学习总结

机电一体化专业学结

时间:2021-11-24 14:47:03 学习总结 我要投稿

机电一体化专业学结

学习培训期间,新加坡南洋理工学院为我们量身订做了学习课程,通过2个月的学习 、参观、交流、讨论,特别是以若干人为小组制作小项目的学习形式,让我印象深刻。通过各种形式的学习,我不但了解和掌握了有关机电一体化方面的内容、如微处理器的应用及项目制作、可编程控制器的应用及项目制作等,更学习和体验到了新加坡南洋理工学院的课程开发和管理方面的经验以及办学理念。如 对南洋理工学院办学理念和策略、机电一体化专业课程开发和管理等。下面我就本次培训学习过程作以下整理和归纳,并结合学习情况及学校的具体情况谈我个人的感受体会。

机电一体化专业学结

一、培训学习内容

(一)、课堂学习

本次培训除了五天的有关学校各院系的教学及设施参观外,大部分时间主要放在的关于机电一体化核心内容的学习上,核心内容主要是围绕“开发自动化系统的控制与设计”的学习,并做了若干的小项目。现用流程图归纳如下:

1、培训期间所上课程及相关知识结构

ug nx5.0的学习

坦克的三维设计(项目要求:二维零件、三维零件的准确画法,装备图的组装,外观设计上要求对表面的渲染)

4、学习过程:(指导教师采用项目教学法)

整个学习过程采取分组制经行小项目设计,全学习全程都是在实验室;分组制采取2人一小组(第2周、第3周、第7周、第8周),3人一个小组(第4周、第5周、第6周)进行人员合理搭配。

指导老师考虑到每个人的专长,如 我在ug软件、c语言方面以及在plc编程方面有一定的基础,南宁市机电学校的姚志老师在电气,液压及电路设计方面见长,因此有一半时间我和他组合成一组。学习整个过程:指导教师用1/5时间补充项目所做项目所用到的但我们没有接触到的知识,如c8051f330d芯片的功能如何控制的学习。中间3/5时间为设计、调试及仿真时间,剩下1/5是小组组长对项目的汇报,其中我在项目1、玩具坦克的组装、2、微型机器鼠的设计两个项目上向老师们做了自己的汇报,整个个设计流程受到了老师和学生的认可,此时,我感到很自豪,因为此时我代表是学校,代表是鹿寨职业教育中心,代表的是柳州市,更代表是中国。

(二)课外学习

也许,课堂内的学习是让人在压力和竞争中感受到了自己知识的长进,学习到了一些专业上的前沿知识,如citect在控制系统中的触摸屏的开发中的应用,指导教师tong meng king (董明金)说在我们中国很还很少运用。同时也在个人对项目的研发能力上有了一定的长进。更懂得了团队的合作精神的重要性。

其中我们除了课堂学习外,班主任tan kian sin(郑建星)太提倡我们利用晚上及周末的时间进行课外学习。课外学习看似不是条条框框式的,但我们每个人还是带着任务去学习。我选择了与8楼来自印度尼西亚的培训生进行英语交流。马来西亚的培训老师来南洋理工学院培训的是人体生命学,为期10周。我们约定要每周用两个晚上经行英语交流。在这个“课外学习中”,我学到了很多课外知识,如:我发现与他们的交流中,他们的英语口语不是很地道,日常用语基本上都不遵循语法结构,对于一些单词,用不同的声,就表示了不同的意思,同时很多英语句子都简化了,其中使用频率最多的yes被简化成了ye.在为期6周的课外学习中,让外国人感受到了我们中国人热情好客等方面,同时,我也以一个中国人的身份,正确处理好了如何与外国人打交道这个问题。我在给班主任汇报这个课外课题时,也受到了班主任的表扬。在离开南洋理工学院的时候,看到隔壁8楼印度尼西亚的老师与我们依依惜别的场面,我感觉到,这次课外学习,我成功了,作为一个中国人,我很自豪。

二、培训后感

在nyp为期8周的培训学习中,无论是在听学校老师的介绍,自己的参观、还是在平时的学习生活中,都感受到了nyp的办学特点。现归纳如下:

(一)、前瞻性的办学理念和合理的办学规划

新加坡是一个资源稀缺的小国,但新加坡政府坚定树立这么一个理念——人才是最宝贵的资源。新加坡政府高举“以人为本”大旗,在重视人才,充分利用人才的先进理念下谋求经济的快速发展,成为了当今亚太经济的龙头。好的理念是正确行动的导向,新加坡南洋理工学院的领导同样坚持“以人为本”的办学理念,并倡导工作的“无界化”,学院领导认为,教师的发展才是学校发展永不枯竭的资源。

1.教师培训计划

平时在上课之余,特别是在茶点时间,和指导老师的聊天中,了解到,新加坡南洋理工学院对在职教员提供丰富多样的岗位学习培训。只要你愿意,几乎每个人每年都会有机会到企业学习工作,到国内高校提升学历,每个人还可以根据自已的兴趣爱好,专业发展要求提出到不同岗位轮岗工作,也都有机会到海外高校带薪继续深造,没有年龄的束缚,没有岗位的限制。因为不断注入了新鲜的“养料”,理工学院老师的教学寿命属天“无货贺寿命”。

新加坡南洋理工学院同样注重管理干部培训。学院领导会定期举办管理干部论坛会、茶话会,通过交流、畅谈更新干部的工作理念,提升干部的工作能力,鼓励干部勇于创新,大胆工作。在丰富多样的教师培训活动中,教师的潜能得到了充分而深入的挖掘,为学院的发展提供了强有力的人力保障。

2.专业设置计划

新加坡南洋理工学院设有七个系:精密工程系、设计系、工商管理系、信息科技系、化学与生命科学系、互动与数码媒体系、保健护理科学系,每个系中又设立了若干个专业,其中精密工程系是最老牌的,而化学与生命科学系是最年轻的。学院在发展品牌系部的同时,努力根据市场经济和自身发展的需要开发新系部,设立新专业,而每一个新系、新专业的开设学院在之前都是作了大量深入翔实的调查,不盲从从众,不冒然而行,切切实实结合市场、企业的需求,切切实实考虑学院自身的条件。每一个系部既有相似的管理模式,又有自身的特色之处,每一个系部都在沿着一条优良轨道稳步而健康地发展。

理工学院各专业学生的招生计划严格参照各系的相关设施设备而确定,学院绝对不会从经济利益的角度多招热门专业的学生,也不会拒绝开设相对冷门的专业,学院相信只要教师有自信,只要学生有兴趣,学院可以教好每个系部每个专业中的每一个学生,使他们学有所得,专有所能,从而在未来岗位找到自己的位置。

(二)也谈nyp的教学工厂

nyp的教学工厂是世界上出名的,用我们班主任郑建星的话,“教学工厂”是学校的一个商标,是注册了的。其实,所谓教学工厂是指将工厂的环境引入学校,在学校内建起技术先进、设备完善、环境逼真的用于教学的模拟环境。建立教学工厂的目的是建立一个灵活、创新而又富伸缩性的教学系统,并以先进的科技达到“超前培训”,开发学生的最大潜能,全面提升学生的专业技能,使学生一毕业就能适应企业的岗位。教学工厂的对学生来讲实现实践促进理论的.提升,其过程中开发了学生的潜能,培养了学生的创造力;对于教师,实现从授课到实践到自我提升,“教学工厂”真正实现了教师学生的双赢发展,也收获了学院的高速发展。

教学工厂的管理实行的是企业化的管理,通过国际质量认证,各个系部实行系主任以及经理负责制。在培训的第一周,我们参观了工程系师生研发的飞机自动定位系统,机电专业和生物专业的学生联合为国防部、医药部研制的相关高科技产品;参观了工商系学生自主经营的小超市,小商店;参观了自动化专业学生设计的一级方程赛车的模型、;参观了生命科学系学生利用无机养料饲养的热带鱼,工业设计专业学生设计的一个游乐场的场景模型……我们深入感受到了“教学工厂”给予老师的教学附加值,以及给予学生的学习附加值,“教学工厂”促进了学院与企业的合作,“教学工厂”培养出来的学生可以实现与企业单位的零距离接轨。

