《电化学原理》课程教学大纲
第一部分课程基本信息
课程名称 |
电化学原理 |
英文名称 |
Electrochemical fundamentals |
课程编号 |
S3190317 |
适应专业(领域) |
化学 |
开课学期 |
第2学期 |
预修课程 |
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课程性质 |
二级学科必修课 |
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学时/学分 |
36学时/2学分 |
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考核方式 |
考试 |
开课单位 |
化学学院 |
课程负责人 |
姓名 |
职称 |
学历/学位 |
田利 |
教授 |
研究生/博士 |
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课程负责人所在学院（部门） |
化学学院 |
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课程负责人联系方式 |
86168099 |
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第二部分课程概述
电化学原理是化学专业研究生的一门专业课程。针对本校化学专业学生的具体情况，本课程讲述电化学分析法的基本原理和相关仪器的构造原理、实验方法和应用等方面的内容，同时适当补充一些近十年来出现的新方法新技术，使学生了解电化学分析领域发展的新动向，拓展知识面，培养学生解决实际问题的能力。
第三部分课程主要教学内容
第一章 电极过程导论及综述
重点和难点：原电池和电解池，电极的类型，膜电极
基本要点：
一、电分析化学方法分类
二、化学电池
1、原电池和电解池
2、电池的图解表示式
3、半电池反应
三、电极电位
四、电极的类型（零类电极、第一类电极、第二类电极、第三类电极、膜电极）
第二章 电势和电池热力学
重点和难点：离子选择电极，膜电位，离子选择电极的类型和响应机理，离子选择电极的定量分析方法，滴定终点的确定
基本要点：
一、相关概念（指示电极、工作电极、参比电极、辅助电极、对电极）
二、电流的性质与符号
三、离子选择电极
（一）、膜电位（扩散电位、道南电位）
（二）、电极的基本构造和作用原理
四、离子选择电极的类型和响应机理（pH玻璃电极、pM玻璃电极、晶体电极、流动载体电极、气敏电极、酶电极）
五、离子选择电极的定量分析方法
（一）、测量体系（离子选择电极、参比电极、试液）
（二）、活度与浓度
（三）、总离子强度调节缓冲液
（四）、定量分析方法（直接比较法、标准工作曲线法、标准加入法）
六、电位滴定法
（一）、基本原理和特点
（二）、滴定终点的确定
（三）、滴定反应和响应体系的类型
1、指示电极的响应对象
2、响应体系（酸碱反应、氧化—还原反应、沉淀反应、络合反应）
第三章 电解及库仑分析法
重点和难点：分解电压和析出电位，控制电流电解法，控制电位电解法，法拉第电解定律，控制电位库仑分析法，库仑滴定法
基本要点：
一、电解分析法
（一）、电解分析的基本原理（电解过程中电流与电压的关系、分解电压和析出电位）
（二）、电解分析法种类及应用（控制电流电解法、控制电位电解法、汞阴极电解法）
二、库仑分析法
（一）、库仑分析的基本原理（法拉第电解定律、影响电流效率的主要因素）
（二）、控制电位库仑分析法
（三）、库仑滴定法
第四章 极谱和脉冲伏安分析法
重点和难点：极谱分析法的装置，极谱过程的特殊性，扩散电流方程式，干扰电流及消除方法，极谱波方程式，半波电位，极谱定量分析
基本要点：
一、极谱分析法的基本原理
（一）、极谱分析法的装置
（二）、极谱波的形成
（三）、极谱过程的特殊性（电极、电解条件）
（四）、滴汞电极
二、极谱定量分析
（一）、扩散电流方程式
（二）、影响扩散电流的因素（毛细管特性、溶液组分、温度）
（三）、干扰电流及消除方法（残余电流、迁移电流、氧波、极谱极大、叠波、前波、氢波）
三、极谱波的种类及极谱波方程式
（一）、极谱波的种类（可逆波与不可逆波、还原波与氧化波）
（二）、极谱波方程式（简单金属离子的极谱波、金属络离子的极谱波）
（三）、半波电位的测定和可逆极谱波的判断
四、极谱定量分析方法
（一）、波高的测量方法
（二）、极谱定量的方法（标准曲线法、标准加入法）
五、极谱催化波（平行催化波、氢催化波、络合物吸附波）
六、单扫描极谱法
