《新型能源材料》课程教学大纲（本科）.docxVIP

本科课程教学大纲 《新型能源材料》课程教学大纲 课程编号： 课程名称：新型能源材料 英文名称：Advanced Energy Materials课程类型：学科基础 课程要求：必修学时/学分：32/2 适用专业：无机非金属材料；功能材料；电化学 一、课程性质与任务 新型能源材料是无机功能材料相关专业学生学习和掌握各种类型的化学电源的基本知识和基本合成方法的理论基础课，也是工科学生将来学习专业电化学功能材料课程的理论基础。本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本合成方法的讲解；在培养实践能力方面着重功能材料的合成及电池的组成与测试等基本训练，使学生对新型能源材料有一定的了解并具有一定的合成和测试能力。 二、课程与其他课程的联系 先修课程包括大学化学，无机非金属材料物理化学和纳米材料作为新型能源材料课程的基础，可让学生先掌握新型能源材料的合成方法和材料基础性能等，为学生开展新型能源材料方面的研究和就业做铺垫。 三、课程教学目标 知识与技能。了解常见化学电源及其应用，初步学会制作简易电池，掌握燃料电池的组成和工作原理。 （支撑毕业能力要求1,3,4,5,6） 过程与方法。以锂离子电池和超级电容器的生产制备工艺为例，结合原电池相关理论，利用比较、分类思想，引导学生探究新知识，通过查阅资料、成果展示和实验操作，帮助学生树立较强的问题意识，逐步形成独立思考的能力。 （支撑毕业能力要求2,3,4,5,9） 情感态度与价值观。通过动手制作电池，体验科学探究的喜悦，感受化学世界的奇妙，提高学习化学的兴趣。通过“化学电源应用”的成果展示，赞赏化学对人类生活和社会发展的贡献，形成环保意识和可持续发展的思想。（支撑毕业能力要求3,5,7,12） 四、教学内容、基本要求与学时分配 序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式 对应课程教学 目标 1 一、 化学电源概论 化学电源的组成与分类 化学电源的工作原理与性能 了解化学电源的基本概念 了解化学电源的工作原理及基础性能 2 讲授 1 2 二、化学电源的理论基础 电池电动势 电池的电极过程 了解电池电动势的基础理论 掌握电池电极过程的基本概念和基本动力学反应 2 讲授 1 3 三、一次化学电源 锌-锰电池 锌-氧化汞电池 锌-银电池 锌-空气电池 了解一次化学电源的基本工作原理 了解各种一次化学电源的制造工艺及性能 2 讲授 1 4 四、铅酸蓄电池 铅酸蓄电池的工作原理 铅酸蓄电池的组成及特点 了解铅酸蓄电池的工作原理 掌握铅酸蓄电池的组成及 特点 2 讲授 1 5 五、镉-镍电池 镉-镍电池的工作原理 镉-镍电池的组成及特点 了解镉-镍电池的工作原理 掌握镉-镍电池的组成及特点 2 讲授 1 6 六、氢-镍电池 氢-镍电池的工作原理 氢-镍电池的组成及特点 了解氢-镍电池的工作原理 掌握氢-镍电池的组成及特点 2 讲授 1 7 七、锂电池 锂电池的工作原理 锂电池的组成及特点 了解锂电池的工作原理 掌握锂电池的组成及特点 2 讲授 1 8 八、锂离子电池 锂离子电池的工作原理 铅酸蓄电池的组成及特点 了解锂离子电池的工作原理 掌握锂离子电池的组成及 特点 4 讲授 1、2、3 9 九、固体电解质电池 固体电解质电池的工作原理 固体电解质电池的组成及特点 了解固体电解质电池的工作原理 掌握固体电解质电池的组成 及特点 2 讲授 1 10 十、燃料电池 燃料电池的工作原理 燃料电池的组成及特点 了解燃料电池的工作原理 掌握燃料电池的组成及特点 2 讲授 1 11 十一、电化学电容器 电化学电容器的工作原理 电化学电容器的组成及特点 了解电化学电容器的工作原理 掌握电化学电容器的组成 及特点 4 讲授 1、2、3 12 十二、激活电池 激活电池的工作原理 激活电池的组成及特点 了解激活电池的工作原理 掌握激活电池的组成及特点 2 讲授 1 13 十三、氧化还原液流电池 氧化还原液流电池的工作原理 氧化还原液流电池的组成及特点 了解氧化还原液流电池的工作原理 掌握氧化还原液流电池的 组成及特点 2 讲授 1 14 十四、电池设计与电池检测技术 1. 电池设计方法 掌握电池设计方法 掌握电池检测技术 2 讲授 1 2. 电池检测技术 五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标） 1. 平时作业 电池工作原理分析：了解如何对电池正极和负极的电极反应的解析。 电池具体组装与检测：了解电池的组装过程和检测方法。六、教学方法 本课程以课堂教学为主，结合平时作业和期末考试等教学手段和形式完成课程教学任务。 在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解电池理论的体系、主线，掌握电池理论的基本概念，基本原理和各种电池分析方法及电池的应用。 在平时作业中，通过选择新型电极材料进行电化学工作原理解析。掌