《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 明適用專業(yè)化學(xué)（師范）先修課程物理化學(xué)、無機化學(xué)、有機化學(xué)總學(xué)時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，對于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決實際問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，并能理論結(jié)合實際，初步學(xué)會利用所學(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)電源等方面的實際問題。為將來從事化學(xué)教學(xué)及其相關(guān)工作打下良好的基礎(chǔ)。(二)內(nèi)容選取和實施中注意的問題本課程是在電化學(xué)和電極過程動力學(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。它不僅與無機化學(xué)、有機化學(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)*電催化過程；(3)化學(xué)電源 (4)金屬的表面精飾；(5)無機物的電解工業(yè)；(6)有機物的電解合成；(7)*電化學(xué)傳感器；(8)金屬的腐蝕與防護。 說明：有“*”號的內(nèi)容根據(jù)課時選講(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，安排課堂討論。(四)考核方式考查：考勤+平時作業(yè)+開卷考試或?qū)ｎ}論文。(五)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時分配教學(xué)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)

3、時安排備注1電化學(xué)基礎(chǔ)62電催化過程2選 講3化學(xué)電源84金屬的表面精飾65無機物的電解工業(yè)36有機物的電解合成37電化學(xué)傳感器2選 講8電化學(xué)腐蝕與防護636(4學(xué)時選講)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)過程熱力學(xué)4. 非法拉第過程及電極/溶液界面的性能5. 法拉第過程和影響電極反應(yīng)速度的因素6. 物質(zhì)傳遞徑制反應(yīng)7. 電化學(xué)研究方法介紹說明和要求:(1) 了解應(yīng)用電化學(xué)的主要研究內(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。(2) 重點掌握電極反應(yīng)動力學(xué)的主要任務(wù);電極反應(yīng)動力學(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. 有機小分子的電催化氧化說明和要求：(1) 重點掌握電催化的類型及一般原理，影響電催化性能的因素，評價電催化性能的方法。(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)會有機小分子氧化電催化劑的制備及有機小分子氧化催化劑的表征及反應(yīng)機理探討。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;燃料電池的特點和分類，國內(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. 金屬電沉積和電鍍原理2. 電鍍過程3. 金屬的陽極氧化4. 電泳涂裝技術(shù)化說明和要求：(1) 熟悉金屬電沉積的電化學(xué)原理和電化學(xué)陰極過程的特點。(2) 了解金屬絡(luò)離子、有機表面活性劑和添加劑對陰極電沉積過程和陰極電流分布的影響。(3) 重點講授電鍍液的組成和主要金屬離子還原的電極過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。(4) 重點掌握

6、常用電鍍層的電鍍方法與工藝，難點是如何根據(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 無機物的電解工業(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)過氧化氫6. 水的電解說明和要求：(1) 重點掌握用電解合成法生產(chǎn)某些無機物的基礎(chǔ)知識。(2) 了解隔膜槽電解法、汞槽電解法。(3) 重點掌握無機鹽的電合成及化合物的電解方法。第六章 有機物的電解合成1. 概 述2. 有機電合成的若干發(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. 有機化合物的電化學(xué)氟化8.

7、均勻設(shè)計法在有機電化學(xué)合成工藝中的應(yīng)用9. 國外有機物電解合成研究動向說明和要求：(1) 重點掌握己二腈、四烷基鉛、糖 精、苯二酚有機物的電解合成。(2) 了解國外有機物電解合成研究動向。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性能指標；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1. 金屬腐蝕與防護的意義2. 金屬的電化學(xué)腐蝕3. 腐蝕電池4. 電勢-pH圖及其在金屬防護中的應(yīng)用5. 金屬的電化學(xué)防腐蝕說明和要求：(1) 重點從電化學(xué)熱力學(xué)和動力學(xué)上了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、機理和防止金屬腐蝕的防護方法。(2) 熟悉金屬腐蝕的電化學(xué)測量方法。三、教材和主要參考書教材1. 楊輝、盧文慶. 應(yīng)用電化學(xué). 科學(xué)出版社, 2