时面向社会大众免费开放的科学、文化素质教育网络视频课程与学术讲座。[5]其内容和形式应当具备独创性，反映授课教师的教学水平、特色与研究成果。 [6]不管是大陆法系还是英美法系国家都将“独创性”作为作品获得著作权保护的实质性条件。 [7]而且著作权法保护的作品只要求作品的表现形式具备独创性即可，因此视频公开课符合著作权法的作品要求。但视频公开课不管是作为源头的建设还是作为终端的共享，都使传统著作权法律制度面临新的挑战。 1、使用他人作品建设视频公开课对合理使用制度的挑战 视频公开课的建设大多情况下需要使用他人受保护的作品，而使用他人受保护的作品制作视频公开课要不要取得原作者许可并支付使用费？这是一个两难问题。如果需要经过许可并支付使用费，不仅成本太高，而且明显与我国现行著作权法的规定不符。因为根据现行《著作权法》的规定，为学校课堂教学或者科学研究，翻译或者少量复制已经发表的作品，供教学或者科研人员使用，属于合理使用的范畴。视频公开课也属于课堂教学，应该适用该条规定。可是如果真适用这个规定，那么原作品作者的利益无法维护。视频公开课的创作者是自愿申请视频公开课建设并自愿将自己受保护的视频公开课免费提供给大众非商业性使用，在将视频公开课免费提供给大众使用的情况下，视频公开课建设过程中未经许可无偿使用他人受保护的作品也被免费提供给了广大公众，这势必损害原作品作者的著作权，对原作品的作者非常不公平。对信息时代版权立法起典范作用的《美国千年数字版权法案》（DMCA），也没有详细规定视频公开课建设如何使用他人作品的条款。《伯尔尼公约》对合理使用做了一

高考化学一轮复习单元训练题第十二章电化学基础A卷

单元训练金卷·高三·化学卷（A ） 第十二单元 电化学基础 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65 一、选择题（每小题3分，共48分） 1．课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池 的组成。下列结论错误的是 A ．原电池是将化学能转化成电能的装置 B ．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C ．图中a 极为铝条、b 极为锌片时，导线中会产生电流 D ．图中a 极为锌片、b 极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片 2．化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是 A ．煤燃烧时将部分化学能转化为热能 B ．电解熔融Al 2O 3时将部分化学能转化为电能 C ．炸药爆炸时将部分化学能转化为动能 D ．镁条燃烧时将部分化学能转化为光能 3．原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中正 确的是 A ．由Fe 、Cu 和FeCl 3溶液组成的原电池中，负极反应式为：Cu －2e ?=Cu 2+ B ．由Al 、Cu 和稀硫酸组成的原电池中，负极反应式为：Cu －2e ?=Cu 2+ C ．由Al 、Mg 和NaOH 溶液组成的原电池中，负极反应式为：Al ＋4OH ?－3e ?=AlO ?2＋2H 2O D ．由Al 、Cu 和浓HNO 3溶液组成的原电池中，负极反应式为：Al －3e ?=Al 3+ 4．a 、b 、c 、d 、e 五种金属，将a 与b 用导线接起来浸入电解质溶液中，a 金属溶解；将a 、d 分别投入等浓度的盐酸中，d 比a 反应强烈；将铜浸入b 的盐溶液里，无明显变化，把铜浸入c 的盐溶液里，有c 析出；将a 与e 用导线连接浸入电解质溶液中，电子沿导线流向a 。则活动性顺序为 A ．a ＞c ＞e ＞d ＞b B ．d ＞a ＞b ＞c ＞e C ．d ＞b ＞a ＞c ＞e D ．e ＞d ＞a ＞b ＞c 5．肼(N 2H 4)空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH 溶液。下列说法不正确的是 A ．该电池放电时，通入肼的一极为负极 B ．电池每释放1mol N 2转移的电子数为4N A C ．通入空气的一极的电极反应式是O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH － D ．电池工作一段时间后，电解质溶液的pH 将不变 6．下列图示中关于铜电极的连接错误的是 7．宇宙飞船配备的高效MCPC 型燃料电池可同时供应电和水蒸气，所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾，已知该电池的总反应为2H 2＋O 2===2H 2O ，负极反应为H 2＋CO 2－3－2e －===CO 2↑＋H 2O ，则下列推断中，正确的是 A ．电池工作时，CO 2－3向负极移动 B ．电池放电时，外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极 C ．正极的电极反应：4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O D ．通氧气的电极为正极，发生氧化反应 8.硼化钒(VB 2)—空气电池是目前储电能力最强的电池，电池结构示意图如图，该电池工作时总反应为4VB 2＋11O 2===4B 2O 3＋2V 2O 5，下列说法正确的是 此卷只装订不密封 班级 姓名 准考 证 号 考场 号 座 位号

