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《电化学研究方法》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程名称

电化学研究方法

课程编号

330020127

课程性质

专业选修课

课程类别

专业课

开课单位

新材料教研室

授课学期

第6学期

学分/学时

1.5/24

课内学时

24

理论授课

24

上机学时

0

课内实践

0

实验学时

0

课外学时

36

适用专业

新能源材料与器件

是否双语

否

先修课程

《物理化学》、《电化学原理》

后续课程

《锂离子电池应用与实践》、毕业设计（论文）

二、课程简介

《电化学研究方法》电化学研究方法是新能源材料与器件专业的一门专业选修课程。课程主要内容包括三电极体系的建立、稳态和暂态电化学研究方法、线性极化、旋转圆盘电极、微电极、循环伏安及交流阻抗测量技术等。本课程将为后续理论课程的学习、实践课程、创新实验的进行及毕业设计等奠定重要的基础。

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：通过电化学基本研究方法的介绍，使学生了解电化学过程研究的原理和常用技术方法，帮助学生理解常用电化学研究方法的原理，以及实验结果的解析，并通过对一些研究实例的介绍，使学生了解电极过程原理在研究过程中如何应用。

课程目标2：通过课程教学，提高学生分析问题和解决问题能力，培养学生探索精神和创新意识，努力实现学生知识、能力、素质协调发展。

（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：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于分析和解决新能源材料领域生产和加工过程中的复杂工程问题。

1-工程知识

课程目标2

指标点2-3：具有应用化学工程科学的基本原理，并通过文献研究对化学工程领域内复杂工程问题进行识别、分析、表达，以获得有效结论的能力。

指标点3-1：针对新材料或项目等复杂工程问题，具有设计满足特定需求的化工生产过程系统、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。

2-问题分析

3-设计/开发解决方案

课程目标3

指标点3-3：新材料或项目方案设计中能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。

3-设计/开发解决方案

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

第一单元电化学测量基础知识（学时数：8学时）

1.课程主要内容

（1）测量体系、电解质溶液、电极，了解电化学测量体系；掌握电化学测试用电解质溶液；掌握电化学测试用三电极的选择、制备及使用方法；

（2）盐桥、电解池设计、电化学测量仪器基础，盐桥的制备及选用；电解池材料与设计；

（3）常用电化学测量仪器的原理及应用；掌握电化学工作站的原理及软件使用；

（4）了解旋转圆盘电极、微电极。

2.重点和难点

掌握电化学测试用三电极的选择、制备及使用方法，电化学测量仪器的原理及应用，旋转圆盘电极、微电极的特点及发展方向。

3.教学方法

（1）通过多媒体课件和传统教学相结合的教学方式，全面阐述电化学基本原理，电化学测量基础知识；

（2）通过课堂练习和课堂讨论，展示电化学研究方法的快速发展以及在电分析化学、化学电源、电镀、金属腐蚀、电催化及冶金等工程实际领域中的重要地位；

（3）随着新技术的不断开发，新的电化学知识也需随之增长，鼓励学生课下查阅文献，进一步加深对行业发展动态的了解，培育学生的科学思维和探索创新的精神。

4.学生学习预期成果

作为高等院校新能源材料与器件专业的学生，通过该单元的学习，可以了解本课程的性质和主要学习内容，掌握本课程的学习方法。

5.支撑课程目标

课程目标1.使学生了解电化学测量技术在国民经济中的重要地位与作用，了解电化学原理及电化学测量基础知识，掌握电化学测试用三电极的选择、制备及使用方法，掌握电化学工作站的原理及软件使用。通过电化学研究方法的发展与现状，激发学生的爱国主义情怀，培育学生的科学思维，探索创新的精神、精益求精的工匠精神。

第二单元研究方法与测试技术（学时数：16学时）

1.课程主要内容

稳态与稳态极化、稳态极化曲线的测量。掌握稳态与稳态极化的概念；掌握稳态极化曲线的测量方法；暂态与暂态电流、非稳态扩散过程。掌握暂态与暂态电流的基本概念；了解非稳态扩散过程；循环伏安法、可逆体系、准可逆与不可逆体系、循环伏安的应用。掌握循环伏安法；可逆体系、准可逆与不可逆体系的特征及判断；电化学极化下电极的电化学阻抗谱、电化学与浓差极化共存时电极的电化学阻抗谱。电化学极化下电极的电化学阻抗谱Nyquist、Bode图；电化学与浓差极化共存时电极的电化学阻抗谱Nyquist、Bode图。并举一反三，要求学生自学本课程的其他章节，加深对其他章节内容的理解和掌握。

2.重点和难点

重点：稳态极化测量的应用。掌握基本动力学参数的测定；