《應用電化學》課程教學大綱

1、應用電化學課程教學大綱一、課程基本信息課程代碼：13140101課程名稱：應用電化學課程英文名稱：Applied Electrochemistry課程所屬單位：化學與環(huán)境工程系課程面向專業(yè)：應用化學及相關專業(yè)課程類型：必修先修課程：無機化學，有機化學，物理化學等課程學分：3總學時：48二、課程性質(zhì)與目的應用電化學是應用化學專業(yè)學生的一門必修專業(yè)課，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力強的應用化學專業(yè)人才，以及從事大、中學化學教學所必需的重要課程。應用電化學是在無機化學和物理化學等課程的基礎上，進一步研究電化學平衡和電化學反應速度的科學。這門課程與科學研究和生產(chǎn)實踐有著密切聯(lián)系，在化工、冶金、化學電源、

2、金屬腐蝕與保護、電化學加工以及電化學分析等工業(yè)部門中占有很重要的地位。同時在高新技術領域，如新能源、新材料、微電子技術、生物化學等方面有廣泛應用。系統(tǒng)地電化學化學的基礎知識和實驗技術、技能，培養(yǎng)科學的素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，是培養(yǎng)和造就高級化學、化工科技人才和化學教學工作者的要求。通過本課程的教學，要求學生達到：1、了解應用電化學在生產(chǎn)實際及科研工作中的重要意義2、掌握電化學的基本原理及其應用領域三、課程教學內(nèi)容與要求（一）電化學熱力學1、教學內(nèi)容與要求教學內(nèi)容：（1）電動勢形成的機理（2）電極電位（3）電池的構成與種類基本要求：（1）熟悉電動勢形成的機理（2）掌握電極電位的概念（3）了解電池的構成與

3、種類2、教學重點電動勢形成的機理3、教學難點電動勢形成的機理（二）雙電層1、教學內(nèi)容與要求教學內(nèi)容：（1）界面電荷層（2）電毛細管曲線和雙電層電容（3）雙電層結構模型（4）半導體/電解質(zhì)溶液界面雙電層（5）電極/溶液界面上的吸附現(xiàn)象基本要求：（1）理解界面電荷層形成的原理（2）熟悉雙電層的模型和理論（3）了解半導體/電解質(zhì)溶液界面雙電層（4）了解電極/溶液界面上的吸附現(xiàn)象2、教學重點（1）界面電荷層形成的原理（2）雙電層的模型和理論3、教學難點（1）雙電層的模型和理論（三）電極過程中的液相傳質(zhì)1、教學內(nèi)容與要求教學內(nèi)容：（1）電極過程概述（2）不可逆電極過程中電極的極化（3）液相中的傳質(zhì)方式（

4、4）穩(wěn)態(tài)擴散過程（5）濃差極化及極化曲線（6）非穩(wěn)態(tài)擴散過程動力學基本要求：（1）熟悉電極極化和過電位的測量（2）熟悉液相傳質(zhì)的三種方式（3）理解穩(wěn)態(tài)擴散過程動力學處理方法（4）掌握濃差極化的規(guī)律和特征（5）了解非穩(wěn)態(tài)擴散過程的動力學處理方法2、教學重點（1）穩(wěn)態(tài)擴散過程動力學處理方法（2）濃差極化的規(guī)律和特征3、教學難點（1）穩(wěn)態(tài)擴散過程動力學處理方法（四）電化學步驟動力學1、教學內(nèi)容與要求教學內(nèi)容：（1）電化學極化的經(jīng)驗公式（2）電極電位對電極反應活化能的影響（3）電化學步驟的基本動力學參數(shù)（4）穩(wěn)態(tài)極化的動力學參數(shù)（5）雙電層結構對電化學步驟反應速度的影響（6）多電子的電極反應（7）濃差

5、極化與活化極化共存時的動力學規(guī)律基本要求：（1）熟悉電化學極化的經(jīng)驗公式（2）掌握電極電位對電極反應活化能的影響（3）了解電化學步驟的基本動力學參數(shù)（4）熟悉穩(wěn)態(tài)極化的動力學參數(shù)（5）掌握雙電層結構對電化學步驟反應速度的影響（6）了解多電子電極反應的特征（7）熟悉濃差極化與活化極化共存時的動力學規(guī)律2、教學重點（1）電化學極化的經(jīng)驗公式（2）穩(wěn)態(tài)極化的動力學參數(shù)（3）電極電位對電極反應活化能的影響3、教學難點（1）多電子的電極反應（2）濃差極化與活化極化共存時的動力學規(guī)律(五)氣體電極過程1、教學內(nèi)容與要求教學內(nèi)容：（1）氫電極過程（2）氧電極過程（3）電催化過程基本要求：（1）理解析氫過電位