电化学基础-王玮

中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 电化学基础是在学习无机化学和物理化学的基础上开设的电化学入门课程，是材料化学专业的学科基础必修课程。主要介绍电化学材料科学的基本理论、基本概念等内容，为今后学习奠定基础。 2.设计思路： 尽管先修课程物理化学中有专门一章介绍电化学，但是随着电化学材料科学的快速发展，电化学技术在材料科学与工程领域中的应用越来越广泛。本课程着重介绍电化学的基本知识、基本原理和电化学技术应用。 3.课程与其他课程的关系 本课程的先修课程是物理化学。为后期更好的学习新能源材料概论、金属腐蚀与防护、功能高分子材料等专业课程，更好的开展毕业论文（设计）工作奠定基础。二、课程目标 本课程的目标是让学生在前期学习物理化学等课程的基础上，系统学习电化学的基本理论、基本原理等内容，并能够应用于后续其他专业课程的学习。了解、掌握电 - 1 -

化学材料科学研究所涉及的基本理论和基本原理以及电化学技术的应用。 三、学习要求 本课程要求学生（或小组）及时关注网络教学（包括移动客户端）的阅读资料、思考讨论题等，按照要求在课前完成相关的资料检索汇总及思考；在课堂上认真听讲，积极参与课堂讨论；课后积极参与小组活动并完成作业。 四、教学内容 五、参考教材与主要参考书 [1] (美)巴德等. 电化学方法原理和应用（第二版）. 化学工业出版社. 2005.5 [2] 高鹏等. 电化学基础教程. 化学工业出版社. 2013.9 [3] (德)哈曼等. 电化学. 化学工业出版社. 2010 六、成绩评定 （一）考核方式 A.闭卷考试：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： - 1 -

MIT麻省理工学院 算法导论公开课Problem Set 1

Introduction to Algorithms September7,2005 Massachusetts Institute of Technology 6.046J/18.410J Professors Erik D.Demaine and Charles E.Leiserson Handout5

(a) (b) (c) (d)and(note the little-) (e)and Problem1-2.Recurrences Give asymptotic upper and lower bounds for in each of the following recurrences.Assume that is constant for.Make your bounds as tight as possible,and justify your answers. (a) (b) (c) (d)

Figure1:An example of a convex polygon represented by the array.is the vertex with the minimum-coordinate,and are ordered counterclockwise. (b)Give an algorithm to?nd the vertex with the maximum coordinate in time. (c)Give an algorithm to?nd the vertex with the maximum coordinate in time.

高二化学《电化学基础》单元测试题

高二化学《电化学基础》单元测试题 注意：可能用到的相对原子质量： H C N O Cl Fe Cu Zn Ag 1 1 2 14 16 35.5 56 64 65 108 【测试题目】 第I卷（选择题，共48分） 一、选择题（本题包括12个小题，每小题4分，每题只有一个选项符合题意） 1、下列关于实验现象的描述不正确的是 A、把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B、用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌 C、把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D、把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，产生气泡速率加快 2、钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是 A、2H+＋2e-＝H2 B、2H2O＋O2＋4e-＝4OH— C、Fe－2e-＝Fe2+ D、4OH—－4e-＝2H2O＋O2 3、用惰性电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是 A、稀NaOH溶液 B、HCl溶液 C、酸性CuSO4溶液 D、酸性AgNO3溶液 4、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应的是 A、原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B、原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C、原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D、原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 5、随着人们生活质量不断提高，废电池必须进行集中处理的问题提到议事日程，其主要原因是 A、利用电池外壳的金属材料 B、防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C、不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D、回收其中石墨电极 6、如右图所示，关于此装置的叙述，正确的是 A、铜是阳极，铜片上有气泡产生 B、铜片质量逐渐减少 C、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原 7、以下现象与电化腐蚀无关的是 A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B、生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈

化学专题复习：电化学基础(完整版)

IV Fe Zn III I II Fe Zn 高考化学专题复习：电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电极 阴极：电源负极相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子； 正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子 离 子流 向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近

电化学基础习题及答案

电化学基础习题解答 第四章P63 1．将甘汞电极与另一电极（在电极上析出氢气）组成电解池。电解液是pH 为7的饱和KCl 溶液。在25℃时，以一定大小的电流通过电解池，测得两极间电压为 1.25V 。若认为甘汞电极是不极化的，求此条件下阴极的过电位（假定溶液的欧姆电位降可略去不计）。 解：-+-=??E V 0085.125.12415.0-=-=-=+-E ?? 22 1 H e H = +-+ [] () V 4141.0705916.01ln 0-=-?=??? ? ??- =+-H nF RT ?? ()V 5944.04141.00085.1-=---=?Δ 2． 用Pb 电极来电解0.1mH 2SO 4（265.0=±γ），若在电解过程中，把Pb 阴极与 另一当量甘汞电极相连接时，测得电动势为E=1.0685V 。试求H 2在Pb 极上的过电位。 解：E -=+-??﹦ 0.2802－1.0685 ﹦ －0.7883V 22 1 H e H = +-+ [] ??? ? ??- =+-H nF RT 1ln 0??=0.05916lg(0.2×0.265)=-0.07547V V 7883.0=?Δ－0.07552V=0.7128V 第五章P73 1． 试证明对于反应R ne vO =+-扩散电流密度为 dx dC D v nF i 00= 证明： O 在x 方向上的扩散传递速度dx dC D V x 0 0-=，对于反应 R ne vO =+- 若以阴极反应电流为正，则()?? ? ????? ??=-??? ??=dx dC D F v n V F v n i x 00

麻省理工电化学教程系列1

I. Equivalent Circuit Models Lecture 1: Basic Physics of Galvanic Cells MIT Student (and MZB) In this lecture, we give an overview of electrochemical cell operations, and define basic terminologies frequently used in a discussion of electrochemical cell operations. 1. Electrochemical Cells and Their Operations Faradaic Reaction : An electrochemical reaction that involves charge transfer Electrochemical Cell : Two half reactions involving charge transfer, connected via an electrolyte (conducting ions) and an external circuit (conducting electrons) Figure 1. Galvanic Operation of an Electrochemical Cell In a galvanic cell, electrons and ions flow spontaneously, converting chemical energy into electrical energy (and heat). As shown in Figure 1, in galvanic cell operation, an oxidation reaction occurs at anode, producing electrons. On the other hand, at cathode, a reduction reaction occurs, consuming electrons on the electrode surface. Since the electrons are not able to move through the electrolyte, they flow via external circuits from anode to cathode, making a current in a direction from cathode to anode. In electrolyte phase, oxidized species migrates from anode to cathode, and reduced species migrates from cathode to anode in net amount, respectively. In