(三)nyp的其他办学特点

1、 “无界化”理念2、 “适度超前”理念3、 “始终创新”理念

4、积极进取的文化氛围;5、南洋理工有一批较强开发能力的教师;

6、健全的企校合作机制;7、良好的国际导向目标

8、完善的教学体系和文化,如 综合科技教学(itls)、电子教学坊(e-lp)等

经验积累与分享(aes ®)

三、南洋理工学院的办学模式带给我们的启示

八周的培训时间虽然是短暂的,离开时带着的是复杂的心态,其中有对nyp的不舍,有对nyp老师的不舍,特别是班主任,像郑建星老师,董明金老师等,感谢他们对我们的热心照顾和关爱。但更多是让我更加坚定了自己对职业教育的信念。我更加坚信,职业学校的老师、学生一样可以找到自己的位置,实现自我价值的,只要我们对自己充满信心,我们的学校,我们的教学就会前景一片光明。

俗话说:他山之石可以攻玉,我们可以结合我们学校的实际情况,借鉴新加坡南洋理工学院办学模式的一些先进理念

1.更加注重教师技能提升和研发能力

2.更加合理设置我们课程

3、关于资源的共享,无界化理念

4、电子教学坊

5、积极进取的文化氛围

图1、与南洋理工学院院长亲切交谈

图2、赴新加坡机电一体化培训班与nyp教师合影

图3、小组项目制作讨论

图4、项目作品-----坦克的三维设计

图5、在小组项目汇报中向nyp老师作项目(微型机器鼠制作)流程汇报

机电一体化专业学结 [篇2]

暑假期间,我参加了市教科院组织的为期十五天的武汉市中等职业学校机电控制类专业骨干教师培训。虽然天气炎热,生活环境也较为艰苦,培训周期较长,但我个人还是觉得非常值得。特别是做为一名新教师,通过这次学习,我不仅专业技能水平有了一定程度的提高,也充分认识到做为一名教师所应具备的素质及内涵。在此非常感谢教科院以及各培训教师的付出。

此次培训内容大体可分为三个部分:教师素质内涵的培养、机电控制专业项目培训、PTC原厂商师资培训与考证。

第一天,是由市教科院的黄正轴主任讲课,黄主任讲课的内容围绕三个方面:品牌专业建设的思路与对策;教师内涵发展的途径;抓好高素质的师资队伍是实施品牌战略的关键。他不仅提出校本教研的核心思想,更提出做为一名教师要积极参加教科研活动,包括写论文、参加“三优”评比以及课题申报与研究、参加培训学习以及教材编写等多种形式。“射虎不成重练箭,斩龙不断再磨刀”、“要赢,就必须从竞争对手队伍中跑出来”,做为一名教师,我们要打破传统的“铁饭碗”思想,不断地学习,提高自身内涵与素质,把教师工作从课堂进一步扩展,争取做出更多的好成绩。

