《应用电化学》课程教学大纲

应用电化学课程教学大纲AppliedElectrochemistry学时数：16学分数：1适用专业：材料化学、化学（应用化学方向）一、课程的性质、目的和任务《应用电化学》是材料化学专业高年级学生的一门选修专业课。通过本课程的学习，要使学生获得：1．电化学基础理论；2．电化学测试技术；3．电化学技术在催化、电源、表面处理、材料腐蚀、无机物与有机物合成、电化学传感器等方面的应用。课程以培养学生对电化学理论知识与应用具有初步了解为教学目的。二、课程教学的基本要求（一）电化学理论基础掌握电化学体系的基本单元、电化学过程力学与电极动力学、物质传递形式。理解法拉第过程和影响电极响应速度的因素。了解相关电化学研究方法。（二）电催化过程掌握电催化类型与原理、影响催化性能的因素。理解氢电极、氧电极反应的电催化。了解有机小分子的电催化氧化。（三）化学电源掌握化学电源的主要术语、性能指标、常见的一次与二次电池以及燃料电池的类型理解不同类型电池的阴阳极反应以及电池反应。了解一次与二次电池以及燃料电池的进展。（四）金属的表面精饰掌握金属电沉积与阳极氧化、电泳技术的原理与特点以及用途。理解金属共沉积原理、金属电结晶动力学、阴阳极电泳涂装。了解金属电镀工艺与塑料电镀工艺。（五）无机物的电解工业掌握氯碱工业的电解工艺、锰化合物的电解合成。理解水的电解。了解氯酸盐和高氯酸盐的电合成、电解法生成过氧化氢。（六）有机物的电解合成掌握苯二酚的电解合成。理解有机化合物的电解氟化。了解有机电解合成的研究进展。（七）电化学传感器掌握电化学传感器的分类与原理、控制电位型气体传感器的结构原理。理解生物传感器分类与酶传感器的应用。了解控制电流型气体传感器原理与应用。（八）电化学腐蚀与防护掌握金属腐蚀与防护的意义、电位-pH图的应用。理解金属电化学腐蚀原理与防腐蚀措施。了解金属防腐蚀的主要技术与原理。三、课程的教学内容、重点和难点第一章电化学理论基础一、电化学体系的基本单元二、电化学过程热力学三、非法拉第过程及电极/溶液界面的性能四、法拉第过程和影响电极响应速度的因素五、物质传递控制反应绪论六、电化学研究方法介绍重点：电化学过程热力学与动力学。难点：影响电极响应速度的因素；电化学研究方法。第二章电催化过程一、电催化原理二、氢电极反应的电催化三、氧电极反应的电催化四、有机小分子的电催化氧化重点：电催化原理；氢、氧电极反应电催化。难点：电催化原理与影响催化性能的因素。第三章化学电源一、概述二、一次电池三、二次电池四、燃料电池重点：电池的概述与基本性能；锂离子二次电池；燃料电池。难点：锂离子二次电池与燃料电池的电极反应与电池反应。第四章金属的表面精饰一、金属电沉积和电镀原理二、电镀过程三、金属的阳极氧化四、电泳涂装技术重点：金属电沉积原理与工艺以及金属阳极氧化技术。难点：金属电沉积结晶动力学第五章无机物的电解工业一、概述二、氯碱工业三、氯酸盐和高氯酸盐的电合成四、锰化合物的电解合成五、电解法生成过氧化氢六、水的电解重点：氯碱工业；锰化合物的电解合成。难点：氯碱工业的电解工艺、锰化合物的电解合成原理。第六章有机物的电解合成一、概述二、有机电解合成在若干领域的应用重点：有机电解合成原理与概念；苯二酚的电解合成。难点：有机电解合成原理与有机化合物的电解氟化。第七章电化学传感器一、概述二、控制电位电解型气体传感器三、生物电化学传感器重点：电位电解型气体传感器的原理以及应用。难点：电位电解型气体传感器的原理；酶生物传感器的原理。第八章电化学腐蚀与防护一、概述二、电化学腐蚀理论三、电位-pH图四、防腐蚀技术重点：电化学腐蚀理论与概念；电位-pH图。难点：电化学腐蚀理论。四、课程各教学环节要求本课程以课堂教学为主，其中，新内容讲授13课时，讨论课2课时、习题课1课时。五、学时分配章节主要内容各教学环节学时分配作业题量备注讲授实验讨论习题课外其它小计一电化学理论基础334二电催化过程112三化学电源1123四金属的表面精饰2134五无机物的电解工业111六有机物的电解合成222七电化学传感器111八电化学腐蚀与防护2133合计13211620六、课程与其它课程的联系应用电化学以无机化学、有机化学、物理化学、材料学的有关理论为基础，是化学与材料学的交叉专业课程。七、教材与教学参考书（一）教材杨辉、卢文庆.应用电化学.北京：科学出版社出版，2001（二）参考书[1]查全性.电极过程动力学.北京：科学