浅谈“慕课”的概念及现状

浅谈“慕课”的概念及现状 “慕课”是新近涌现出来的一种在线课程，它发端于过去的那种发布资源、学习管理系统及将学习管理系统与更多的开放网络资源综合起来的旧的课程开发模式。慕课以它学习模式的开放性及学习对象的无限制性，引领着课程改革进入到一个新的时期，它以一种全新的教育姿态为教育界带来改革的动力。 标签：MOOC；慕课；起源；概念；现状 一、“慕课”的概念 （一）“慕课”的起源 “慕课”起源于2001年，麻省理工学院最早宣布将课程免费放到网上，掀起了一次在线课程建设热潮。2007年8月，在犹他州州立大学，大卫·怀利早期教授的网络课程，应该可以说是称为大型开放式网络课程原型。“慕课”这一术语最初出现在2008年，由加拿大爱德华王子岛大学的戴夫·科米尔和人文教育研究院的布莱恩·亚历山大在教学实践创新中提出，后经阿萨巴斯卡大学的乔治·西门思与国家研究院斯蒂芬·道恩斯领导设计了“慕课”在线课程。 （二）“慕課”的概念 “慕课”（MOOC）是英文“MassiveOpenOnlineCourse”缩写，中文意思是“大规模网络开放课程”。“M”代表大规模，与传统课程只有几十个或几百个学生不同，一门MOOC课程动辄上万人，最多达到16万人；第二个字母“O”代表开放，以兴趣导向，全世界的学习者都可以进来学，只需一个邮箱就可注册参与；第三个字母“O”代表在线，慕课学习在网上完成，不受时空限制；第四个字母“C”代表课程，是指某研究领域中的围绕一系列学习目标的结构化内容。MOOC体现着技术和文化的融合正围绕着数字化创造出新的能量。MOOC技术主要包括高质量的编目视频、数据采集与分析、带有社交功能的授递平台，使得基于网络的教学相比过去更加有效、更具规模。从文化角度，MOOC秉承一种基于网络的交流、协作和知识发现的学习文化。 把“MOOC”翻译成“慕课”一词的是我国华南师范大学学者焦建利教授。焦建利教授在《从开放教育资源到“慕课”———我们从中学到些什么》一文中提出：“慕课”是新近涌现出来的一种在线课程，它发端于过去的那种发布资源、学习管理系统及将学习管理系统与更多的开放网络资源综合起来的旧的课程开发模式。“慕课”与传统的透过辅导专线、互联网和电视广播等形式的远程教育截然不同，与近期兴起的教学视频网络共享———公开课也差别迥异，与基于网络的学习软件或在线应用更是泾渭分明。“慕课”旨在将最优秀的教育资源传递到最偏远的角落。 二、“慕课”的发展现状

人教版 电化学基础 单元测试

电化学基础 一、选择题 1．银锌电池是广泛用做各种电子仪器的电源，其放电过程可表示为Ag2O+Zn==ZnO+2Ag，此电池放电时，负极上发生反应的物质是（） A 、 Ag B、ZnO C、Ag2O D、Zn 【答案】D 2．结合图判断， 下列叙述正确的是（） A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护 B．Ⅰ和Ⅱ中Cl-均向Fe电极移动 C．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+ D．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+4e-+2H2O=4OH- 【答案】A 3．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如右图．下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是（） A．该电池工作时电能转化为化学能 B．该电池中电极a是正极 C．外电路中电子由电极a通过导线流向电极b D．该电池的总反应：H2+O2=H2O

【答案】C 4．某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，正极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO32-，则下列推断正确的是（） A．负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O B．该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性 C．该电池供应2 mol水蒸气，同时转移2 mol电子 D．放电时负极有CO2生成 【答案】D 5．将含有0.400molCuSO4和0.200molKCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出19.2gCu，此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为（） A．5.60L B．6.72L C．4.48L D．3.36L 【答案】C 6．蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“－”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确的是（） A．充电时作阳极，放电时作正极 B．充电时作阳极，放电时作负极 C．充电时作阴极，放电时作负极 D．充电时作阴极，放电时作正极 【答案】A 7．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（） A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀 D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe﹣3e﹣═Fe3+ 【答案】B 8．某小组为研究金属的腐蚀与防护，设计如图所示装置。下列叙述不正确的是（）