之后,我们进行了十多天的机电专业技能培训。对于这个部分,相信很多老师都有和我一样的感受:其一,设置内容过多,平均到每个项目只有一到两天的时间,想要有很全面的掌握或很深的认识几乎是不可能的;其二,专业不同对学习内容有很大限制,虽然机械专业和电子专业有一些相通之处,但还是有很大区别的,内容的具体化使得与所学内容不同专业的教师学习起来更加困难。比如,对于PLC的学习这块,相信很多机械专业教师以及年纪大的电子专业教师都不曾接触过,我大学的专业是电子信息工程,但并没有学习过PLC相关课程,工作后有一学期从事西门子PLC教学,不得以只好边学边教,但对PLC这门专业课程体会还是很深刻的,PLC的核心就是编写程序去实现各种控制功能,而学习PLC,可以说就是对其编程语言的学习。但PLC本身就有很多种类,我在学校从事的是西门子S7200PLC的教学,而此次培训的是三菱FX系列PLC内容,品牌不同,PLC的编程指令上也有区别,而且PLC的编程语言、指令本身就很复杂,对PLC的学习是一个长期积累的过程。在培训的过程过,很多老师虽然都听得很认真,但听完后都反映没听懂。实际操作的过程中,我们做了交通指示灯控制、循环灯控制以及机械手三个实验,大部分老师基本都是直接将培训教师写好的程序录入到电脑中,实现PLC的不同控制功能。通过这几个验证实验,大家都对PLC的作用及重要性有了很深的认识和理解,但都不能自主编写程序,所以偏离了PLC学习的核心意义。当然,也不能说是完全没有收获的,机电工程学校必竟是机电专业的品牌职业学校,相对于其它学校而言,他们的设备非常齐全,专业教师专业技能水平较高。我们学校,PLC还是一门新开的课程,根本没有相关的实验设备,虽然从事了一学期的PLC教学,但像机械手,PLC的实验控制面板这些以前都没见过,在教学过程中也只能是围绕编程语言进行,没有办法结合实际操作,而且PLC本身难度较高,很多学生对PLC的学习没有兴趣,也没有信心。所以能看到这些先进的实验设备还是很幸运的,也希望武汉市加大对职业教育的投入,能够在更多的学校看到这些先进的实验设备。

当然,除了PLC的学习以外,我们还进行了其它几个项目的学习:电气控制基本电路、传感器、气压传动、逻辑阀及其气路图、电动机启停/过载保护/正反转控制等。通过对这些项目的理论知识的学习及相关实验操作,我对于机械专业也有了一些初步的认识和了解,而且气路图的实验更是机电专业的结合,这些都使得我在专业知识和技能水平上有了很大的提高。

最后两天,PTC高级工程师赵乐印教授给我们讲了机械工程材料、机械制造过程、零件加工质量等方面的内容,使我受益匪浅。同时,还组织了PTC原厂商师资证书的考试。希望能获得一个好的成绩。

而对于培训期间的生活方面,希望以后能考虑得更加周到、细致。我们实验的教室没有空调,温度过高,而且有几次上课都没有饮用水,食堂的伙食标准偏低。而且培训周期过长,中途应该适当设置休假。 当然上述建议仅供参考。

希望以后能有机会多参加类似的培训活动,必竟做为一名新教师,我还有很多方面不足,这样的学习机会不仅能学到专业技能相关的知识,也能通过和其他教师的交流学习好的教学方法和经验。最后,仍然感谢市教科院的组织工作以及黄主任和各机电工程学校各培训教师的艰辛付出。

机电一体化专业学结 [篇3]

为期两周的xx局系统机电产品检验业务人员培训班已圆满结束。结合本次培训以及所在单位机电产品出口的实际情况,谈谈自己的收获、体会如下:

一、收获

(一)、本次培训以理论为基础,实用性为主要内容,由机电处的八位老师、专家分别讲授:1、出口检验流程,两欧盟指令简介,iso9000族标准简介。2、进口机电产品相关法律法规。3、市场采购及援外物资机电产品检验监管。4、进口机电产品检验流程及注意事项。5、进口医疗器械检验,进口汽车检验注意事项。6、国家强制性标准相关知识及常用检验条款。7、市场采购商品真伪识别技巧(含认证标志真伪识别及实例示范)。8、接受报检、结果登记、原始记录及证稿拟制。通过认真的听讲,对相关的法律法规及其技术规范加深了理解和认识,尤其是对gb19517-2004内容有了进一步的了解和掌握。

(二)、培训期间安排了时间,随进口科和机电科分别到xx电机有限责任公司,xx集团有限公司,xx机床有限公司,xx工有限公司及xx动力股份有限公司跟班检验、检验实作。如现场对进口到货设备开箱检验,出口产品生产线、工艺流程的了解及其过程检验等。

