《应用电化学》课程课程教学

1、 -应用电化学 课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：本科层次，专业名称课程代码：应用电化学，17E01827学时分配：32赋予学分：1.5先修课程：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学后续课程：无二、课程性质与任务应用电化学是一门利用电化学基本原理，解决科学研究和生产实际中涉及电化学应用领域内有关金属腐蚀、金属电沉积、化学电源、电化学合成等方面的实际问题的课程。应用电化学为化学系 “化学”专业的选修课程。三、教学目的与要求通过本课程的学习，使学生了解电化学基础知识及基本原理，了解电化学应用方面的前沿动态和最新进展，初步学会分析和解决电化学应用领域中各种实际问题的能力。四、教学内容与安排前

2、言及第一章 电化学理论基础（10学时）1.1电化学体系的基本单元 1.1.1电极 1.1.2隔膜 1.1.3电解质溶液 1.1.4电解池的设计与安装1.2电化学过程热力学 1.2.1可逆电化学过程的热力学 1.2.2不可逆电化学过程的热力学1.3非法拉第过程及电极/溶液界面的性能 1.3.1电极的电容和电荷 1.3.2双电层理论概要 1.3.3零电荷电势与表面吸附1.4法拉第过程和影响电极反应速度的因素 1.4.1电极反应种类和机理 1.4.2电化学实验及电化学电池的变量 1.4.3影响电极反应速度的因素及电极的极化 1.4.4电极反应动力学简介1.5物质传递控制反应绪论 1.5.1物质传递的

3、形式 1.5.2稳态物质传递1.6电化学研究方法介绍 1.6.1稳态和暂态 1.6.2电位扫描技术循环伏安法 1.6.3控制电位技术单电位阶跃法 1.6.4控制电流技术恒电流电解 1.6.5光谱电化学方法第二章 电催化过程(暂不列入讲授内容)2.1电催化原理 2.1.1电催化的类型及一般原理 2.1.2影响电催化性能的因素 2.1.3评价电催化性能的方法2.2氢电极反应的电催化 2.2.1氢气析出的电催化 2.2.2氢氧化反应的电催化2.3氧电极反应的电催化 2.3.1氧气的电催化还原 2.3.2氧析出反应的电催化2.4有机小分子的电催化氧化 2.4.1有机小分子在单金属电催化剂上的氧化 2.

4、4.2有机小分子在二元或多元金属电催化剂上的氧化 2.4.3有机小分子在金属及金属氧化物催化剂上的氧化 2.4.4有机小分子氧化电催化剂的制备 2.4.5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（5学时）3.1概述 3.1.1主要术语 3.1.2化学电源的主要性能 3.1.3化学电源的选择和应用3.2一次电池 3.2.1一次电池的通性及应用 3.2.2碱性锌锰电池 3.2.3其他几种锌一次电池 3.2.4锂电池3.3二次电池 3.3.1二次电池的一般性质及应用 3.3.2铅酸蓄电池 3.3.3碱性Ni/Cd电池 3.3.4氢镍电池 3.3.5锂电池和锂离子电池 3.3.6Na/

5、NiCl2二次电池 3.3.7处于研究、开发中的锌二次电池3.4燃料电池 3.4.1燃料电池的历史和发展 3.4.2燃料电池的特点和分类 3.4.3国内外燃料电池的研究现状 3.4.4质子交换膜燃料电池第四章 金属的表面精饰（5学时）4.1金属电沉积和电镀原理 4.1.1简单金属离子的还原 4.1.2金属络离子的还原 4.1.3金属共沉积原理 4.1.4金属电结晶动力学 4.1.5金属电沉积过程中表面活性物质的作用4.2电镀过程 4.2.1镀层应具有的主要性能 4.2.2影响镀层质量的因素 4.2.3电镀生产工艺 4.2.4几种典型的电镀过程 4.2.5塑料的金属化涂装4.3金属的阳极氧化 4

6、.3.1金属阳极氧化原理 4.3.2铝的阳极氧化 4.3.3钛的阳极氧化4.4电泳涂装技术 4.4.1阳极电泳涂装 4.4.2阴极电泳涂装第五章 无机物的电解工业（4学时）5.1概述5.2氯碱工业 5.2.1隔膜槽电解法 5.2.2汞槽电解法 5.2.3离子膜槽电解法 5.2.4氯碱工业未来发展的展望5.3氯酸盐和高氯酸盐的电合成 5.3.1氯酸钠 5.3.2高氯酸盐5.4锰化合物的电解合成 5.4.1电解MnO2 5.4.2高锰酸钾5.5电解法生产过氧化氢5.6水的电解第六章 有机物的电解合成（暂不列入讲授内容）6.1概述6.2有机电合成的若干发展方向6.3已二腈的电解合成6.4四烷基铅6.

7、5糖精6.6苯二酚6.7有机化合物的电化学氟化6.8均匀设计法在有机电化学合成工艺中的应用6.9国外有机物电解合成研究动向 6.9.1阳极氧化反应 6.9.2阴极还原反应第七章 电化学传感器（暂不列入讲授内容）7.1概述 7.1.1化学传感器分类 7.1.2电位型传感器简介7.2控制电位电解型气体传感器 7.2.1控制电位电解型气体传感器的发展 7.2.2Clark电极 7.2.3控制电位电解型气体传感器的结构原理 7.2.4气体扩散电极在气体传感器中的应用 7.2.5电流型气体传感器的几个性能指标 7.2.6新一代SPE控制电位电解型气体传感器的研制7.3生物电化学传感器 7.3.1生物传感器的分类 7.3.2酶传感器第八章 电化学腐蚀与防护（4学时）8.1金属腐蚀与防护的意义8.2金属的电化学腐蚀8.3腐蚀电池8.4电势-pH图及其在金属防护中的应用 8.4.1Fe-H2O体系的-pH图的构作 8.4.2Fe-H2O体系的-pH图在金属防护上的应用8.5金属的电化学防腐蚀电化学实验（4学时）五、教学设备和设施多媒体教学六、课程考核与评估课程考核由两部分组成，一部分为平时成绩，占30，另一部分期末进行考查，占70。平时成绩由课堂