麻省理工大学的开放课件

麻省理工大学的开放课件（OCW）对我国大学精品课程建设的 启示 杨平展王斌 （湖南师范大学教育技术系湖南长沙410081） 摘要： 麻省理工大学的OCW（开放课件）项目已经进行了5年，在国际上产生了深远的影响，开创了互联网时代开放共享的教育理念和教育行动。与此同时我国的创建国家精品课程活动也在如火如荼地进行之中，全国各个高校发挥各自的学科优势发布了很多很好的网络课程。那么麻省理工大学的OCW项目作为一个全球公认的优秀网络资源项目对我国的精品课程建设能提供哪些借鉴之处，我们可以从OCW项目上学习到哪些优点来进一步加强我国的精品课程建设。本文试图从OCW项目的知识共享理念和OCW课程的技术解决方案两方面入手进行分析，以便从中找出对我国大学精品课程建设有意义的启示。 关键词： OCW 精品课程知识共享 ABSTRACT： Open Courseware (OCW) is an educational initiative developed by the Massachusetts Institute of Technology (MIT). It was carried out before five years. OCW at the international level has a profound impact. It initiated the opening up and sharing educational ideas and actions in the world. At the same time my country has also established a quality course in the full swing. Many universities and colleges play their respective advantages to create many outstanding network courses. OCW project recognized as a global network of outstanding items on our resources to provide quality courses, which draw on the building. We can learn from the OCW project to strengthen the building of our quality courses. This article from OCW project to share ideas and knowledge OCW course of the technical solutions to two aspects analysis to identify the quality of our university courses building meaningful insight. KEYWORDS: OCW (Open Courseware), national quality course, knowledge share 前言： 2003年9月30日麻省理工大学开放课件项目网站发布500门课程，标志着开放课件项目正式启动。此后其课程资源的建设、网络发布和系统评估等工作一直在有条不紊地进行着。经过2004年4月、2005年1月、2005年4月三次较大规模的发布，所发布的课程已经包括MIT全部五个学院33个学科，课程总数达到了1100门之多，完成课程数量占其最终课程发布总数1800-2000门的一大半。这一项目从2000年初酝酿决策，2001年正式对外宣布。2002至2003年初的非正式发布，到2003年9月正式对外发布500门课程。再到增加至1100门课程，MIT OCW迅速地将理念转化为实际行动。从其最初的一个大胆设想到今日这个容量达48G之多且还在不断扩充的庞大的课程网站，麻省理工大学不断带给大家以惊喜。据MIT OCW项目组的电子报 (Newsletter)提供的信息表明：截至到2004年10月，MIT OCW网站在3年多的时间内已建成一个庞大的资源库。网站总数据容量48GB，包含14，717个Html文件，15，640个独立的PDF文档，16，078幅图片，总计55，171个文件。[1]不仅如此，MIT还以自己的行动在国际上掀起了一股开放课程运动的潮流。据报道现在已有约翰霍普金斯大学医学院、美国犹他州大学、日本东京都大学等诸多国际知名大学加入到这一运动中来。他们陆续公布了各自的OCW项目计划，相关课程网站正在建立之中。 目前，我国也正在集全国之力开展国家精品课程建设。教育部2003明确提出计划用5年时间建设1500门国家级精品课程并免费向社会公布所有精品课程的教学资源。与之呼应，

网易公开课

对《透过摄影看世界》前两讲的认识 首先，简单介绍一下我所学的课程：透过摄影看世界。这个课程将摄影作为一门观察、发现风景和表达观念的学科进行研究。在阅读、观察和摄影的基础上，对风景、光线、重要细节、地点、诗意，叙述性及摄影如何与设计产生联系等话题进行探讨。麻省理工学院,是美国一所综合性私立大学，有“世界理工大学之最”的美名。 现在我已经听了两个学时，第一学时主要讲“从空中来拍摄地貌”；第二学时讲“如何在城市中取景”。通过两个学时的学习，我对摄影有了初步的了解，同时也对摄影产生了奇妙的兴趣。下面我就来具体讲一讲这两个课时的所学及感受吧。 第一讲：从空中来拍摄地貌。讲师是Alex MacLean。他是美国摄影艺术家，毕业于哈佛大学。对于美国内部城市摄影已经有超过三十年的经历。不得不感叹，麻省理工学院毕竟是理科类学院，Alex MacLean在讲解如何空中取景时，总是在渗透一种理科的思维。老师在授课过程中，讲到了空中摄影的发展，在城市规划发展过程中，空中摄影起到了功不可没的作用，并且也在快速的发展，GPS就是了不起的发明。其次，比较突出的就是谷歌地图，它将图片转化为一种动态的形式，并且可以让我们知道我们处在何处，周围的地理环境等等。为了让学生感受到飞行的冒险、发现与探索，老师从中枢灌输车以及土地如何使用这些技术开始深入讲解他的课程。（当然，从百度搜索之后我还是没有理解什么是中枢灌输车）摄影过程中最伟大的事就是技巧的变更，你可以飞的高一点，也可以低一点，用不同焦点去拍摄。在拍摄过程中，要注意空间的利用，这样你就可以从真正的风景中找到你所要拍的镜头。讲师通过他在进行一项土地规划研究时所拍摄的照片进行细致讲解，同时还会告诉学生如何规划设计从建筑的角度去建设一座城市。通过讲师的课程，我深刻感受到，设计者在摄影规划他的风景的时候更多的是全身心的投入，关注人文，这样产生的作品才不会空洞，才会吸引人的眼球。 第二讲：摄影时，如何在城市中取景。讲师是卡米尔·里加德。他主要研究不同种族的地区的历史和文化的印记，农村社区和城市社区的探索。在讲课过程中，他提到，很多摄影家都提到过贫困，贫困往往集中于人，这并不是他所感兴趣的，他真正关注的是贫困的背景：贫民的生活环境、衣食住行。在美国芝加哥，高耸林立的高楼拔地而起，每一天城市都会有不同的变化，他所要做的就是，通过摄影，记录这个变化。紧接着他以他所拜访坎登（美国新泽西州西部的一个城市）的几个小工厂时所拍摄的照片开始了他的讲解。最令我惊讶的是一张在工厂窗户上画了一张眼的图片，他就像摄影家的眼睛，透过这张眼，它所展示的就是美国工业化和后工业化的城市。卡米尔每拍摄一个城市时，都喜欢找一个制高点，并且每年都去同一个地点拍摄，这样可以重现整个城市的风貌，更真切的展现这个城市的发展。讲师通过讲解他的摄影作品，展现城市发展过程中人对城市生态的影响，以及人类文明进步进程中的种种问题。 通过这两个课时的学习，让我对摄影有了不同的认识，摄影应该建立在你对生活或者你要拍摄的对象的理解之上，摄影需要灵魂的思考。只有由心出发，你才能拍到好作品。