(三)、集体讨论,总结交流经验。各单位根据工作实际,在加强机电产品检验工作方面做了积极探索,检查分支局机电产品检验工作质量时发现的问题,分析及解决建议,存在的薄弱环节,省局机电产品检验案例分析,如假冒铭牌电视机、手机,真假3c的识别。在讨论会上,机电处相关负责人提出了边境口岸机电产品合格评定方法及检验模式探讨。对一般贸易出口商品实施产地检验这一做法有了统一的认识。

二、体会

本次培训各项议程准备充分,学习时间安排紧骤,学习内容全面、系统。为提高我省进出口机电产品检验检疫工作质量,规范进出口机电产品检验监管行为,促进分支局提高检验执法水平,统一检验执法尺度,加强学习交流,加强对口业务管理和指导,推动xx检验检疫事业的发展,具有十分重要的现实意义。

xx局辖区口岸,出口机电产品来源渠道复杂,批次多,批量小,品种繁杂,在源头管理上困难较大,检验监管工作措施落实难以到位。检测能力与工作要求不适应,检测手段滞后,检不了,检不出,检不准,检不快的情况依然存在,在确保出口产品质量上,存在技术风险的隐患。总之,通过理论学习与实地实践相结合,自身的理论水平得到了进一步的提高,拓宽了知识面。在今后的工作当中,要认清形势,认真思考,结合工作实际及边贸的特殊性,参照省局大贸的一些做法,积极探索适合于口岸出口机电产品合格评定及检验监管模式,形成有效的工作制度。

机电一体化专业学结 [篇4]

根据县教育局的要求,在沭阳中专赵校长与吕书记精心组织与安排下,2015年11月10日,我校机电专业的80多名同学在教育局陶局长与我校吕书记的带领下,赴海安中等专业学校开展交流学习活动,本次活动于2015年1月18日圆满完成。

为了完成此次任务,县教育局职教科的张科长带领我校的相关部门负责人,提前赴海安中专进行对接,双方就学生的管理和课程的安排,共同制定了方案。在海安中专校领导的亲切关怀与领导下,沭阳中专班主任老师全程参与对学生的管理。

此次活动意义重大,取得了丰硕的成果。首先交流学习是建立在两地政府之间联系开展的,加强了两地政府的友好关系,为进一步交流做好铺垫。其次,交流学习让我们深切体会到了海安及南通地区的先进教学理念与教学方法,学生开阔了视野,增长了见识,学会了异地人与人之间的相处交流,为以后更好的融入社会提供了保障。为我校以后更好的发展提供了宝贵的经验,其中最突出的就是海安中专以单招为主,提高学校的本科达线率,把自己的品牌打响,让社会认识到单招上大学不是口头宣传而是实实在在的成绩,让人们改变了对职校以往的看法,提高了学校的知名度和办学层次。为了单招的良性发展是建立在录取分数线上提高,让生源质量进一步优化,加上学校科学管理,严谨教学。再次,南通是江苏省职业学校首批学习水平测试的试点市,海安中专也开展了学习水平测试,通过交流为我校提前了解到了关于学习水平测试的考核形式,学校开展的有利于提高成绩合格率的各种有针对性的教学措施,为我校即将参与的学习水平测试提供了宝贵的指导。

总之,在两个多月的学习交流中,师生收获颇丰,不仅学到了先进的文化专业知识,而且学到了先进的教学方法与教育理念,开拓了视野,为实现全面的素质教育和新时期职教人才的培养提供了丰富的实践经验。希望以后政府与教育主管部门多多的开展此类的交流与学习,学习他们的发达的技术,先进的理念,成熟的发展经验,为沭阳的加速发展培养更多的技能型人才。

机电一体化专业学结 [篇5]

中学对电化学的介绍是非常浅的,以至于有时学生一些突发奇想的问题,连老师也不能很好地解释。有的时候是老师知道原因,但不知道如何把原因简单、准确地表达出来;有的时候是连老师自己也不曾学过、不知道。这里先推荐几本比较好的参考书:《电化学原理》(北航的李荻主编)、《腐蚀电化学原理》(曹楚南院士主编的经典教材)、《金属腐蚀手册》(老一辈研究腐蚀的专家团队担任编委)。另外国外的两本经典电化学教科书,个人感觉看起来比较吃力,所以推荐等这三本书看完之后再看--《电化学方法、原理及其应用》(巴德)、《电化学》(哈曼等人)。

以下归纳几个常见的问题及其解析。

1、什么时候是阴阳极,什么时候用正负极?

