《應(yīng)用電化學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、應(yīng)用電化學(xué)教學(xué)大綱一、說(shuō) 明適用專業(yè)化學(xué)（師范）先修課程物理化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)總學(xué)時(shí)32總學(xué)分2(一)本課程的目的、要求應(yīng)用電化學(xué)是化學(xué)（師范）專業(yè)本科生的一門專業(yè)選修課，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力及綜合素質(zhì)的提高起著至關(guān)重要的作用。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電化學(xué)和應(yīng)用電化學(xué)中的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)，并能理論結(jié)合實(shí)際，初步學(xué)會(huì)利用所學(xué)的電化學(xué)原理分析和解決應(yīng)用電化學(xué)領(lǐng)域中有關(guān)金屬腐蝕、電沉積和化學(xué)電源等方面的實(shí)際問(wèn)題。為將來(lái)從事化學(xué)教學(xué)及其相關(guān)工作打下良好的基礎(chǔ)。(二)內(nèi)容選取和實(shí)施中注意的問(wèn)題本課程是在電化學(xué)和電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)等有關(guān)理論基礎(chǔ)上主要介紹電化學(xué)在各有關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)

2、用。它不僅與無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和化學(xué)工程等學(xué)科相關(guān)，還滲透到環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、生物學(xué)和金屬工業(yè)等領(lǐng)域。它的應(yīng)用范圍很廣，涉及到民用、工農(nóng)醫(yī)、國(guó)防以及尖端科學(xué)技術(shù)。 本課程的內(nèi)容包括：(1)電化學(xué)的基礎(chǔ)；(2)*電催化過(guò)程；(3)化學(xué)電源 (4)金屬的表面精飾；(5)無(wú)機(jī)物的電解工業(yè)；(6)有機(jī)物的電解合成；(7)*電化學(xué)傳感器；(8)金屬的腐蝕與防護(hù)。 說(shuō)明：有“*”號(hào)的內(nèi)容根據(jù)課時(shí)選講(三)教學(xué)方法本課程采用多媒體課件，以課堂講授為主，并要求學(xué)生根據(jù)講授的內(nèi)容查閱文獻(xiàn)，安排課堂討論。(四)考核方式考查：考勤+平時(shí)作業(yè)+開(kāi)卷考試或?qū)ｎ}論文。(五)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配教學(xué)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)

3、時(shí)安排備注1電化學(xué)基礎(chǔ)62電催化過(guò)程2選 講3化學(xué)電源84金屬的表面精飾65無(wú)機(jī)物的電解工業(yè)36有機(jī)物的電解合成37電化學(xué)傳感器2選 講8電化學(xué)腐蝕與防護(hù)636(4學(xué)時(shí)選講)二、大 綱 內(nèi) 容第一章 電化學(xué)基礎(chǔ)1. 緒論2. 電化學(xué)體系的基本單元3. 電化學(xué)過(guò)程熱力學(xué)4. 非法拉第過(guò)程及電極/溶液界面的性能5. 法拉第過(guò)程和影響電極反應(yīng)速度的因素6. 物質(zhì)傳遞徑制反應(yīng)7. 電化學(xué)研究方法介紹說(shuō)明和要求:(1) 了解應(yīng)用電化學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容和發(fā)展方向，介紹本課程所需要的電化學(xué)基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)。(2) 重點(diǎn)掌握電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的主要任務(wù);電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)公式；穩(wěn)態(tài)物質(zhì)傳遞，穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)。(3) 了解電

4、位掃描技術(shù)-循環(huán)伏安法;控制電位技術(shù)-單電位階躍法;控制電流技術(shù)-恒電流電解，光譜電化學(xué)方法。第二章 電催化過(guò)程*1. 電催化原理2. 氫電極反應(yīng)的電催化3. 氧電極反應(yīng)的電催化4. 有機(jī)小分子的電催化氧化說(shuō)明和要求：(1) 重點(diǎn)掌握電催化的類型及一般原理，影響電催化性能的因素，評(píng)價(jià)電催化性能的方法。(2) 了解氫電極反應(yīng)的電催化和氧氣的電催化還原以及有機(jī)小分子在純金屬、二元或多元金屬電、金屬及金屬氧化物催化劑上的氧化。(3) 學(xué)會(huì)有機(jī)小分子氧化電催化劑的制備及有機(jī)小分子氧化催化劑的表征及反應(yīng)機(jī)理探討。第三章 化學(xué)電源1. 化學(xué)電源的概述2. 一次電池3. 二次電池4. 燃料電池說(shuō)明和要求：(

