《應(yīng)用電化學(xué)》課程課程教學(xué)

1、 -應(yīng)用電化學(xué) 課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對(duì)象：本科層次，專業(yè)名稱課程代碼：應(yīng)用電化學(xué)，17E01827學(xué)時(shí)分配：32賦予學(xué)分：1.5先修課程：無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)后續(xù)課程：無二、課程性質(zhì)與任務(wù)應(yīng)用電化學(xué)是一門利用電化學(xué)基本原理，解決科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)際中涉及電化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)金屬腐蝕、金屬電沉積、化學(xué)電源、電化學(xué)合成等方面的實(shí)際問題的課程。應(yīng)用電化學(xué)為化學(xué)系 “化學(xué)”專業(yè)的選修課程。三、教學(xué)目的與要求通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及基本原理，了解電化學(xué)應(yīng)用方面的前沿動(dòng)態(tài)和最新進(jìn)展，初步學(xué)會(huì)分析和解決電化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域中各種實(shí)際問題的能力。四、教學(xué)內(nèi)容與安排前

2、言及第一章 電化學(xué)理論基礎(chǔ)（10學(xué)時(shí)）1.1電化學(xué)體系的基本單元 1.1.1電極 1.1.2隔膜 1.1.3電解質(zhì)溶液 1.1.4電解池的設(shè)計(jì)與安裝1.2電化學(xué)過程熱力學(xué) 1.2.1可逆電化學(xué)過程的熱力學(xué) 1.2.2不可逆電化學(xué)過程的熱力學(xué)1.3非法拉第過程及電極/溶液界面的性能 1.3.1電極的電容和電荷 1.3.2雙電層理論概要 1.3.3零電荷電勢(shì)與表面吸附1.4法拉第過程和影響電極反應(yīng)速度的因素 1.4.1電極反應(yīng)種類和機(jī)理 1.4.2電化學(xué)實(shí)驗(yàn)及電化學(xué)電池的變量 1.4.3影響電極反應(yīng)速度的因素及電極的極化 1.4.4電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介1.5物質(zhì)傳遞控制反應(yīng)緒論 1.5.1物質(zhì)傳遞的

3、形式 1.5.2穩(wěn)態(tài)物質(zhì)傳遞1.6電化學(xué)研究方法介紹 1.6.1穩(wěn)態(tài)和暫態(tài) 1.6.2電位掃描技術(shù)循環(huán)伏安法 1.6.3控制電位技術(shù)單電位階躍法 1.6.4控制電流技術(shù)恒電流電解 1.6.5光譜電化學(xué)方法第二章 電催化過程(暫不列入講授內(nèi)容)2.1電催化原理 2.1.1電催化的類型及一般原理 2.1.2影響電催化性能的因素 2.1.3評(píng)價(jià)電催化性能的方法2.2氫電極反應(yīng)的電催化 2.2.1氫氣析出的電催化 2.2.2氫氧化反應(yīng)的電催化2.3氧電極反應(yīng)的電催化 2.3.1氧氣的電催化還原 2.3.2氧析出反應(yīng)的電催化2.4有機(jī)小分子的電催化氧化 2.4.1有機(jī)小分子在單金屬電催化劑上的氧化 2.

4、4.2有機(jī)小分子在二元或多元金屬電催化劑上的氧化 2.4.3有機(jī)小分子在金屬及金屬氧化物催化劑上的氧化 2.4.4有機(jī)小分子氧化電催化劑的制備 2.4.5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（5學(xué)時(shí)）3.1概述 3.1.1主要術(shù)語 3.1.2化學(xué)電源的主要性能 3.1.3化學(xué)電源的選擇和應(yīng)用3.2一次電池 3.2.1一次電池的通性及應(yīng)用 3.2.2堿性鋅錳電池 3.2.3其他幾種鋅一次電池 3.2.4鋰電池3.3二次電池 3.3.1二次電池的一般性質(zhì)及應(yīng)用 3.3.2鉛酸蓄電池 3.3.3堿性Ni/Cd電池 3.3.4氫鎳電池 3.3.5鋰電池和鋰離子電池 3.3.6Na/