很多人觉得已经了解了,其实不然。因为目前已经约定俗成电解池和金属腐蚀的时候用阴、阳极;而原电池用正、负极。但是难道原电池不能用阴、阳极来表示吗?

不是的。阴、阳极是从电极反应的角度,按电极上的得失电子情况进行定义的;而正负极则是物理上从电流的角度对两个电极进行定义的。这两种称谓只是角度不同。因此,常见的练习中,有题目判断电极情况的时候,要求原电池一定写“正极”、“负极”,而不能用”阴极“、”阳极“的做法其实是不准确的。

所以,下文中不管原电池、还是电解池,都将使用”阴极“、”阳极“进行称谓。

2、一个电极反应的微观动力学过程是如何的呢?

电极反应一定是发生在”电极/溶液“界面上的。一个电极反应的过程主要包括以下几个步骤:

(1)反应物从(本体)溶液中向电极表面传质(比如扩散);

(2)电极反应物吸附在电极表面,或通过化学反应(非氧化还原)转化为其他的微粒而吸附在电极表面,称为前置的表面转化;

(3)电子转移过程,电化学步骤;

(4)生成物从电极表面脱附,或通过化学反应(非氧化还原)转变为其他微粒从电极表面脱附,称为随后的表面转化;

(5)从电极附近向(本体)溶液传质,或生成新的相(如固体沉淀、气体等)。

步骤(1)、(3)、(5)是每个电化学反应都必须的步骤,步骤(2)、(4)则有的电化学反应可能会涉及到。

3、电极反应的微观过程,会有哪些阻碍因素?

上述的电极过程是连续的,其中比较慢的一个步骤成为控制整个反应速率的关键步骤,即速控步。不同的情况下,速控步可能会不一样。

如果反应物从(本体)溶液向电极表面的传质比较慢,步骤(1)成为速控步,则称为扩散控制。一定条件下,严重阻碍电化学反应发生的现象,称为浓差极化。

如果反应物在电极表面的电子转移过程比较慢,步骤(3)成为速控步,则称为反应控制。一定条件下,严重影响到电化学反应的发生的情况,成为电化学极化。

浓差极化和电化学极化是比较常见的。有的时候,生成物很难从电极表面脱附,并影响到其他步骤的发生,此时的情况称为电阻极化。

4、一个电极上如果有多个可能发生的反应,是否有先后顺序?

根据优先放电理论,溶液中氧化性强的物质先发生阴极反应;还原性强的物质先发生阳极反应。可见,是有先后顺序的。(这里需要注意一个没有获得学界认可的“曹天叙电解理论”。这个理论在许多电化学实验中不能得到支持。不少循环伏安等电化学实验方法,可以探究电极反应的机理,有兴趣可以检索各大数据库进行阅读。千万不要被这个不科学的“曹天叙电解理论”蒙蔽了。)

虽然优先放电理论中提到电极反应有先后顺序,但是在实际电化学反应中需要注意非常重要的一点“阴阳极的反应等当进行”(得失电子守恒)。阴极和阳极的反应在不同的区域发生,其速率会互相影响。如果一个阴极反应和一个阳极反应速率相等,则其他的阴极反应或阳极反应,均要排队等候。但优先的阴极反应和阳极反应不能等当的时候,就会同时出现副反应。

举一个简单的例子,往铁片上滴一滴稀盐酸。那么铁上会有几个电极反应呢?即使是纯铁(腐蚀速率很慢),表面也一定同时有铁失去电子和氧化剂得电子(反应必须发生在铁与溶液的界面上),这两种得失电子相反的电极耦合。因此,此时的纯铁是一个二重电极,阴极反应和阳极反应,都在同一个表面发生。当然阴极和阳极的反应是等当进行的。

但是,其中的阴极反应有两种可能性:可以是氢离子得电子,也可以是氧气得电子。一般情况下,氧气的氧化性(或者说电极电势)大于氢离子。所以这里就会出现一个理解上的问题:既然氧气氧化性强,却为何在酸性较强的情况下,铁主要发生析氢腐蚀呢?