6、及其影響因素（2）掌握氧電極反應的特點（3）了解電催化的特點、電催化劑、電催化作用2、教學重點（1）析氫過電位及其影響因素（2）氧電極反應3、教學難點（1）電催化過程（六）無機電解和有機電化學合成1、教學內(nèi)容與要求教學內(nèi)容：（1）電解過程中的基本參數(shù)（2）典型無機化合物的電解合成（3）間接電化學有機合成（4）SPE法有機電化學合成（5）犧牲陽極有機電化學合成（6）電化學聚合（7）聲電化學合成基本要求：（1）理解掌握電解過程中的基本參數(shù)（2）了解典型無機化合物的電解合成方法（3）理解常見的有機電化學合成方法2、教學重點（1）電解過程中的基本參數(shù)（2）常見的有機電化學合成方法3、教學難點（1）常見

7、的有機電化學合成方法（七）電化學能源與能源開發(fā)1、教學內(nèi)容與要求教學內(nèi)容：（1）一次電池（2）二次電池（3）燃料電池（4）光電化學電池（5）電化學與氫能開發(fā)基本要求：（1）了解各類電池的特征和原理（2）了解電化學在氫能開發(fā)中的應用2、教學重點（1）各類電池的特征和原理3、教學難點（1）各類電池的特征和原理（八）電滲析1、教學內(nèi)容與要求教學內(nèi)容：（1）電滲析技術的基本原理及過程（2）離子交換膜（3）電滲析脫鹽的原理和結構（4）電滲析工藝參數(shù)（5）電滲析技術的應用基本要求：（1）理解電滲析的基本原理及過程（2）理解電滲析脫鹽的原理和結構（4）了解電滲析工藝參數(shù)（5）了解電滲析技術的應用2、教學重點

8、（1）電滲析的基本原理及過程（2）電滲析脫鹽的原理和結構3、教學難點（1）電滲析的基本原理及過程（九）電化學傳感器和電化學變色顯示1、教學內(nèi)容與要求教學內(nèi)容：（1）電化學傳感器（2）電化學變色顯示基本要求：（1）了解電化學傳感器的種類、原理及特點（2）了解電化學變色顯示現(xiàn)象、材料及器件2、教學重點（1）電化學傳感器的種類、原理及特點（2）電化學變色顯示現(xiàn)象、材料及器件3、教學難點（1）電化學傳感器的原理（2）電化學變色顯示現(xiàn)象（十）金屬電化學1、教學內(nèi)容與要求教學內(nèi)容：（1）金屬的表面精飾（2）金屬的電化學加工（3）金屬的電化學冶煉基本要求：（1）理解金屬電沉積、陽極氧化、鋁的彩化、電泳涂料等

9、金屬表面精飾原理（2）了解電蝕、電解磨削、電化學去毛刺、電鑄等金屬電化學加工方法（3）了解常見的金屬冶煉電化學過程及工藝2、教學重點（1）金屬電沉積原理（2）金屬冶煉原理及過程3、教學難點（1）金屬電沉積原理（2）電蝕、電解磨削、電化學去毛刺、電鑄等金屬電化學加工方法四、學時分配本課程總參考學時數(shù)：48學時，具體分配如下：序號教學內(nèi)容學時課堂講授實驗課習題課討論課其它1電化學熱力學42雙電層43電極過程中的液相傳質(zhì)84電化學步驟動力學65氣體電極過程26無機電解和有機電化學合成67電化學能源與能源開發(fā)48電滲析29電化學傳感器和電化學變色顯示210金屬電化學10小計48比例100%合計48五、教學環(huán)節(jié)與教學要求：課堂講授主要采取教師講解的方式，有條件可運用CAI課件進行輔助教學。對本大綱中要求學生理解和掌握的內(nèi)容，要布置適當?shù)恼n后習題，以幫助學生通過練習進一步復習和鞏固課堂所學知識，提高利用理論解決實際問題的能力。六、課程考核方法本課程的考核方法為考試平時成績主要通過學生的