《应用电化学》教学大纲 课程名称：应用电化学 课程类别（必修/选锥）：专业选修 课程英文名称：Applied Electrochemistry 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：有机化学、无机化学、物理化学、分析化学 后续课程支撑：功能高分子材料、新产品开发与创业、助剂化学及工艺学 授课时间：1-12周，周二下午5-6节 授课地点：6E103 授课对象：2019级应用化学卓越计划1,2班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课救师姓名职称：苗荣荣讲师 答疑时间、地点与方式： 1课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑： 2.课外：可直接到机电楼12L302办公室、12L403实验室进行答疑： 3.线上：建立微信课程群，QQ课程群，实施线上答疑。 课程考核方式：开卷()闭卷（)课程论文（√)其它() 使用数材：《应用电化学》，杨辉，科学出版社，2016年12月 敏学参考资料：(1)《应用电化学》，杨琦琴，中山大学出版社，2005年2月 (2)《应用电化学》，肖友军，化学工业出版社，2013年4月 课程简介：本课程是一门理论性和实践性并重的课程，主要讲授了电化学的基本理论以及它的几个重要应用分支。内容包括：电化学基础、电化学测试 技术及应用电化学（化学电源、电镀、电化学腐蚀与防护）等等。这门课与科学研究和生产实践有着密切联系，在化工、治金、化学电源、金属腐蚀与 防护、电化学加工以及电化学分析等工业部门中占有很重要的地位。同时在高新技术领域，如新能源、新材料、微电子技术、生物化学等方面有若广泛 的应用。通过本课程的学习使学生掌握电化学理论、测试和工艺的基本知识，通过运用所学知识，独立思考、创新思维，提高其在电化学应用领域发现
《应用电化学》教学大纲 课程名称：应用电化学 课程类别（必修/选修）：专业选修 课程英文名称：Applied Electrochemistry 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：有机化学、无机化学、物理化学、分析化学 后续课程支撑：功能高分子材料、新产品开发与创业、助剂化学及工艺学 授课时间：1-12 周，周二下午 5-6 节 授课地点：6E103 授课对象：2019 级应用化学卓越计划 1,2 班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称：苗荣荣/讲师 答疑时间、地点与方式： 1.课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑； 2.课外：可直接到机电楼 12L302 办公室、12L403 实验室进行答疑； 3.线上：建立微信课程群，QQ 课程群，实施线上答疑。 课程考核方式：开卷（ ）闭卷（ ）课程论文（ √ ）其它（ ） 使用教材：《应用电化学》，杨辉，科学出版社，2016 年 12 月 教学参考资料：（1） 《应用电化学》，杨琦琴， 中山大学出版社，2005 年 2 月 （2） 《应用电化学》，肖友军，化学工业出版社，2013 年 4 月 课程简介：本课程是一门理论性和实践性并重的课程，主要讲授了电化学的基本理论以及它的几个重要应用分支。内容包括：电化学基础、电化学测试 技术及应用电化学（化学电源、电镀、电化学腐蚀与防护）等等。这门课与科学研究和生产实践有着密切联系，在化工、冶金、化学电源、金属腐蚀与 防护、电化学加工以及电化学分析等工业部门中占有很重要的地位。同时在高新技术领域，如新能源、新材料、微电子技术、生物化学等方面有着广泛 的应用。通过本课程的学习使学生掌握电化学理论、测试和工艺的基本知识，通过运用所学知识，独立思考、创新思维，提高其在电化学应用领域发现
