《物理化学》课程教学大纲.docx

《物理化学》课程教学大纲

一、课程基本信息

表1课程基本信息

英文名称

NewEnergyMaterialsandDevices

课程代码

241213303

适用专业

应用化学

课程类型

专业方向课程

学时/学分

32/2

考核方式

考试

先修课程

有机化学、物理化学、无机及分析化学、大学物理实验

后续课程

材料现代分析技术、化工设计、化工技术经济

使用教材

《新能源材料与器件》王新东、王萌编著，化学工业出版社

二、课程简介（性质、任务）

新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键能源和材料是社会发展的物质基础。新能源开发和有效利用的关键之一是与其相应的材料及器件。新能源材料与器件涉及到材料、物理、化学、电子、机械等多学科交叉等相对复杂的高技术，这方面的高技术人才相对缺乏。《新能源材料与器件》是一门理论和实践性都较强的课程。通过该课程的学习,使学生能够系统的掌握新能源(热能、氢能、太阳能等）材料及器件基本理论、基本知识和工程技术技能，掌握新能源材料组成、结构、性能的测试技术与分析方法及各种新材料在能源转换中的应用，存在的问题，了解新能源材料科学的发展方向。

三、课程目标

通过本课程的学习，使学生具备以下能力：

课程目标1.了解当前国内外主流新能源材料与器件的发展概况和开发热点。内容涉及各类新能源材料的基本结构和性能等，重点介绍太阳能电池材料、氢能材料、电化学能源材料等器件及关键材料的应用和发展前景。并能够运用材料、物理、化学、电子、机械等多学科交叉知识分析问题，建立理性思维方式，树立勇于探索的科学精神；（支撑毕业要求2.2）

课程目标2.根据所掌握的新材料的特性，针对各种化学化工领域的实际需求提出相应的新材料制备方案，具有初步分析材料制备方案可行性及可能影响因素的能力，形成新材料设计与分析的思维模式;履行并承担新能源材料与器件相关领域工程技术人员应尽的社会义务及责任，主动提高并展示自身社会服务职责、社会公德、人文科学素养。（支撑毕业要求3.3）

四、课程目标与毕业要求指标点的对应关系

表2课程目标与毕业要求指标点的对应关系

课程目标

毕业要求

毕业要求指标点

支撑强度

课程目标1

2问题分析

2-2能认识到工程问题有多种解决方案可供选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案。

M

课程目标2

3设计/开发解决方案

3-3针对化学化工领域的复杂工程问题的解决方案设计，能够考虑安全、法律、文化、政策等因素。

M

五、课程目标与教学内容、学时分配

表3课程内容对课程目标的支撑关系

课程内容（章）

课程内容

（节）

支撑课程目标

教学方法

学时分配

考核方式

第一章

能源概述

1.1能

1.2能源形式

1.3能源发展史

1.4常规能源

1.5新能源

问题探究：了解能、能源、能量形式的基本概念和分类;能源现状与问题，应用与发展方向

课程思政设计：概述是新能源材料与器件课程的导语，主要向学生简要介绍能源的基本概念、分类、现状与发展。学科发展演变过程中会涉及多种哲学方法论，它们隐含在专业理论的建立、科学方法的总结、科学规律的升华等过程中，这些哲学理论和方法可以培养学生辩证思维能力和解决专业问题的能力。通过讲述中国科学家的故事可以提升学生民族自豪感，激励学生为民族伟大复兴而努力。

课程目标1

课堂讲授法讨论法

4

考试

课堂测验

第二章

能源物理化学

2.1第一节能量定律

2.2能量储存技术

2.3能量的转换过程

2.4原电池与电解池

问题探究：了解能量守恒、储存及转换过程;熟悉如何用物理原理解决化学问题；

课程思政设计：能源物理化学研究的最基本的问题是如何通过物理原理来解决化学问题。这要求我们的学生要领会物理化学解决实际问题的科学方法。培养学生如何将一个复杂的实际问题，经过适当的简化、假设后建立物理模型。培养大学生积极应用知识、探索解决具体问题的方法，形成以问题为载体的知识组织方式，实现从理论知识到问题解决的知识转变。

课程目标1

课程目标2

案例教学法、课堂讲授法、问题教学法

6

考试

课堂测验

第三章

太阳能电池材料与器件

3.1光电转换理论

3.2太阳能电池的分类

3.3硅太阳能电池

3.4化合物半导体太阳能电池

3.5有机薄膜太阳能电池

3.6染料敏化太阳能电池

3.7钙钛矿太阳能电池

3.8第八节太阳能光热发电

问题探究：了解太阳能电池的工作原理;熟悉如何采用“能量转换器”实现太阳能转换为电能；

课程思政设计：太阳能作为地球上最丰富的可再生能源，应用范围广泛，可代替化石能源等不可再生能源实际应用。培养学生绿水青山就是青山银山的意识，训练学生的爱国意识。

课程目标1

课程目标2

研讨式教学法、课堂讲授法、问题教学法

12

考试

课程论文

第五章