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《电化学综合实验》课程教学大纲.docx

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《电化学综合实验》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程名称

电化学综合实验

课程编号

330020075

课程性质

必修课

课程类别

集中实践环节

开课单位

材料教研室

授课学期

第6学期

学分/学时

2/2周

实施方式

综合实验

适用专业

新能源材料与器件

是否双语

先修课程

物理化学、材料科学基础、半导体物理与器件、电化学原理、材料研究与测试方法、电化学研究方法等。

后续课程

毕业实习、毕业设计(论文)

二、课程简介

《电化学综合实验》课程是新能源材料与器件专业的集中实践教学过程。通过电化学综合性实验的训练,使学生掌握电化学相关的实验方法,了解电化学工作站的结构及工作原理,了解各种电化学性能曲线表征的原理及说明情况,掌握实验数据的处理方法,分析各种实验数据与工艺过程的因果关系,并使学生熟悉相关的国家标准,从而加深对专业基础及专业课程中有关理论的理解。使学生有初步设计实验的能力及一定的科研能力,为将来从事新能源材料与器件的生产、开发及管理打下良好的基础。

三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑

(一)课程目标

通过本课程的学习,使学生达到以下目标:

课程目标1:掌握电化学工作站的工作原理和特点,掌握动力学参数、三电极体系、线性电位扫描技术、极化曲线、循环伏安、交流阻抗等基本概念和基本理论。

课程目标2:训练学生实验能力,测定极化曲线、测定基本电化学参数,重点学会电化学工作站的使用、研究电极的制备、电解液的组成及安装等。掌握极化曲线、循环伏安、交流阻抗等的测定方法,研究三电极体系中电极、辅助电极、参比电极的性质和作用,学会制作极化曲线。锻炼学生能够使用各种调研手段,分析电化学曲线及电池性能,进一步获得优化电化学曲线的方法,考虑社会、健康、安全及环境影响因素。

课程目标3:训练学生根据科研或生产需要进行电化学实验设计、实验及数据分析的能力,能够基于科学原理并采用科学方法对新能源材料与器件开发过程的复杂工程问题进行研究,并能在设计环节中体现创新意识,锻炼学生团队协作能力,能够撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令,并具备一定的国际视野。

(二)课程目标对毕业要求指标点的支撑

课程目标

支撑毕业要求指标点

毕业要求

课程目标1

指标点1-4:掌握用于解决复杂工程问题的新能源材料与器件专业基础知识,并能用于新能源材料的制备、表征、器件组装、性能检测等,解决新能源材料与器件领域复杂工程问题。

1-工程知识

课程目标2

指标点2-3:具有应用材料科学的基本原理,并通过文献研究对新能源材料与器件领域内复杂问题进行识别、分析、表达,以获得有效结论的能力。

指标点4-1:掌握自然科学实验的基本原理和方法,具备基本的实验技能。

指标点4-3:掌握新能源材料与器件基础实验的基本原理和方法,能对实验数据进行采集、处理和分析,并通过信息综合得到合理有效的结论。

指标点6-2:了解新能源材料与器件实践及解决方案的社会制约因素,能够合理分析与评价新能源材料与器件实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化等方面的影响。

2-问题分析

4-研究

6-工程与社会

课程目标3

指标点3-1:针对新能源材料与器件等复杂工程问题,具有设计满足特定需求的新能源材料与器件生产过程系统、操作单元或工艺流程的能力,并能够在设计环节中体现创新意识。

指标点4-3:掌握新能源材料与器件基础实验的基本原理和方法,能对实验数据进行采集、处理和分析,并通过信息综合得到合理有效的结论。

指标点9-3:具有技术团队的构建、运行、协调和负责的能力。

3-设计/开发解决方案

4-研究

9-个人和团队

四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑

(一)课程基本教学内容

实验项目一线性电位扫描法测试阳极极化曲线

1.主要内容

(1)配备溶液;

①0.5mol/LH2SO4溶液

②0.5mol/LH2SO4+0.005mol/LKCl溶液

③0.5mol/LH2SO4+0.05mol/LKCl

(2)仪器及材料准备;

CHI电化学工作站1台,镍电极(单面表面积为1cm2,另一面用石蜡封住)1个,硫酸亚汞电极1个,铂电极1个。

(3)阳极极化曲线测定;

(4)使用origin进行数据处理;

(5)分析数据,撰写实验报告。

2.重点和难点

重点:溶液的配制及电极的处理,电解池中电极的放置。

难点:数据分析及报告书写。

3.实施方式

讲解、实操

4.学习要求

(1)熟悉实验方案;

(2)正确使用电化学工作站;

(3)规范书写实验报告。

5.实践要求

(1)实践属性:综合训练型

(2)分组要求:6~8人1组

(3)实践准备:准备阶段:在实验开始前,需要做好准备工作,包括实验仪器的清洗、配方计算、操作规程的了解等。

知识准备:阳极极化曲线基本知识及应用情况。

安全

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内容提供者

北京教育部直属高校教师,具有十余年工作经验,长期从事教学、科研相关工作,熟悉高校教育教学规律,注重成果积累

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