电化学工程教学大纲

《电化学工程》教学大纲

课程编号 ：

课程名称 ：电化学工程/

学时/学分：40/2.5

先修课程 ：物理化学、有机化学、分析化学、电工学等

适用专业 ：化工、制药、生物工程、轻工等

开课学院（部）、系(教研室)：化工系化学工程系工艺研究所

一、课程的性质与任务

应用电化学是将有关电化学原理应用于与实际生产过程相关的领域，这些领域包括：电化学新能源、金属的表面精饰、无机、有机化合物的电解合成、金属的电化学腐蚀及防护、电化学传感器。课程的主要任务就是让学生掌握电化学理论基础知识，了解电化学理论如何应用在上述领域。使学生具备较强的理论基础和综合应用知识的能力。

二、课程的教学内容、基本要求及学时分配

（一）教学内容

1电化学理论基础：电化学体系的基本单元；电化学过程热力学；电极/溶液界面的性能；电极反应动力学；电化学研究方法介绍

2电催化过程：电催化原理；氢电极反应的电催化；氧电极反应的电催化；有机反应的电催化

3化学电源：化学电源的主要性能、选择及应用；一次电池；二次电池；燃料电池。

4金属的表面精饰：金属电沉积和电镀原理；电镀过程；电泳涂装

5电解工业：无机物的电解，工业氯碱工业；水的电解

有机物的电解合成，有机电解合成的发展方向，乙二氰的电解合成

6电化学传感器：控制电位电解型气体传感器；生物电化学传感器

7电化学腐蚀与防护：金属的电化学腐蚀；腐蚀电池；电位-PH图及其在金属防护中的应用；金属的电化学防护方法

（二）基本要求

1电化学理论基础：了解电解池的组成；可逆电化学过程与不可逆电化学过程；双电层理论；金属的零电荷电位；电极反应的种类、机理及影响因素。学会电化学研究的几种基本方法。 2电催化过程：电催化的类型、原理、影响因素及性能评价；氧电极反应的电催化；有机反应的电催化的机理

3化学电源：了解化学电源的主要性能、选择及应用；掌握一次电池；二次电池；燃料电池的机理，了解它们的结构、应用及研究现状。

4金属的表面精饰：掌握金属电沉积和电镀、电泳涂装的原理，了解电镀；电泳涂装工艺过程及相关技术。

5电解工业：掌握工业氯碱工业、水的电解、乙二氰的电解合成几个有代表性的电解工艺和机理。

6电化学传感器：了解控制电位电解型气体传感器；生物电化学传感器的电化学原理及两种传感器的应用。

7电化学腐蚀与防护：了解金属的电化学腐蚀的基本理论和过程，腐蚀倾向判断及电化学防护方法。

（三）学时分配

本课程的教学时数为40学时，课内学时分配如下表：

（四）课程内容的重点、难点

1电化学理论基础

重点：电解池的组成；可逆电化学过程与不可逆电化学过程；双电层理论；电极反应的种类、机理及影响因素。电化学研究的几种基本方法。

难点：双电层理论；电极反应的种类、机理及影响因素。电化学研究的几种基本方法。

2电催化过程

重点：电催化的类型、原理、影响因素及性能评价；氧电极反应的电催化；有机反应的电催化的机理

难点：氧电极反应的电催化；有机反应的电催化的机理

3化学电源

重点：化学电源的主要性能、选择及应用；一次电池；二次电池；燃料电池的机理。

难点：一次电池；二次电池；燃料电池的机理。

4金属的表面精饰

重点：金属电沉积和电镀、电泳涂装的原理。电镀、电泳涂装工艺过程及相关技术。

难点：金属电沉积和电镀、电泳涂装的原理

5电解工业

重点：工业氯碱工业；水的电解、乙二氰的电解合成的原理及过程，有机电解合成的发展方向，

难点：有机物的电解合成原理和过程。

三、课程改革与特色

本课程结合了许多实际应用经验，吸纳了应用电化学的最新技术。增加了学生的学习兴趣。

四、推荐教材及参考书

推荐教材：

《应用电化学》，主编：贾梦秋，出版社：高教出版社，出版或修订时间：2004年

参考书：

《电极过程动力学导论》，主编： 查全性，出版社：科学出版社，出版或修订时间：1987年

《新型化学电源导论》，主编：李国欣，出版社：复旦大学出版社，出版或修订时间：1992年

《现代电化学》，主编：小泽昭弥（日），出版社：化学工业出版社，出版或修订时间：1995年

《应用电化学》，主编：H.T.库特利雅夫，出版社：复旦大学出版社，出版时间： 1992年

执 笔： 朱焱 日 期：2005.5

审 阅： 张光旭 日 期：2005.6

审 定： 刘小平