《应用电化学》课程教学大纲

1、应用电化学教学大纲一、说 明适用专业化学（师范）先修课程物理化学、无机化学、有机化学总学时32总学分2(一)本课程的目的、要求应用电化学是化学（师范）专业本科生的一门专业选修课，对于培养学生分析问题、解决实际问题的能力及综合素质的提高起着至关重要的作用。通过本课程的学习，使学生掌握电化学和应用电化学中的基本概念和基础知识，并能理论结合实际，初步学会利用所学的电化学原理分析和解决应用电化学领域中有关金属腐蚀、电沉积和化学电源等方面的实际问题。为将来从事化学教学及其相关工作打下良好的基础。(二)内容选取和实施中注意的问题本课程是在电化学和电极过程动力学等有关理论基础上主要介绍电化学在各有关领域的应

2、用。它不仅与无机化学、有机化学、分析化学和化学工程等学科相关，还渗透到环境科学、能源科学、生物学和金属工业等领域。它的应用范围很广，涉及到民用、工农医、国防以及尖端科学技术。 本课程的内容包括：(1)电化学的基础；(2)*电催化过程；(3)化学电源 (4)金属的表面精饰；(5)无机物的电解工业；(6)有机物的电解合成；(7)*电化学传感器；(8)金属的腐蚀与防护。 说明：有“*”号的内容根据课时选讲(三)教学方法本课程采用多媒体课件，以课堂讲授为主，并要求学生根据讲授的内容查阅文献，安排课堂讨论。(四)考核方式考查：考勤+平时作业+开卷考试或专题论文。(五)教学内容与学时分配教学章节教学内容学

3、时安排备注1电化学基础62电催化过程2选 讲3化学电源84金属的表面精饰65无机物的电解工业36有机物的电解合成37电化学传感器2选 讲8电化学腐蚀与防护636(4学时选讲)二、大 纲 内 容第一章 电化学基础1. 绪论2. 电化学体系的基本单元3. 电化学过程热力学4. 非法拉第过程及电极/溶液界面的性能5. 法拉第过程和影响电极反应速度的因素6. 物质传递径制反应7. 电化学研究方法介绍说明和要求:(1) 了解应用电化学的主要研究内容和发展方向，介绍本课程所需要的电化学基本概念和基础知识。(2) 重点掌握电极反应动力学的主要任务;电极反应动力学公式；稳态物质传递，稳态和暂态。(3) 了解电

4、位扫描技术-循环伏安法;控制电位技术-单电位阶跃法;控制电流技术-恒电流电解，光谱电化学方法。第二章 电催化过程*1. 电催化原理2. 氢电极反应的电催化3. 氧电极反应的电催化4. 有机小分子的电催化氧化说明和要求：(1) 重点掌握电催化的类型及一般原理，影响电催化性能的因素，评价电催化性能的方法。(2) 了解氢电极反应的电催化和氧气的电催化还原以及有机小分子在纯金属、二元或多元金属电、金属及金属氧化物催化剂上的氧化。(3) 学会有机小分子氧化电催化剂的制备及有机小分子氧化催化剂的表征及反应机理探讨。第三章 化学电源1. 化学电源的概述2. 一次电池3. 二次电池4. 燃料电池说明和要求：(

5、1) 熟悉化学电源的主要性能，化学电源的选择和应用。(2) 重点掌握一次电池、二次电池的通性及应用。(3) 了解燃料电池的历史和发展;燃料电池的特点和分类，国内外燃料电池的研究现状，质子交换膜燃料电池。第四章 金属的表面精饰1. 金属电沉积和电镀原理2. 电镀过程3. 金属的阳极氧化4. 电泳涂装技术化说明和要求：(1) 熟悉金属电沉积的电化学原理和电化学阴极过程的特点。(2) 了解金属络离子、有机表面活性剂和添加剂对阴极电沉积过程和阴极电流分布的影响。(3) 重点讲授电镀液的组成和主要金属离子还原的电极过程以及阴极上的电流分析、金属分布、电镀液的分散能力和整平作用的相关知识。(4) 重点掌握

6、常用电镀层的电镀方法与工艺，难点是如何根据不同电镀层(特别是合金电镀和复合电镀层)的目的与要求选择合适的电镀液和电镀工艺，获得性能优异的电镀层。第五章 无机物的电解工业1. 概 述2. 氯碱工业3. 氯酸盐和高氯酸盐的电合成4. 锰化合物的电解合成5. 电解法生产过氧化氢6. 水的电解说明和要求：(1) 重点掌握用电解合成法生产某些无机物的基础知识。(2) 了解隔膜槽电解法、汞槽电解法。(3) 重点掌握无机盐的电合成及化合物的电解方法。第六章 有机物的电解合成1. 概 述2. 有机电合成的若干发展方向3. 己二腈的电解合成4. 四烷基铅5. 糖 精6. 苯二酚7. 有机化合物的电化学氟化8.

7、均匀设计法在有机电化学合成工艺中的应用9. 国外有机物电解合成研究动向说明和要求：(1) 重点掌握己二腈、四烷基铅、糖 精、苯二酚有机物的电解合成。(2) 了解国外有机物电解合成研究动向。第七章 电化学传感器*1. 概 述2. 控制电位电解型气体传感器3. 生物电化学传感器说明和要求：(1) 了解化学传感器的发展概况及分类。(2) 重点掌握控制电位电解型气体传感器的结构原理和性能指标及生物电化学传感器的应用。(3) 掌握电流型气体传感器的几个性能指标；新一代SPE控制电位电解型气体传感器的研制。第八章 电化学腐蚀与防护1. 金属腐蚀与防护的意义2. 金属的电化学腐蚀3. 腐蚀电池4. 电势-pH图及其在金属防护中的应用5. 金属的电化学防腐蚀说明和要求：(1) 重点从电化学热力学和动力学上了解金属发生电化学腐蚀的原因、机理和防止金属腐蚀的防护方法。(2) 熟悉金属腐蚀的电化学测量方法。三、教材和主要参考书教材1. 杨辉、卢文庆. 应用电化学. 科学出版社, 2