5、NiCl2二次電池 3.3.7處于研究、開發(fā)中的鋅二次電池3.4燃料電池 3.4.1燃料電池的歷史和發(fā)展 3.4.2燃料電池的特點(diǎn)和分類 3.4.3國(guó)內(nèi)外燃料電池的研究現(xiàn)狀 3.4.4質(zhì)子交換膜燃料電池第四章 金屬的表面精飾（5學(xué)時(shí)）4.1金屬電沉積和電鍍?cè)?4.1.1簡(jiǎn)單金屬離子的還原 4.1.2金屬絡(luò)離子的還原 4.1.3金屬共沉積原理 4.1.4金屬電結(jié)晶動(dòng)力學(xué) 4.1.5金屬電沉積過程中表面活性物質(zhì)的作用4.2電鍍過程 4.2.1鍍層應(yīng)具有的主要性能 4.2.2影響鍍層質(zhì)量的因素 4.2.3電鍍生產(chǎn)工藝 4.2.4幾種典型的電鍍過程 4.2.5塑料的金屬化涂裝4.3金屬的陽極氧化 4

6、.3.1金屬陽極氧化原理 4.3.2鋁的陽極氧化 4.3.3鈦的陽極氧化4.4電泳涂裝技術(shù) 4.4.1陽極電泳涂裝 4.4.2陰極電泳涂裝第五章 無機(jī)物的電解工業(yè)（4學(xué)時(shí)）5.1概述5.2氯堿工業(yè) 5.2.1隔膜槽電解法 5.2.2汞槽電解法 5.2.3離子膜槽電解法 5.2.4氯堿工業(yè)未來發(fā)展的展望5.3氯酸鹽和高氯酸鹽的電合成 5.3.1氯酸鈉 5.3.2高氯酸鹽5.4錳化合物的電解合成 5.4.1電解MnO2 5.4.2高錳酸鉀5.5電解法生產(chǎn)過氧化氫5.6水的電解第六章 有機(jī)物的電解合成（暫不列入講授內(nèi)容）6.1概述6.2有機(jī)電合成的若干發(fā)展方向6.3已二腈的電解合成6.4四烷基鉛6.

7、5糖精6.6苯二酚6.7有機(jī)化合物的電化學(xué)氟化6.8均勻設(shè)計(jì)法在有機(jī)電化學(xué)合成工藝中的應(yīng)用6.9國(guó)外有機(jī)物電解合成研究動(dòng)向 6.9.1陽極氧化反應(yīng) 6.9.2陰極還原反應(yīng)第七章 電化學(xué)傳感器（暫不列入講授內(nèi)容）7.1概述 7.1.1化學(xué)傳感器分類 7.1.2電位型傳感器簡(jiǎn)介7.2控制電位電解型氣體傳感器 7.2.1控制電位電解型氣體傳感器的發(fā)展 7.2.2Clark電極 7.2.3控制電位電解型氣體傳感器的結(jié)構(gòu)原理 7.2.4氣體擴(kuò)散電極在氣體傳感器中的應(yīng)用 7.2.5電流型氣體傳感器的幾個(gè)性能指標(biāo) 7.2.6新一代SPE控制電位電解型氣體傳感器的研制7.3生物電化學(xué)傳感器 7.3.1生物傳感器的分類 7.3.2酶?jìng)鞲衅鞯诎苏?電化學(xué)腐蝕與防護(hù)（4學(xué)時(shí)）8.1金屬腐蝕與防護(hù)的意義8.2金屬的電化學(xué)腐蝕8.3腐蝕電池8.4電勢(shì)-pH圖及其在金屬防護(hù)中的應(yīng)用 8.4.1Fe-H2O體系的-pH圖的構(gòu)作 8.4.2Fe-H2O體系的-pH圖在金屬防護(hù)上的應(yīng)用8.5金屬的電化學(xué)防腐蝕電化學(xué)實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施多媒體教學(xué)六、課程考核與評(píng)估課程考核由兩部分組成，一部分為平時(shí)成績(jī)，占30，另一部分期末進(jìn)行考查，占70。平時(shí)成績(jī)由課堂