问题、分析问题和解决问题的能力，为今后从事电化学工程领域的技术工作及研究开发打下坚实的基础。 程数学目标及对甲业要求指标点的支排（与人才培养方案中“单业要求指标点分解、相关教学活动及权重赋值”相一致，每个课程目标可以对应多个甲 业要求指标点) 课程数学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标1： 72能针对实际的精细化工、能源 了解电化学基本单元，基本概念、掌握电化学理 利用等方面，分析研究项目对环 7能够理解和评价化学化工相关问题的解决方案对环境和社会可 论应用领域对经济、社会发展和环境的影响，理 境、人类生存、社会发展产生的 持续发展的影响 解学生应具备职业及伦理规范 可能影响和损害 目标2： 10-2具备撰写汇报方案的能力， 根据目标课题或工程问题，能够进行团队分工， 能清晰展现和陈述所需内容和思 10能通过多种方式与同行进行化学相关问题的沟通交流能力 查阅文献，并提出解决方案和分析方法，并对结 想 果进行总结提炼，体现逻辑思路和思想 目标3： 112能够综合运用项目管理知识 理解和掌握电化学原理及测量技术，运用工程思 11学握工程项目管理基础知识，理解关键问题，综合在工程实践 解决化学领域工程项目管理的实 维解决电化学生产中的实际问题，并能针对项目 际问题 项目中运用化学相关知识 问题够进行失效模式分析
问题、分析问题和解决问题的能力，为今后从事电化学工程领域的技术工作及研究开发打下坚实的基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑（与人才培养方案中“毕业要求指标点分解、相关教学活动及权重赋值”相一致，每个课程目标可以对应多个毕 业要求指标点） 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 了解电化学基本单元，基本概念、掌握电化学理 论应用领域对经济、社会发展和环境的影响，理 解学生应具备职业及伦理规范 7-2 能针对实际的精细化工、能源 利用等方面，分析研究项目对环 境、人类生存、社会发展产生的 可能影响和损害 7 能够理解和评价化学化工相关问题的解决方案对环境和社会可 持续发展的影响 目标 2： 根据目标课题或工程问题，能够进行团队分工， 查阅文献，并提出解决方案和分析方法，并对结 果进行总结提炼，体现逻辑思路和思想 10-2 具备撰写汇报方案的能力， 能清晰展现和陈述所需内容和思 想 10 能通过多种方式与同行进行化学相关问题的沟通交流能力 目标 3： 理解和掌握电化学原理及测量技术，运用工程思 维解决电化学生产中的实际问题，并能针对项目 问题够进行失效模式分析 11-2能够综合运用项目管理知识 解决化学领域工程项目管理的实 际问题 11 掌握工程项目管理基础知识，理解关键问题，综合在工程实践 项目中运用化学相关知识
理论散学进程表 学时 散学内容（重点、难点、课程思政 散学模式 周次 敦学主题 授课救师 支撑课程 数 融入点) 散学方法 作业安排 (线上线下) 目标 重点：电化学的起源与发展、电化 学的研究对象与范围、电化学的应 用领域：电化学体系的基本单元： 电极、电化学反应、半反应法配平 苗荣荣 氧化还原反应、电化学过程、隔膜、 课程思政作业：通过文献检 电解质溶液、活度、活度系数、离 索或网络资源查找，每人须 子强度、非氧化还原反应原电池的 完成不少于1500字关于电 绪论、电化学基础知 1,2 设计、电解池的设计与安装、电极 线上 化学产业或新能源领域杰出 课堂讲授 目标一 识 电势的定义及计算 人物事迹。 难点：电极反应书写，电化学过程 理解，电解池设计与安装，电极电 课后作业：关于电极反应书 势的计算 写及计算。 企业导师 2 课程思政融入点：介绍应用电化学 课程的演变过程，历代伟人的巨大 贡献，培养学生的爱国精神。 电化学过程热力 3 苗荣荣 2 里点：电化学热力学基本公式： 学 线上 课堂讲授 目标一 电极电势的计算及应用：标准电 课后作业：电化学热力学
