《电化学实验》课程教学大纲

1、PAGE PAGE 8电化学实验课程简介课程编号1240744018课程名称电化学实验课程性质限选学 时64学 分4学时分配授课： 实验：64 上机： 实践： 实践（周）： 考核方式闭卷考试，平时成绩占60% ，期末成绩占40% 。开课学院理学院更新时间适用专业应用化学专业先修课程电化学基础、电化学测量技术课程描述：电化学实验是应用电化学专业学生的专业实验课程，通过实验的手段，研究物质的电化学性质以及这些性质与化学反应之间的关系，从而形成规律的认识。本课程的主要内容有：方波电流法测定化学电源的欧姆内阻；交流阻抗法测量电极过程的电化学参数；CHI660D电化学工作站的了解及使用；PARSTAT-

2、2273电化学综合测试系统的了解及使用；稳态恒电位法测量阳极极化曲线；稳态恒电流法测量阴极极化曲线；循环伏安法研究氢和氧在铂电极上的吸附行为。本实验课的主要目的是使学生能够掌握电化学测试技术的基本方法和技能，从而能够根据所学原理设计实验，正确选择和使用仪器，锻炼学生观察实验现象、正确记录实验数据、处理数据、分析实验结果的能力；培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和作风；通过电化学实验课程的教学，还可以验证所学原理，巩固和加深对电化学原理的理解，提高学生对电化学知识灵活运用的能力，了解和掌握电化学的有关测定方法和基本的测试技术。Brief IntroductionCode1240744018Ti

3、tleElectrochemical ExperimentCourse natureLimited optionalSemester Hours64Credits4Semester Hour StructureLecture： Experiment：64 Computer Lab： Practice： Practice (Week)： AssessmentClosed book examination, usually results accounted for 60%, the final grade accounted for 40%.Offered bySchool of Science

4、Date2012-9forApplied Chemistry SpecialtyPrerequisitePrinciples of Electrochemistry, Measurement Technique of ElectrochemistryCourse Description: Electrochemistry experiment is a special experimental course for the students of Applied Chemistry. This course is to study electrochemistry properties and

5、 the relationship between properties and reactions. The content include measuring cathode polarization curve by steady state controlled current; measuring anode polarization curve by steady state controlled potential; measuring resistance power supply by square wave current; measuring current in cha

6、racteristic of electrode process by AC impedance; study the adsorption of hydrogen and oxygen in Pt electrode by potential scan.The purpose of this course is to make students master the basic methods and skills of electrochemical measurement technique, possess the abilities in correctly choosing and

7、 using related apparatus, rightly observing experimental phenomenon, accurately recording and analyzing experimental data. This course can also train student to have serious scientific attitudes and styles. And through learning this course, students could validate the theory, better understand the p

8、rinciples, enhanced their abilities in flexibly using electrochemical knowledge and grapple the testing ways and technologies related to electrochemistry.电化学实验课程教学大纲课程编号1240744018课程名称电化学实验课程性质限选学 时64学 分4学时分配授课： 实验：64 上机： 实践： 实践（周）： 考核方式闭卷考试，平时成绩占60% ，期末成绩占40% 。开课学院理学院更新时间适用专业应用化学专业先修课程电化学基础、电化学测量技术一

9、、教学内容实验一 方波电流法测定化学电源的欧姆内阻了解双踪示波器、超低频信号发生器的结构和工作原理，学习双踪示波器、超低频信号发生器的操作方法。连接线路并调节仪器，测量不同电池的欧姆内阻。教学重点：欧姆内阻的测量原理。教学难点：双踪示波器、超低频信号发生器的结构、工作原理。实验二 交流阻抗法测量电极过程的电化学参数了解超低频信号发生器、高阻箱电阻箱以及超低频双踪示波器的结构和工作原理，学习超低频信号发生器、高阻箱电阻箱以及超低频双踪示波器的使用、操作方法。连接线路并调节仪器，采用椭圆分析法测量模拟电解池以及真实电解池体系（Fe2(SO4)3）的交流阻抗谱图，分析计算相关电化学参数Rr、Rl、C

