《應(yīng)用電化學(xué)》(中山大學(xué))

讀書破萬卷 下筆如有神讀書破萬卷 下筆如有神教學(xué)大綱課程編號：261144 開課單位：化學(xué)化工學(xué)院課程類別：專業(yè)教育 化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)：36 學(xué)分：2選用教材：應(yīng)用電化學(xué) 出版單位準(zhǔn)時(shí)間：中山大學(xué)出版社,2023年3月一、教學(xué)目的、任務(wù)電化學(xué)粗分為理論電化學(xué)和應(yīng)用電化學(xué)?！策x修課的內(nèi)容主要是向?qū)W生介紹、電化學(xué)方法在環(huán)境、生物和醫(yī)藥上的應(yīng)用。由于應(yīng)用電化學(xué)所包含的內(nèi)容很廣，30課時(shí)具體講授應(yīng)用電化學(xué)的全部內(nèi)容，教師可在簡要介紹應(yīng)用電化〕及其相關(guān)〔如電鍍學(xué)問二、教學(xué)改革設(shè)想某一側(cè)面的專業(yè)根底學(xué)問，到達(dá)學(xué)以致用的目的。四、講授大綱及課時(shí)安排:30課時(shí)第一章、應(yīng)用電化學(xué)概論本章的教學(xué)目的與要求：學(xué)習(xí)電化學(xué)的興趣和堅(jiān)決獻(xiàn)身電化學(xué)科學(xué)爭論與進(jìn)展的信念與決心。本章的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：應(yīng)用電化學(xué)的概況。第一節(jié)：應(yīng)用電化學(xué)的爭論內(nèi)容 (0.5課時(shí))其次節(jié)：電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換和貯存 (2.5課時(shí))一、 化學(xué)電源的根本學(xué)問1、化學(xué)電源的分類和組成2、化學(xué)電源的原理和性能3、電池的命名和型號1、鋅錳干電池2、堿性鋅錳電池3、鋅汞電池和鋅銀電池4、鋅空氣電池三、蓄電池1、鉛酸蓄電池2、鎘鎳電池3、金屬氫化物鎳電池四、鋰電池和鋰離子電池1、鋰電池2、鋰離子電池五、燃料電池1、燃料電池的特征、構(gòu)造和分類2、各類燃料電池1、鈉硫電池2、固體電解質(zhì)電池3、熱電池七、太陽能電池1、硅太陽能電池2、液結(jié)太陽能電池八、電化學(xué)與氫能開發(fā)一、腐蝕分類和腐蝕速度的表示