(经典版)高考化学一轮单元卷：第12章电化学基础A卷(含答案解析)

一轮单元训练金卷·高三·化学卷（A） 第十二单元电化学基础 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑， 写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H:1 C:12 N:14 O:16 Al:27 Cu:64 Zn:65 一、选择题（每小题3分，共48分） 1．课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池 的组成。下列结论错误的是 A．原电池是将化学能转化成电能的装置 B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C．图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流 D．图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片 2．如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是

A．外电路的电流方向为X→外电路→Ｙ B．若两电极分别为铁和碳棒，则X为碳棒，Y为铁 C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性强弱为X＞Y 3．下列有关电化学装置完全正确的是 A B C D 铜的精炼铁上镀银防止Fe被腐蚀构成铜锌原电池4．烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，组成的装置如图所示。下列说法不正确的是 A．A为原电池，B为电解池 B．A为电解池，B为原电池 C．当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol D．经过一段时间，B烧杯中溶液溶质的浓度减小 5．锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)2－4。下列说法正确的是 A．充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动 B．充电时，电解质溶液中c(OH－)逐渐减小 C．放电时，负极反应为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)2－4 D．放电时，电路中通过 2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况) 6．原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中正 确的是 A．由Fe、Cu和FeCl3溶液组成的原电池中，负极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋

电化学教学文档

电化学 【知识点回放】 一．原电池 1． 原电池的形成条件；2． 电极反应的书写；3． 原电池的正负极的判断。 二．电解池 其放电顺序一般为：阳极：活泼性电极>-2S >-I >-Br >-Cl >- OH >含氧酸根离子阴极：与金属活动顺序表中金属阳离子的氧化顺序一致 三．金属的腐蚀（实质是：失电子被氧化） 1．金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀（判断方法：是否产生电流）。 2．腐蚀的常见类型 （1）析氢腐蚀 在酸性条件下，正极发生2H ++2e -=H 2↑反应。 （2）吸氧腐蚀 在极弱酸或中性条件下，正极发生2H 2O+O 2+4e -=4- OH 反应。 若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应，则形成吸氧腐蚀的原电池反应。如生铁浸入食盐水中，会形成许多微小的原电池。 3．防护： 制成合金、隔离（涂油漆等） 电化学保护： （1）牺牲阳极的阴极保护法； （2）外接电源的阴极保护法（将被保护金属一直与电源负极相连形成回路） 4．在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 四．原电池、电解（镀）池电极名称的确定 1．确定原电池电极名称的方法 （失电子的反应→氧化反应→负极；得电子的反应→还原反应→正极） 方法一：根据电极材料的性质确定。 方法二：根据电极反应的本身确定。 2．确定电解（镀）池电极名称的方法 方法一：与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。 方法二：电极上失电子发生氧化反应的是阳极，得电子发生还原反应的是阴极。 3．对于金属——化合物电极，金属是负极，化合物是正极。 五．分析电极反应及其产物 原电池：负极：M-ne -=M n+ 正极：（1）酸性溶液中2H ++2e -=H 2↑ （2）不活泼金属盐溶液M n++ne -=M

