催化導(dǎo)論教學(xué)大綱

1、催化導(dǎo)論一、課程說(shuō)明課程編號(hào)：150107Z10課程名稱(chēng)：催化導(dǎo)論/ Introduction to Catalysis課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)選修課學(xué)時(shí)/學(xué)分：24/1.5先修課程：物理化學(xué)，化工原理，化學(xué)反應(yīng)工程適用專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程與工藝（含卓越工程師班）教材、教學(xué)參考書(shū)：（1）黃仲濤，耿建銘. 工業(yè)催化（第2版）M. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.（2）高正中，戴洪興. 實(shí)用催化（第2版）M. 化學(xué)工業(yè)出版社，2011.二、課程設(shè)置的目的意義催化導(dǎo)論課程作為化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)本科生的專(zhuān)業(yè)選修課程，其目的是使學(xué)生掌握工業(yè)催化技術(shù)的應(yīng)用以及催化劑設(shè)計(jì)、制備、表征的一般知識(shí)和規(guī)律。為學(xué)生終生學(xué)習(xí)和將來(lái)從事化學(xué)

2、工程技術(shù)工作，解決復(fù)雜工程技術(shù)問(wèn)題打好基礎(chǔ)。具體目的與意義如下：（1）能正確理解在科研和生產(chǎn)中應(yīng)用得最為廣泛的有關(guān)催化劑的制備、表征、反應(yīng)及其作用機(jī)理，并具有選擇催化劑及使用的基本知識(shí)。（2）熟練掌握催化劑結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，從微觀的角度探討催化劑組成、比例及表面層原子、分子及離子的位置、運(yùn)動(dòng)以及構(gòu)型與催化劑性能的關(guān)系。（3）具有選擇適宜催化劑及其操作條件、探索過(guò)程強(qiáng)化的初步能力。三、課程的基本要求通過(guò)本課程的教學(xué)，要求學(xué)生掌握：知識(shí)：本課程要求學(xué)生掌握催化作用的基礎(chǔ)概念和催化過(guò)程的化學(xué)本質(zhì)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步熟悉和了解工業(yè)催化的基本技術(shù)和一些簡(jiǎn)單的催化劑制備過(guò)程和使用方法，并了解催化劑的篩選

3、、新催化劑和催化過(guò)程的開(kāi)發(fā)過(guò)程（關(guān)聯(lián)畢業(yè)要求3-1：設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)；關(guān)聯(lián)度：高）。能力：熟練掌握催化劑的基本概念和基礎(chǔ)理論，對(duì)催化劑的工業(yè)應(yīng)用具備基礎(chǔ)的判斷和選擇能力；掌握本大綱所要求的催化劑的優(yōu)化方法，能夠就常見(jiàn)化工過(guò)程的催化劑的使用和開(kāi)發(fā)提出有效解決方法。素質(zhì)：熟悉運(yùn)用催化劑的基本知識(shí)，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的具體要求，對(duì)催化劑進(jìn)行合理選擇；培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力（畢業(yè)要求8-1：學(xué)習(xí)意識(shí)；關(guān)聯(lián)度：低）。四、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分配教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）講課(含研討)實(shí)踐第1章概論220催化作用和催化劑的定義、概念；

4、催化劑的組成、成分；催化體系的 分類(lèi)定義、概念；催化體系的分類(lèi)PPT電子課件講授，通過(guò)催化體系的特征、歷史來(lái)描述其作用。第2章催化中的吸附作用440固體表面結(jié)構(gòu)；分子在固體表面吸附；吸附熱；晶體結(jié)構(gòu)；金屬上化學(xué)吸附；半導(dǎo)體氧化物上化學(xué)吸附；絕緣體氧化物上化學(xué)吸附固體表面化學(xué)吸附教學(xué)思路：由常見(jiàn)固體表面物理吸附入手引入到化學(xué)吸附。教學(xué)模式：PPT電子課件講授，課堂討論。第3章催化劑制備660催化材料的類(lèi)別；催化劑的類(lèi)型； 單一活性組分和載體；二元氧化物；活性組分的沉積；浸??；特殊類(lèi)型；催化劑成型；催化劑的工業(yè) 制造催化劑的制備方法教學(xué)思路：通過(guò)介紹催化劑的制備方法了解活性組分和載體的 作用。教學(xué)

