《电化学测量技术A》教学大纲

《电化学测量技术A》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03144171课程性质：专业必修课学分：2学分学时：32学时（理论32学时）先修课程：无机化学、有机化学A、材料物理化学、电化学原理A等后续课程：电池质量管理B、新能源器件设计创新适用专业：新能源材料与器件开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《电化学测量技术A》是新能源材料与器件专业本科学生的专业必修课。本课程是在电化学理论的基础上采用黑箱理论进行研究的，从激发函数和响应函数的观察中获得化学信息，包括热力学和动力学方面的多种参数，还可方便地实现定性定量分析。本课程讲述了稳态极化法、电流阶跃法、电势阶跃法、线性扫描法、循环伏安法和电化学阻抗法等测试技术，并以实例形式介绍了各种测量方法的实验设计和结果分析。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握电化学测量方法的基本原理、注意事项和适用范围，了解现代电化学测试技术的基本手段，了解现代电化学测试的进展，并能将其用于本领域复杂工程问题的恰当表述。课程目标2：系统学习电化学动力学研究中的各种测量方法的原理、测量技术和数据解析方法，并掌握稳态极化法、电流阶跃法、电势阶跃法、线性扫描法、循环伏安法和电化学阻抗法等测试技术，能识別和判断电化学测量技术相关复杂工程问题的关键环节和参数。课程目标3：具备自主学习电化学测量领域新知识的能力，具有坚定正确的政治方向，较高的人文科学素养和劳动精神，工作适应能力和综合应用能力，能正确运用电化学测量技术分析和解决实际应用问题，能够选择合适的电化学测量方法。三、课程目标与毕业要求《电化学测量技术A》课程教学目标对新能源材料与器件专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.1掌握数学、自然科学领域的理论基础知识、工程基础知识，并能将其用于本领域复杂工程问题的恰当表述。课程目标1：掌握电化学测量方法的基本原理、注意事项和适用范围，了解现代电化学测试技术的基本手段，了解现代电化学测试的进展，并能将其用于本领域复杂工程问题的恰当表述。M2.问题分析2.1能够应用工程科学的基本原理，识別和判断新能源材料与器件专业相关复杂工程问题的关键环节和参数。课程目标2：系统学习电化学动力学研究中的各种测量方法的原理、测量技术和数据解析方法，并掌握稳态极化法、电流阶跃法、电势阶跃法、线性扫描法、循环伏安法和电化学阻抗法等测试技术，能识別和判断电化学测量技术相关复杂工程问题的关键环节和参数。H5.使用现代工具5.2能够选择和使用恰当的仪器、信息资源，工程工具和专业模拟软件等，用于新能源材料与器件领域复杂工程问题的分析、计算与设计。课程目标3：具备自主学习电化学测量领域新知识的能力，具有坚定正确的政治方向，较高的人文科学素养和劳动精神，工作适应能力和综合应用能力，能正确运用电化学测量技术分析和解决实际应用问题，能够选择合适的电化学测量方法。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标电化学测量基础知识1.1电化学测量仪器基本原理1.2电化学测量体系教学要求：了解工作电极的制备方法；理解并掌握电化学测量对参比电极、辅助电极和电解池的要求；掌握三电极体系的优点和固有误差；了解电化学测量仪器基本工作原理。重点：三电极体系的特点；工作电极的制备。难点：电化学测量仪器基本原理。61、22.稳态极化及研究方法2.1稳态和稳态极化2.2稳态极化曲线的测量和数据处理2.3稳态极化曲线的应用教学要求：掌握电化学稳态的概念；掌握稳态法的选择依据及实验参数的确定方法；掌握稳态法的应用和结果分析。重点：稳态法的特点。难点：稳态法的应用。61、2、33.暂态基础和测量技术3.1暂态的研究方法3.2伏安法测量与分析3.3电化学阻抗3.4应用实例教学要求：理解暂态过程；理解并熟练掌握暂态过程的等效电路和等效电路的简化；掌握单扫伏安法和循环伏安法的基本原理及其应用；掌握电化学控制下、扩散控制下以及混合控制下的电极阻抗，以及相应动力学参数的求解方法。重点：暂态过程的等效电路；循环伏安法的基本原理及其应用；电化学阻抗的基本原理和应用。难点：暂态测量技术的基本原理。161、2、34.电池性能测量方法4.1充放电性能与容量测试4.2循环性能测试4.3自放电与存储性能测试教学要求：掌握电池性能的测试方法，包括充放电性能与容量测试，循环性能测试、自放电与储存性能测试。重点：充放电性能与容量测试、循环性能测试。难点：电池性能测试原理。42、3合计32五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，精选教学内容，精讲多练，结合讨论、案例、小组任务、视频资源共享等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养，促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，学生比较全面地理解电化学测量技术基本原理及实际应用。六、课程资源1.推荐教材：（1）胡会利,李宁.电化学测量[M].北京:化学工业出版社,2020.（2）贾铮,戴长松,陈玲.电化学测量方法[M].北京:化学工业出版社,2006.2.参考书：（1）高鹏,朱永明,于元春.电化学基础教程[M].北京:化学工业出版社,2019.（2）张鉴清.电化学测试技术[M].北京:化学工业出版社,2010.3.期刊：（1）吴磊,吕桃林,陈启忠,等.电化学阻抗谱测量与应用研究综述[J].电源术,2021,45(09):1227-1230.（2）陈佳琦,叶旭旭,廖玲文,等.电化学测量中的欧姆电压降补偿问题[J].电学,2021,27(03):291-306.（3）张中正.金属腐蚀电化学噪声测量法的研究与进展[J].中国金属通报,2021,(05):182-183.（4）李富航,陶军,黄垂刚.电化学技术在汽车腐蚀分析中的应用[J].电镀与饰,2021,40(08):604-607.（5）郝煜辉,王容岳,袁章福,等.Sb含量对Sn-Sb合金焊料电化学腐蚀行为的影响[J].有色金属(冶炼部分),2020,(12):69-74.4.网络资源：（1）胡吉明.电化学.北京:中国大学MOOC,2021./course/0802ZJU183-1206700860?outVendor=zw_mooc_pclszykctj_.王海霞,丁书江,肖春辉.应用电化学.北京:中国大学MOOC,2021./course/XJTU-1206496806?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现14（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√464阶段测验12（1）根据每次阶段测试单独评分，满分100分；（2）每次阶段测试单独评分，取各次测试成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√462作业14（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√464期末考核60（1）成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核电化学测量基础知识、稳态极化法、电流阶跃法、电势阶跃法、线性扫描法、循环伏安法和电化学阻抗法等测试技术原理和应用等内容。√√√203010合计：100分324820八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、作业、阶段测验、课程大作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由课程大作业和过程性考核成绩组成。其中：课程大作业为100分（权重60%），课堂表现、阶段测验和作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和大作业分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现35积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，上课不记笔记，偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不记笔记，不参与教学