(2.0

課時(shí))二、金屬腐蝕的傾向和電化學(xué)腐蝕的條件1、金屬腐蝕的傾向2、腐蝕電池3、金屬外表上水膜的形成三、電化學(xué)腐蝕動力學(xué)1、伊文思圖2、析氫腐蝕動力學(xué)3、吸氧腐蝕動力學(xué)四、金屬的鈍化五、金屬腐蝕速度的電化學(xué)測量方法及有關(guān)測量技術(shù)1、極度化曲線處延法2、線性極化法3、三點(diǎn)法4、金屬外表微區(qū)電位和電流密度分布的測量六、金屬的防護(hù)1、金屬防護(hù)措施及耐腐蝕金屬材料的選擇2、緩蝕劑保護(hù)3、電化學(xué)保護(hù)第四節(jié)：電解冶金及有關(guān)功能材料的制取 (2.0課時(shí))一、電解制取金屬及合金材料的重要意義和電解冶金的分類二、金屬的電結(jié)晶1、金屬電結(jié)晶過程2、結(jié)晶過電位3、影響電極金屬結(jié)晶生長的因素三、水溶液電解提取1、水溶液中金屬電沉積的根本原則2、鋅和銅的電解提取四、水溶液電解精煉及電解制取金屬粉末1、水溶液電解精煉2、電解法制取金屬粉末五、熔鹽電解制取金屬及稀有金屬1、熔鹽中的電極電位2、影響熔鹽電解的因素3、電解制取輕金屬4、電解制取稀土金屬5、熔鹽電解制取高熔點(diǎn)金屬六、熔鹽電解制取合金和半導(dǎo)體1、熔鹽電解制取稀土合金的電極過程及合金化機(jī)理2、釹鐵合金的制取3、半導(dǎo)體和硼化鈦的電沉積第五節(jié)：環(huán)境保護(hù)與電化學(xué) (1.0課時(shí))一、電化學(xué)方法在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用二、電解法處理污染物1、電解氧化和電解復(fù)原除污染物2、電浮離和電分散三、電滲析1、原理與應(yīng)用2、電滲析膜的分類和性能四、離子選擇電極1、離子選擇電極的分類及原理2、離子選擇電極在環(huán)境分析方面的應(yīng)用五、溶出伏安法及應(yīng)用1、電積與溶出2、溶出電流及其影響因素3、溶出伏安法在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第六節(jié)：電化學(xué)在生物和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 (1.0課時(shí))一、生物體的電現(xiàn)象1、腦波、心電和筋電2、細(xì)胞膜電位和刺激傳遞二、伏安法在生物和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用1、伏安法爭論生物體物質(zhì)的電極反響2、溶出伏安法在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用3、溶出伏安法在食品中的應(yīng)用三、生物電化學(xué)傳感器1、電化學(xué)傳感器簡介2、生物電化學(xué)傳感器的原理和器件3、酶傳感器、微生物傳感器、組織傳感器和免疫傳感器四、應(yīng)用電化學(xué)方法診斷和治療的器件1、生物燃料電池2、FETDNA生物傳感器3、利用電刺激傳導(dǎo)的治療方法4、人工腎臟中的電化學(xué)系統(tǒng)其次章 電化學(xué)工程概要本章的教學(xué)目的與要求：過程。本章的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：素和電化學(xué)反響器的設(shè)計(jì)、電解槽構(gòu)造材料及電極材料的選擇。第一節(jié)物料衡算 (0.5課時(shí))其次節(jié)電壓衡算與能量衡算 (0.5課時(shí))第三節(jié)電解生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) (1.0課時(shí))二、電流效率四、空時(shí)產(chǎn)率第四節(jié) 電化學(xué)反響器 (1.0課時(shí))一、電化學(xué)反響器的分類二、電化學(xué)反響器的設(shè)計(jì)三、電解槽構(gòu)造材料及電極材料的選擇第三章 處理與加工本章的教學(xué)目的與要求：學(xué)生初步把握電化學(xué)外表處理與加工的原理與方法。本章的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：目的與要求選擇適宜的電鍍液和電鍍工藝，獲得性能優(yōu)異的電鍍層。第一節(jié) 概述 (0.5課時(shí))其次節(jié) 電鍍液的組成和主要金屬離子復(fù)原的電極過程 (0.5課時(shí))一、電鍍液的組成及其作用1、電鍍液的本性2、主鹽濃度3、附加鹽或酸4、添加劑二、主鹽金屬離子第三節(jié) 陰極上的電流分布和金屬分布 (2.0課時(shí))一、初次電流分布、二次電流分布和金屬分布三、微觀分散力氣和整平作用第四節(jié) 常用的電鍍層 (6.0課時(shí))第五節(jié)各種電鍍技術(shù)(3.0課時(shí))一、合金電鍍和復(fù)合電鍍1、合金電鍍2、復(fù)合電鍍〔分散電鍍〕二、化學(xué)鍍與塑料電鍍1、化學(xué)鍍2、塑料電鍍?nèi)⒚}沖電鍍、電刷鍍和激光電鍍1、脈沖電鍍2、電刷鍍3、激光電鍍第六節(jié) 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜 (2.0課時(shí))一、鋁及其合金的陽極氧化1、鋁和鋁金屬陽極氧化工藝條件及影響因素2、氧化機(jī)理二、鋁及其合金的電解著色和氧化鋁膜的封閉1、電解著色2、氧化鋁膜的封孔三、磷酸鹽膜第七節(jié) 電泳涂漆 (1.0課時(shí))一、電泳涂漆