5、模式：PPT電子課件講授，課堂討論。第4章催化劑表征與測(cè)試440表面積；孔結(jié)構(gòu)（孔隙組織）；顆粒性質(zhì)；機(jī)械性質(zhì)的熱性質(zhì)；本體性質(zhì)；表面性質(zhì)；活性表征與測(cè)試原理教學(xué)思路：通過(guò)介紹催化劑的表征與測(cè)試了解催化劑的特性。教學(xué)模式：PPT電子課件講授，課堂討論。第5章催化劑的失活220結(jié)焦；金屬污染；毒物吸附；燒結(jié)；生成化合物； 相轉(zhuǎn)變和相分離；催化劑失活；催化劑再生和 更換催化劑失活的原因教學(xué)思路：通過(guò)介紹催化劑的失活的原因了解催化劑失活后的處置方法。教學(xué)模式：PPT電子課件講授，課堂討論。第6章新型催化材料220當(dāng)今催化材料的發(fā)展方向、研究進(jìn)展催化材料的發(fā)展方向教學(xué)思路：通過(guò)介紹新型催化劑的研究進(jìn)展

6、了解催化劑的發(fā)展方向。教學(xué)模式：PPT電子課件講授，課堂討論。第7章催化劑表征的現(xiàn)代物理方法220紅外光譜； 拉曼光譜； 核磁共振譜；X射線光電子能譜催化劑表征的現(xiàn)代表征方法的應(yīng)用教學(xué)思路：通過(guò)介紹催化劑的現(xiàn)代表征方法了解催化劑的特性。教學(xué)模式：PPT電子課件講授，課堂討論。第8章環(huán)境保護(hù)催化與環(huán)境友好催化技術(shù)220霧霾和PM2.5；污染物控制技術(shù)；汽車(chē)尾氣治理催化技術(shù)；靜態(tài)源凈化處理催化技術(shù)；工業(yè)廢液的催化凈化技術(shù)；環(huán)境友好的催化 技術(shù)各種環(huán)境保護(hù)與環(huán)境友好催化技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)思路：通過(guò)介紹與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的催化劑了解環(huán)境友好催化技術(shù)的應(yīng)用。教學(xué)模式：PPT電子課件講授，課堂討論。課間播放北京、

7、北京（大霧版）注：實(shí)踐包括實(shí)驗(yàn)、上機(jī)等五、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求在化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)。六、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定根據(jù)催化導(dǎo)論與畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)關(guān)系，本課程的考核內(nèi)容與考核方式均立足于相應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成。教學(xué)過(guò)程中采取講授、討論、分析、課前導(dǎo)學(xué)的方式進(jìn)行，注重過(guò)程考核，考核方式包括：筆試、討論、課內(nèi)互動(dòng)，課外閱讀等。過(guò)程考核占總評(píng)成績(jī)的40%，期末考試占總評(píng)成績(jī)的60%?？己朔绞娇己藘?nèi)容成績(jī)比例（%）備注課內(nèi)互動(dòng)和搶答基本知識(shí)，學(xué)習(xí)主動(dòng)性10%專(zhuān)題討論和辯論分析能力，交流素質(zhì)10%分組進(jìn)行課外閱讀文獻(xiàn)和自學(xué)能力與素質(zhì)10%考勤主動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)素質(zhì)10%期末考試課程知識(shí)和分析能力60%開(kāi)卷考試七、課程的持續(xù)改進(jìn)為了更好地服務(wù)于畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，本課程將積極持續(xù)改進(jìn)、推進(jìn)以下課程建設(shè)工作： （1）加強(qiáng)催化導(dǎo)論課程師資力量、教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)。（2）理論聯(lián)系實(shí)際，切實(shí)把培養(yǎng)學(xué)生工程概念和學(xué)習(xí)意識(shí)作為本課程