10、d。教学重点：椭圆分析法测量交流阻抗法的实验操作及数据处理。教学难点：交流阻抗法测量电极过程的电化学参数的原理。实验三 CHI660D电化学工作站的了解及使用采用CHI660D电化学工作站对电极过程的交换电流、电化学阻抗、双电层电容以及溶液电阻进行测量，连接线路并调节仪器，测量某一电压下的交流阻抗谱图，并将采用CHI660D电化学工作站测试所获得的结果同联合利用超低频信号发生器、高阻箱电阻箱以及超低频双踪示波器所获得的结果进行比较。改变测试体系以及电极种类，采用相同的测试方法测量不同条件下的交流阻抗谱图，分析交换电流密度的影响因素。教学重点：CHI660D电化学工作站测量交流阻抗谱图的方法及数

11、据处理方法。教学难点：CHI660D电化学工作站的工作原理。实验四 PARSTAT-2273电化学综合测试系统的了解及使用采用PARSTAT-2273电化学综合测试系统对电极过程的交换电流、电化学阻抗、双电层电容以及溶液电阻进行测量，连接线路并调节仪器，测量同一电解池体系在不同电压下的交流阻抗谱图，并将采用PARSTAT-2273电化学综合测试系统测试所获得的结果同联合利用超低频信号发生器、高阻箱电阻箱以及超低频双踪示波器所获得的结果进行比较，采用Zsimpwin软件对测试的谱图进行解谱分析，解释阻抗谱图随电位变化的规律。教学重点：PARSTAT-2273电化学综合测试系统测量交流阻抗谱图的方

12、法以及Zsimpwin解谱软件的使用方法。教学难点：PARSTAT-2273电化学综合测试系统的工作原理。实验五 稳态恒电位法测量阳极极化曲线（综合性实验）实验准备内容：1、查阅文献，了解测量阳极极化曲线的方法并考察影响钝化过程的因素。2、设计稳态恒电位法测量阳极极化曲线的装置图和所需仪器装置。3、选择研究电极，设计具体实验步骤。4、预习恒电位仪、CHI660D电化学工作站以及PARSTAT-2273电化学综合测试系统的结构、工作原理、调试、测试方法以及使用、操作的注意事项。5、制备和处理研究电极和参比电极，做好实验前准备。实验操作内容：1、采用恒电位仪测定金属镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线，研

13、究金属阳极极化曲线各部分的意义。初步学会分析比较实验数据质量。学习使用各种仪器。2、采用CHI660D电化学工作站测定金属镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线，改变测试溶液中某特殊阴离子的浓度，通过比较所得曲线，分析该阴离子对于极化曲线测试结果，即对金属镍的阳极氧化过程的影响。3、采用PARSTAT-2273电化学综合测试系统测定金属镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线。对分别采用恒电位仪、CHI660D电化学工作站以及PARSTAT-2273电化学综合测试系统对同一条件下测得的同一系统的极化曲线进行对比。4、进行数据处理，并根据数据做出极化曲线。教学重点：使用CHI660D电化学工作站以及PARSTAT-2

14、273电化学综合测试系统采用稳态恒电位法测量阳极极化曲线的操作方法。教学难点：稳态恒电位法测量阳极极化曲线的实验原理。实验六 稳态恒电流法测量阴极极化曲线（综合性实验）实验准备内容：1、查阅文献，了解测量阴极极化曲线的方法。2、设计稳态恒流法测量阴极极化曲线的装置图和所需仪器装置。3、选择研究电极，设计具体实验步骤。4、预习晶体暂稳压电源、交直流数字电压表、CHI660D电化学工作站以及PARSTAT-2273电化学综合测试系统的结构、工作原理、调试、测试方法以及使用、操作的注意事项。5、制备和处理研究电极和参比电极，做好实验前准备。实验操作内容：1、采用经典高压高阻法通过晶体暂稳压电源以及交