5、1) 熟悉化學(xué)電源的主要性能，化學(xué)電源的選擇和應(yīng)用。(2) 重點(diǎn)掌握一次電池、二次電池的通性及應(yīng)用。(3) 了解燃料電池的歷史和發(fā)展;燃料電池的特點(diǎn)和分類，國(guó)內(nèi)外燃料電池的研究現(xiàn)狀，質(zhì)子交換膜燃料電池。第四章 金屬的表面精飾1. 金屬電沉積和電鍍?cè)?. 電鍍過(guò)程3. 金屬的陽(yáng)極氧化4. 電泳涂裝技術(shù)化說(shuō)明和要求：(1) 熟悉金屬電沉積的電化學(xué)原理和電化學(xué)陰極過(guò)程的特點(diǎn)。(2) 了解金屬絡(luò)離子、有機(jī)表面活性劑和添加劑對(duì)陰極電沉積過(guò)程和陰極電流分布的影響。(3) 重點(diǎn)講授電鍍液的組成和主要金屬離子還原的電極過(guò)程以及陰極上的電流分析、金屬分布、電鍍液的分散能力和整平作用的相關(guān)知識(shí)。(4) 重點(diǎn)掌握

6、常用電鍍層的電鍍方法與工藝，難點(diǎn)是如何根據(jù)不同電鍍層(特別是合金電鍍和復(fù)合電鍍層)的目的與要求選擇合適的電鍍液和電鍍工藝，獲得性能優(yōu)異的電鍍層。第五章 無(wú)機(jī)物的電解工業(yè)1. 概 述2. 氯堿工業(yè)3. 氯酸鹽和高氯酸鹽的電合成4. 錳化合物的電解合成5. 電解法生產(chǎn)過(guò)氧化氫6. 水的電解說(shuō)明和要求：(1) 重點(diǎn)掌握用電解合成法生產(chǎn)某些無(wú)機(jī)物的基礎(chǔ)知識(shí)。(2) 了解隔膜槽電解法、汞槽電解法。(3) 重點(diǎn)掌握無(wú)機(jī)鹽的電合成及化合物的電解方法。第六章 有機(jī)物的電解合成1. 概 述2. 有機(jī)電合成的若干發(fā)展方向3. 己二腈的電解合成4. 四烷基鉛5. 糖 精6. 苯二酚7. 有機(jī)化合物的電化學(xué)氟化8.

7、均勻設(shè)計(jì)法在有機(jī)電化學(xué)合成工藝中的應(yīng)用9. 國(guó)外有機(jī)物電解合成研究動(dòng)向說(shuō)明和要求：(1) 重點(diǎn)掌握己二腈、四烷基鉛、糖 精、苯二酚有機(jī)物的電解合成。(2) 了解國(guó)外有機(jī)物電解合成研究動(dòng)向。第七章 電化學(xué)傳感器*1. 概 述2. 控制電位電解型氣體傳感器3. 生物電化學(xué)傳感器說(shuō)明和要求：(1) 了解化學(xué)傳感器的發(fā)展概況及分類。(2) 重點(diǎn)掌握控制電位電解型氣體傳感器的結(jié)構(gòu)原理和性能指標(biāo)及生物電化學(xué)傳感器的應(yīng)用。(3) 掌握電流型氣體傳感器的幾個(gè)性能指標(biāo)；新一代SPE控制電位電解型氣體傳感器的研制。第八章 電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1. 金屬腐蝕與防護(hù)的意義2. 金屬的電化學(xué)腐蝕3. 腐蝕電池4. 電勢(shì)-pH圖及其在金屬防護(hù)中的應(yīng)用5. 金屬的電化學(xué)防腐蝕說(shuō)明和要求：(1) 重點(diǎn)從電化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)上了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、機(jī)理和防止金屬腐蝕的防護(hù)方法。(2) 熟悉金屬腐蝕的電化學(xué)測(cè)量方法。三、教材和主要參考書(shū)教材1. 楊輝、盧文慶. 應(yīng)用電化學(xué). 科學(xué)出版社, 2