MIT开放课程Dynamic Programming Lecture (14)

6.231DYNAMIC PROGRAMMING LECTURE14 LECTURE OUTLINE ?Limited lookahead policies ?Performance bounds ?Computational aspects ?Problem approximation approach ?Vehicle routing example ?Heuristic cost-to-go approximation ?Computer chess

LIMITED LOOKAHEAD POLICIES ?One-step lookahead(1SL)policy:At each k and state x k,use the controlμk(x k)that min u k∈U k(x k)E g k(x k,u k,w k)+?J k+1 f k(x k,u k,w k) , where ??J N=g N. ??J k+1:approximation to true cost-to-go J k+1?Two-step lookahead policy:At each k and x k, use the control?μk(x k)attaining the minimum above, where the function?J k+1is obtained using a1SL approximation(solve a2-step DP problem). ?If?J k+1is readily available and the minimization above is not too hard,the1SL policy is imple-mentable on-line. ?Sometimes one also replaces U k(x k)above with a subset of“most promising controls”U k(x k).?As the length of lookahead increases,the re-quired computation quickly explodes.

笔记：麻省理工公开课《计算机科学及编程导论》

麻省理工公开课《计算机科学及编程导论》 课程主旨：帮助人们学习和了解计算机科学 课程目标： 教学战略目标： 1、帮助大一、大二学生入门。（本课程要求：零基础，没有任何编程经验）。 2、培养学生读、写小段代码的信心和能力。 3、理解计算科在解决技术问题中，能够和不能胜任的角色。 4、培养学生学以致用，将所学知识运用到工作或暑期兼职中的能力。 教学策略目标： 1、使用计算式思维的基本工具，写一些小规模程序。 2、理解他人所写的代码。 3、计算科学的功能和局限性及代价。 4、掌握如何将科学问题转换到计算机科学上（即描述实际问题，并将其转换为计算机语言）。 总结：计算式思维能力。读代码、写代码。计算机能做什么，不能做什么。其他领域的问题，描述清楚，然后转换成计算机语言。 课程使用语言：Python（请自行Google下载安装Python，安装完，运行Python交互式解释器Python Shell即Python GUI，在Python Shell中写下图片中的代码，具体代码见文章末尾附录） 注：>>>提示符的意思是，解释器让你输入一些东西。 计算式思维能力： 知识分为两类： 1、陈述性知识：事实的陈述。如，y是x的平方根，当y的平方等于x且y为正 2、过程性知识：对推导过程的描述。猜测、判别、返回结果。重复这些步骤。即，如何做。类比：食谱。原材料一步步组织，最好成为美味大餐。 计算机发展史：

1、固定程序计算机，只能做算术运算 2、存储程序计算机，给其指令，机器内部进行处理。 存储程序计算机内部组成：控制单元、算术逻辑单元ALU、内存、计数器PC 程序：简单说，就是计算机内部的一连串指令的集合。 关于语言之争：没有最好的语言，语言只是工具，适合自己理解，解决问题即可 语言的分类： 1、第一个维度：语言是高级语言还是低级语言； 低级语言：例如，汇编语言，其基本指令的层次还停留在将信息从内存的一出移动到另一处。 高级语言：设计者提供了大量的基本指令集 2、第二个维度：语言是广泛用途还是特定用途。例如，MATLAB就是特定用途的，只处理矩阵向量。 3、第三个维度：语言是解释型还是编译型 1、解释型语言，解释器在运行时是直接处理代码的。 解释型语言便于调试，因为处理的是原始代码，速度相对慢。 2、编译型语言，写完源码后，首先送入到编译器中，产生目标代码，然后再执行目标代码。 编译型语言有两个好处：一、帮助寻找代码的bug。二、在执行之前，将代码转化为更高效的指令。 编译型语言执行较快，但不便于调试。 区分语法和语义 语法：用来描述语言中什么表述是合法的。 语义：用合法的语言构筑内容，分为静态语义和完整语义。 静态语义，表示什么程序是有意义的。代码是有实际意义的。 完整语义，即程序想达到什么目的。（运行程序会达到什么效果。） 语法用来描述语言中，什么表述是合法的 再次提醒：本课程目标是计算式思维，我们的目标是通过基本指令集合，构筑复杂的程序，