理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政 融入点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课程 目标 1，2 绪论、电化学基础知 识 苗荣荣 2 重点：电化学的起源与发展、电化 学的研究对象与范围、电化学的应 用领域；电化学体系的基本单元： 电极、电化学反应、半反应法配平 氧化还原反应、电化学过程、隔膜、 电解质溶液、活度、活度系数、离 子强度、非氧化还原反应原电池的 设计、电解池的设计与安装、电极 电势的定义及计算 难点：电极反应书写，电化学过程 理解，电解池设计与安装，电极电 势的计算 课程思政融入点：介绍应用电化学 课程的演变过程，历代伟人的巨大 贡献，培养学生的爱国精神。 线上 课堂讲授 课程思政作业：通过文献检 索或网络资源查找，每人须 完成不少于 1500 字关于电 化学产业或新能源领域杰出 人物事迹。 课后作业：关于电极反应书 写及计算。 目标一 企业导师 2 3 电化学过程热力 学 苗荣荣 2 重点：电化学热力学基本公式； 电极电势的计算及应用；标准电 线上 课堂讲授 课后作业：电化学热力学 目标一
极电势与平衡常数的关系：配合 方法进行物质衡算练习 可逆电化学过程的热力学、不可 逆电化学过程热力学；极化、极 化分类、极化产生原因、极化对 化学电源及电镀装置的影响： 难点：标准电极电势的计算、极 化及超电势 重点：电极化学池变量：电极反 应种类及机理：电极/溶液界面电 荷产生原因及分类、界面双电层： 电毛细现象：电化学过程的具体 步骤：影响电化学反应过程的因 素及速度控制步骤：物质的传递 课堂讨论：查阅文献，说 电化学过程动力 形式、稳态过程。氢离子放电顺 课堂讲授与 明电极材料如何影响电解 4 苗荣荣 2 目标一 学与电催化 序与电催化过程。 线上 小组讨论 产物。 难点：电极反应机理： Butler.-Volmer方程： 课程思政融入点：通过双电层发 展历程了解，引导学生用发展和 批判的眼光进行创新研究，并让 学生学会透过现象认识事物的本 质
极电势与平衡常数的关系；配合 可逆电化学过程的热力学、不可 逆电化学过程热力学；极化、极 化分类、极化产生原因、极化对 化学电源及电镀装置的影响； 难点：标准电极电势的计算、极 化及超电势 方法进行物质衡算练习 4 电化学过程动力 学与电催化 苗荣荣 2 重点：电极化学池变量；电极反 应种类及机理；电极/溶液界面电 荷产生原因及分类、界面双电层； 电毛细现象；电化学过程的具体 步骤；影响电化学反应过程的因 素及速度控制步骤；物质的传递 形式、稳态过程。氢离子放电顺 序与电催化过程。 难点： 电极反应机理； Butler-Volmer 方程； 课程思政融入点：通过双电层发 展历程了解，引导学生用发展和 批判的眼光进行创新研究，并让 学生学会透过现象认识事物的本 质。 线上 课堂讲授与 小组讨论 课堂讨论：查阅文献，说 明电极材料如何影响电解 产物。 目标一
置点：电化学研究方法特点：稳 态和暂态：循环伏安法、电化学 阻抗法、电位阶跃法、恒电流电 能力培养作业：查阅文献 电化学测量方法 苗荣荣 2 解法、光谱电化学方法。 线上 课堂讲授 或网络资源，对相应的电 目标二 难点：循环伏安法、电化学阻抗 化学测试图进行分析。 法、光谱电化学方法的测试原理 及方法 重点：化学电源定义，术语及意 义：一次电池定义，分类及发展 现状：二次电池的定义、分类及 发展现状：铅酸蓄电池、碱性 能力培养作业：每人须完 苗荣荣 Ni/Cd电池、镍氢电池、锌二次 成跟本课程相关的英文文 电池 献翻译1篇。 化学电源概念， 难点：各类电池的电极反应及物 6 料衡算 课堂讲授 目标二 次电池，二次电池 线上 课程思政融入点：探讨电池的作 课后作业：运算不同电池 用机理及在生产生活中的应用， 体系的理论比容量 结合马克思主义科学理论和党的 企业导 1 创新理论教育教学，引导学生认 师 同和接受科学知识，把理论知识 的认知转化为信念和信仰遮求， 养成和保持优良德性和品行