15、直流数字电压表等仪器仪表的联合利用测定锌在KOH溶液中的阴极极化曲线，研究氢在锌电极上的过电位。初步学会分析比较实验数据质量。学习使用各种仪器。2、采用PARSTAT-2273电化学工作站，用稳态控电流及控电位的方法测定锌在KOH溶液中的阴极极化曲线，将采用控电流及控电位两种测试方法所得结果进行对比。3、采用CHI660D电化学工作站，用稳态恒电位的方法测定锌电极在KOH溶液中的阴极极化曲线，对分别采用CHI660D电化学工作站、PARSTAT-2273电化学工作站以及经典高压高阻法在同一条件下测得的极化曲线进行对比。4、改变研究电极的种类，采用CHI660D电化学工作站测出不同金属电极（金属

16、Ni电极、金属Pt电极、金属不锈钢电极）在KOH溶液中的阴极极化曲线，通过比较所得曲线，分析电极种类对于极化曲线测试结果的影响。5、进行数据处理，并根据数据做出极化曲线。教学重点：使用CHI660D电化学工作站系统采用稳态恒电位法测量阴极极极化曲线以及使用PARSTAT-2273电化学综合测试系统采用稳态恒电流法测量阴极极极化曲线的操作方法。教学难点：稳态恒电流法测量阴极极化曲线的实验原理。实验七 循环伏安法研究氢和氧在铂电极上的吸附行为（综合性实验）实验准备内容：1、查阅文献，理解循环伏安法的测量原理，了解循环伏安法在电化学中的应用，以及测量新技术。2、查阅相关资料设计循环伏安法研究氢和氧在

17、铂电极上的吸附行为的原理图和所需仪器装置，设计具体实验步骤。3、设计循环伏安法测量循环伏安化曲线的装置图和所需仪器装置。4、选择研究电极，设计研究氢和氧在铂电极上的吸附行为的具体实验步骤。5、预习恒电位仪、CHI660D电化学工作站以及PARSTAT-2273电化学综合测试系统的结构、工作原理、调试、测试方法以及使用、操作的注意事项。6、对研究和辅助电极进行预处理。7、选择不同仪器连接装置，做好实验前准备。8、讨论并研究设计循环伏安法的其它应用。实验操作内容：1、采用恒电位仪通过循环伏安法测定铂电极在酸性电解液中的循环伏安曲线，来研究氢和氧在铂电极上的吸脱附行为，研究循环伏安曲线各部分的意义。

18、初步学会分析比较实验数据质量。学习使用各种仪器。2、采用CHI660D电化学工作站测试电极于在不同电位扫描范围下的循环伏安曲线。3、采用PARSTAT-2273电化学工作站测试电极在不同扫描速度下循环伏安曲线，根据各扫速v下的循环伏安曲线中的峰电流值ip与扫速v的关系分析电流峰产生的原因。 4、进行数据处理，并根据数据做出极化曲线。教学重点：使用CHI660D电化学工作站以及PARSTAT-2273电化学综合测试系统测量循环伏安曲线的操作方法。教学难点：采用循环伏安法研究氢和氧在铂电极上的吸附行为的实验原理。二、教学要求实验一 方波电流法测定化学电源的欧姆内阻掌握方波电流法测定化学电源的欧姆内

19、阻的原理和方法。了解双踪示波器、超低频信号发生器、恒电位仪的结构和工作原理，熟悉双踪示波器、超低频信号发生器、恒电位仪的操作方法。实验二 交流阻抗法测量电极过程的电化学参数理解交流阻抗法的原理，初步掌握用椭圆分析法测量电极的复数阻抗技术。进一步练习设计实验的能力。实验三 CHI660D电化学工作站的了解及使用了解CHI660D电化学工作站的工作原理以及使用方法，包括仪器硬件以及测试软件的使用方法，如：仪器上不同接线的功能以及各个接线同测试系统的连接方法，测试软件中测试模式、方法的选择，实验参数的设定，操作过程的注意事项等等。实验四 PARSTAT-2273电化学综合测试系统的了解及使用了解PARSTAT-2273电化学综合测试系统的工作原理以及使用方法，包括仪器硬件以及测试软件的使用方法，如：仪器面板上各个按钮的功能，仪器上不同接线的功能以及各个接线同测试系统的连接方法，测试软件中测试模式、测试方法的选择，实验参数的设定，操作过程的注意事项等等。实验五 稳态恒电位法测量阳极极化曲线（综合性实验）通过实验加深对