七、循环伏安法
八、脉冲极谱法
九、溶出伏安法（阳极溶出伏安法、阴极溶出伏安法）
第五章 化学修饰电极简介
重点和难点：化学修饰电极的制备，表征及应用
基本要点：
一、化学修饰电极的概述
二、化学修饰电极的制备与类型
（一）固体电极表面的清洁处理
（二）化学修饰电极的制备方法（共价键合法、吸附法和聚合物掺杂法）
（三）化学修饰电极的类型
三、化学修饰电极的表征
（一）电化学方法表征化学修饰电极
（二）光谱法研究化学修饰电极
（三）波谱法表征化学修饰电极
（四）表面分析能谱法表征
（五）X射线衍射法表征
（六）石英晶体微天平（QCM）表征
（七）显微学表征
四、化学修饰电极的功能与效应
（一）化学修饰电极电催化
（二）化学修饰电极的光电化学
（三）化学修饰电极的电化学发光
（四）化学修饰电极的有机电合成
（五）化学修饰电极作为分子电子器件
（六）化学修饰电极的电化学控制释放
五、化学修饰电极的应用
（一）电催化
（二）选择性富集分离与渗透
（三）电化学传感器
（四）生物芯片
第六章 电化学研究进展
重点和难点：电分析化学研究领域的新进展
基本要点：
一、电化学与光谱学联用技术
二、电化学与流动注射联用技术
三、电化学与色谱联用技术
第四部分主要教学参考资料
一、建议教材
1．阿伦.J.巴德，拉里.R.福克纳著，邵元华，朱果逸，董献堆，张柏林译，《电化学原理和应用》，化学工业出版社，2005年5月
二、主要参考书
1．贾铮，戴长松，陈玲，《电化学测量方法》，化学出版社，2006年8月
第五部分教学进度表
教学周 |
专题 名称 |
主要内容 |
授课方式 |
学时分配 |
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理论学时 |
实践（实验）学时 |
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第一周 |
第一章 |
电极过程导论及综述 |
讲授 |
2 |
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第二周 |
第二章 |
离子选择电极，膜电位 |
讲授 |
2 |
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第三周 |
第二章 |
离子选择电极的类型和响应机理 |
讲授 |
2 |
|
第四周 |
第二章 |
离子选择电极的定量分析方法，滴定终点的确定 |
讲授 |
2 |
|
第五周 |
第三章 |
分解电压和析出电位， |
讲授 |
2 |
|
第六周 |
第三章 |
控制电流电解法，控制电位电解法 |
讲授 |
2 |
|
第七周 |
第三章 |
法拉第电解定律 |
讲授 |
2 |
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第八周 |
第三章 |
控制电位库仑分析法，库仑滴定法 |
讲授 |
2 |
|
第九周 |
第四章 |
极谱分析法的装置，极谱过程的特殊性 |
讲授 |
2 |
|
第十周 |
第四章 |
扩散电流方程式 |
讲授 |
2 |
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第十一周 |
第四章 |
干扰电流及消除方法，极谱波方程式 |
讲授 |
2 |
|
第十二周 |
第四章 |
半波电位，极谱定量分析 |
讲授 |
2 |
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第十三周 |
第五章 |
化学修饰电极的制备方法 |
讲授 |
2 |
|
第十四周 |
第五章 |
化学修饰电极的表征 |
讲授 |
2 |
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第十五周 |
第五章 |
化学修饰电极的应用 |
讲授 |
2 |
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第十六周 |
第六章 |
电化学研究领域的新进展 |
讲授 |
2 |
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第十七周 |
|
文献综述 |
讲授 |
2 |
|
第十八周 |
|
文献综述 |
讲授 |
2 |
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学院主管领导审核签字：
年 月 日