这要从电极反应的动力学进行简单分析。

氧气在水中溶解度很小(即使这样,氧气的电极电势仍大于通常情况下的氢离子),在发生电化学反应的时候,电极附近的氧气被消耗完毕后,需要等待其他氧气分子继续溶解并向电极表面扩散,因此容易发生浓差极化。而一般情况下活泼金属的失去电子的速率比较快。金属能较快地提供大量电子,氧气却不能及时获取这些电子,则会由另一种氧化剂来协助,即氢离子同时参加反应。若溶液的酸性较强(ph<3),氢离子一般是不容易发生浓差极化的,其反应速率也是比较快的。因而酸性较强的时候,我们会观察到氢离子的得电子速率大大超过氧气的得电子速率,即明显观察到析氢腐蚀现象。(值得注意的是,此时氧气也参与反应,只是其速率相对慢了许多,而不在主要现象中)。

若溶液的酸性较强(ph>3),氢离子可能会发生浓差极化的,其反应速率就相对慢了。若氧气的反应速率相对较快(比如水膜很薄,氧气能快速溶解并传质到电极表面、或往溶液中鼓入氧气等情况)时,我们会观察到氧气的得电子速率超过氢离子的得电子速率,即明显观察到吸氧腐蚀现象。(值得注意的是,此时氢离子也可能参与反应,除非氢离子不能氧化该金属)。

这就是为何书本中说,铁在强酸性下主要发生析氢腐蚀,而弱酸性、中性、碱性下,主要发生吸氧腐蚀。这是一个电极上同时发生两种阴极反应的例子。这里两个阴极反应就不是先后顺序,而是主次关系了。

另外,在电解池中这种先后顺序和主从关系的例子就更多了。比如以下问题。

5、电解氯化亚铁溶液,两个电极上分别是什么反应?

在中学的不少师生眼里,离子在电场中的移动似乎非常重要。确实离子移动起到了导电的作用,但是另外需要注意的是,在电极过程的步骤(1)中,扩散传质其实有三种方式:①扩散;②对流;③电迁移。扩散,其实是指溶液中如果存在浓度梯度,则溶质会从浓度高向浓度低区域转移;对流,指局部浓度不均、温度不同、密度不同等时候,自发地相互对流,或搅拌(外加的搅拌或产生气泡的搅拌作用);电迁移,指阴阳离子在电场下定向移动。所有的原电池或电解池中,这三种传质方式都会同时存在,但根据不同情况,最主要的方式不一样。需要指出的是,当电解质浓度不太稀的时候,电迁移是可以忽略的。换一句话来说,溶液的浓度不是很稀的话,电迁移不会造成浓差极化的——阳极附近不会缺少阳离子,阴极附近也不会缺少阴离子的。

现在需要解决第二个困扰,阳离子能否在阳极放电,阴离子能否在阴极放电?

有人觉得阳极附近的紧密吸附层(stern层)带正电(根据双电层理论:阳极表面带负电,而紧挨着阳极表面的溶液带正电。由于没有搜到合适的图,请自行下图中将正负电荷的符号交换一下,进行理解)。

这个带正电的吸附层会对从远处传质过来的阳离子,产生排斥作用,因而fe2+难以靠近阳极表面。从而认为fe2+不能直接在阳极放电。虽然这是一个不可忽视的阻碍作用,但是值得注意的是,没有任何一本电化学的书籍(甚至无机化学、物理化学书)提到“阳离子不能在阳极放电,阴离子不能在阴极放电”的观点。

