《催化剂与催化作用》课程教学大纲.doc

《催化剂与催化作用》教学大纲

课程编号英文名称：CatalystsandCatalysis

学分：2

学时：总学时32学时，其中理论32学时

先修课程：无机化学，有机化学、物理化学

课程类别：专业方向课程

授课对象：应用化学专业精细化工方向本科生

教学单位：化学化工学院

修读学期：第6学期

一、课程描述和目标

《催化剂与催化作用》是应用化学专业的专业方向课程，是构筑学生合理的知识结构，培养学生理论应用于实际综合素质的重要课程，在人才培养中起着重要的作用。

本课程的教学任务是：使学生理解催化剂与催化作用的基础知识，掌握酸碱催化剂、金属及过渡金属氧化物催化剂、络合催化剂等几种典型催化剂的催化作用原理，了解环境催化的特点及研究内容，使学生具备有关催化剂合成、表征与测试的基础知识及基本技能，使学生了解本学科的必威体育精装版发展动态。同时为学生今后从事工业催化剂的研发制备，性能提升和科技创新等提供一定的基本知识。

课程目标1：掌握有关催化剂与催化作用的基础知识，掌握酸碱催化剂、金属及过渡金属氧化物催化剂、络合催化剂等重要工业催化剂的催化反应原理，了解环境催化剂等本学科及交叉学科的发展动态。

课程目标2：具备有关催化剂的合成、表征与测试等基本理论知识，了解相关的研究方法。能处理较复杂专业问题。

课程目标3：基于化学与化工基本原理，设计合理的实验方案，具备分析和解决催化剂制备技术中各种实际问题的能力，以适应社会对于化工专业人才的需求。

二、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

指标点1-2.结合专业知识，能够运用物理、数学等相关知识，分析复杂工程问题的技术原理。

课程目标1

M

指标点2-1.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，进行复杂专业问题的识别、分析与表达。

课程目标1，2

M

指标点4-1.能够基于化学和化工等相关领域的基本原理，就局部性或全局性问题进行研究，并设计相关的实验方案。

课程目标3

H

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求及重、难点（含德育要求）

学时

教学

方式

对应课程目标

1

催化剂与催化作用的基础知识：（1）催化剂与催化作用的特征（2）催化反应和催化剂的分类（3）固体催化剂的组成与结构（4）催化剂的反应性能（5）多相催化反应体系分析

了解催化剂与催化作用的基本特征、催化反应的分类等基础知识，明确固体催化剂的组成与结构，催化剂的反应性能及对工业催化剂的要求等。

思政元素：通过讲解催化剂的发展历史及现状，树立“创新驱动、科技报国”的价值追求。

4

集中讲授

课程目标1,2

2

催化剂的表面吸附与孔内扩散：（1）催化剂的物理吸附与化学吸附（2）化学吸附类型和化学吸附态（3）吸附平衡与等温方程（4）催化剂的表面积及其测定（5）催化剂的孔结构与孔内扩散

了解有关固体表面吸附的基本概念，掌握物理吸附与化学吸附的特性、化学吸附的类型、化学吸附态和吸附平衡的两种表示方法，了解催化剂的表面积及其测定方法，了解催化剂重要孔结构参数的类型及测定方法，了解孔内扩散的类型及影响因素等。

思政元素：要求学生把概念和原理学透弄通，养成科学严谨的学术思维。

4

集中讲授

课程目标1,2

3

金属催化剂及其催化作用：（1）金属催化剂的应用及其特征（2）金属催化剂的电子因素与催化作用的关系（3）金属催化剂的晶体结构与催化作用的关系（4）负载型金属催化剂及其催化作用（5）合金催化剂及其催化作用

熟悉金属催化剂的应用及其特征，重点掌握金属催化剂电子因素、晶体结构与催化作用的关系，掌握金属及负载型金属催化剂及其催化作用。

思政元素：了解我国金属催化剂的发展及瓶颈。

4

集中讲授

课程目标1,2

4

酸碱催化剂及其催化应用：（1）酸碱催化剂的应用及其类型（2）酸碱定义及酸碱中心形成（3）固体酸的性质及其测量（4）酸碱催化反应机理（5）沸石分子筛催化剂及其催化作用

了解酸碱催化剂的定义，类型及应用领域，重要的反应。掌握典型催化剂的催化反应，以及酸碱催化新进展。

思政元素：了解我国酸碱催化剂的发展，在化工产业方面起到的作用。树立产业兴国的思想。

4

集中讲授

课程目标1,2

5

过渡金属氧化物催化剂及其催化作用：（1）过渡金属氧化物催化剂的应用及类型（2）金属氧化物中的缺陷和半导体性质（3）半导体催化剂化学吸附与半导体电子催化理论（4）过渡金属氧化物催化剂的氧化还原机理（5）过渡金属氧化物中晶体场的影响

了解过渡金属氧化物催化剂的应用，掌握半导体催化剂的化学吸附与半导体电子催化理论，理解过渡金属氧化物催化剂的氧化还原机理。

思政元素：了解我国过渡金属催化剂的发展及瓶颈。树立“创新驱动、科技报国”的价值追求。

6

集中讲授

课程目标1,2

6

催化剂的制备、使用、表征