那么在电化学中,如何解决这个问题呢?此时就需要借助上面所说的电极过程的步骤(2)——“前置的表面转化”。fe2+可以在溶液中水解为fe(oh)+、fe(oh)2、[fe(oh)4]2-等微粒,来降低正电荷,换取靠近阳极的机会。这里不需要考虑这些微粒在溶液中的数量和寿命问题,因为只需要让fe(ii)顺利地吸附上电极表面,这些微粒的使命就完成了。

那现在两个问题都解决了:1、不是极稀的氯化亚铁溶液,阳极不缺fe2+;2、fe2+可以在电极表面放电。阳极有两个反应可供选择:要么氧化fe2+,要么氧化cl—。答案已经很明显了,按还原性(电极电势)fe2+先被氧化,但如果电流密度很大(电流密度是表现一个电化学反应快慢的物理量,等于电流除以电极反应的表面积),阳极的反应速率要求很快,fe2+失去的电子不足以达到这个电流密度的时候,就需要cl-来帮忙,共同失去电子使阳极的反应速率能等于阴极的反应速率。

所以我们进行实验地时候,低电压(低于使氯离子失去电子的电压),只是fe2+优先放电;而电压逐渐增大时(开始高于使氯离子失去电子的电压),但fe2+失去电子的速率能等于阴极得电子的速率,则氯离子也不放电;电压增大到比较高的时候,fe2+发生极化,速率不能与阴极等当,那么氯离子也同时参加了反应。

比阳极简单一些的阴极反应也是如此,如果fe2+电极电势大于氢离子,则fe2+先放电;反之,氢离子先放电。如果电流密度太大了,则同时放电。这里需要注意的是,产生氢气气泡的时候,会一定程度上阻碍铁在电极表面的析出。

6、电解重铬酸钾废水的案例,重铬酸根为什么不在阴极放电?

在不少习题中,根据题目的提示和要求,阴极必须书写:2h+ +2e-=h2(g).因而就发生了不少老师很难解释的一个问题,为什么重铬酸根不在阴极放电?

这个问题本身就是错的。谁说重铬酸根不在阴极放电?只是其发生了比较严重的极化而速率极慢。(当然有些时候速率极慢会被认为不反应,比如较强酸性下的铁,如果说不发生吸氧腐蚀,虽然不够严谨,但确实与析氢腐蚀的速率相差到了可以忽视的地步。)

那么这个重铬酸钾废水具体是什么情况呢?

首先,需要注意的是,虽说是废水但是其重铬酸钾的浓度是很稀的(一般小于10^-3mol/l),处理后的排放标准为小于10^-5mol/l。如果重铬酸钾含量太高就不适合电解法处理了。

那么,现在注意到这个很稀的重铬酸根浓度,这是很容易发生浓差极化的。所以阴极附近容易缺少重铬酸根离子,而并非它不愿意放电。(当然,如果碰撞机会合适的,也不是不能偶尔在阴极表面发生一些电化学反应的)。另外,值得注意的是这种废水必须加酸酸化,重铬酸根不管怎么被还原(电极表面上或溶液中氧化fe2+),都必须大量的氢离子,该氧化还原的半反应为:

因此,溶液的酸性是比较强的,所以在重铬酸根容易发生浓差极化的时候,氢离子就承担起了阴极反应的重任。

在对学生解释的时候,千万不能说因为重铬酸根是阴离子所以不能在阴极放电(否则就无法解释电解氯化亚铁溶液的阳极反应了),而应该说其浓度太低了,根据碰撞理论,在阴极大量反应的只能是氢离子。可以稍微和学生提一下,电极反应必须在电极表面发生,所以重铬酸根在电极表面上发生碰撞的机会小,但是与fe2+的碰撞在溶液中,处处可以发生,因此当电解一段时间之后,fe2+浓度增大后,可以较快地还原重铬酸根。

值得注意的是,这个实验我做过,其结果并非题目中说的重铬酸根在阳极氧化fe2+。而是电解一段时间(我是#url#重铬酸钾溶液3v电解了半小时)后,溶液搅拌一下,就迅速褪色;不搅拌的话,一个小时也不见褪色。

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