5 电化学测量方法 苗荣荣 2 重点：电化学研究方法特点；稳 态和暂态；循环伏安法、电化学 阻抗法、电位阶跃法、恒电流电 解法、光谱电化学方法。 难点：循环伏安法、电化学阻抗 法、光谱电化学方法的测试原理 及方法 线上 课堂讲授 能力培养作业：查阅文献 或网络资源，对相应的电 化学测试图进行分析。 目标二 6 化学电源概念，一 次电池，二次电池 苗荣荣 1 重点：化学电源定义，术语及意 义；一次电池定义，分类及发展 现状；二次电池的定义、分类及 发展现状；铅酸蓄电池、碱性 Ni/Cd 电池、镍氢电池、锌二次 电池 难点：各类电池的电极反应及物 料衡算 课程思政融入点：探讨电池的作 用机理及在生产生活中的应用， 结合马克思主义科学理论和党的 创新理论教育教学，引导学生认 同和接受科学知识，把理论知识 的认知转化为信念和信仰追求， 养成和保持优良德性和品行。 线上 课堂讲授 能力培养作业：每人须完 成跟本课程相关的英文文 献翻译 1 篇。 课后作业：运算不同电池 体系的理论比容量 目标二 企业导 师 1
重点：锂离子电池组成、工作原 理及发展现状：锂离子电池正极、 苗荣荣 负极、隔膜、电解液的发展和应 用：电池安全性、解决电池安全 课堂讨论：运用电化学原 锂离子电池、电池 性的方法：新型电极材料介绍， 课堂讲授与 理角度揭示日常生活中的 7,8 安全性及新型能 线上/线下 目标二 新型电池设计及构造：燃料电池 小组讨论 不安全行为，提高电池安 源材料 企业导 的原理及发展。 全性能的方法 3 师 难点：锂离子电池的工作原理及 电极界面动力学过程：电池设计 原则及方法 重点：金属电沉积热力学：简单 金属离子、金属络离子的还原： 课堂讨论：查阅文献或网 金属共沉积原理：化学镀与电化 金属电沉积原理 课堂讲授与 络资源，讨论电镀行业的 9 苗荣荣 2 学镀区别：金属电结晶动力学： 线下教学 及常见镀种介绍 小组讨论 发展现状及未来发展方 目标二 电解液分散能力：镀液表面活性 向。 剂的作用：镀层主要性能：影响 镀层的因素：几种典型电镀生产
7,8 锂离子电池、电池 安全性及新型能 源材料 苗荣荣 1 重点：锂离子电池组成、工作原 理及发展现状；锂离子电池正极、 负极、隔膜、电解液的发展和应 用；电池安全性、解决电池安全 性的方法；新型电极材料介绍， 新型电池设计及构造；燃料电池 的原理及发展。 难点：锂离子电池的工作原理及 电极界面动力学过程；电池设计 原则及方法 线 上 /线下 课堂讲授与 小组讨论 课堂讨论：运用电化学原 理角度揭示日常生活中的 不安全行为，提高电池安 全性能的方法 目标 二 企业导 师 3 9 金属电沉积原理 及常见镀种介绍 苗荣荣 2 重点：金属电沉积热力学；简单 金属离子、金属络离子的还原； 金属共沉积原理；化学镀与电化 学镀区别；金属电结晶动力学； 电解液分散能力；镀液表面活性 剂的作用；镀层主要性能；影响 镀层的因素；几种典型电镀生产 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 课堂讨论：查阅文献或网 络资源，讨论电镀行业的 发展现状及未来发展方 向。 目标 二
工艺介绍：复合电镀：非金属电 镀 难点：电沉积热力学计算，金属 共沉积过程理解和判断 思政内容：针对目前电镀行业对 环境的影响，引导学生思考新型 环保的电艘技术并重视身边的环 境问题。 重点：金属的电化学腐蚀过程： 腐蚀电池基本原理：金属腐蚀与 防护的意义：腐蚀类型和腐蚀优 先顺序判断：电势PH图及其在 讨论：观察周围发生的腐 金属防护中的应用：金属的电化 蚀现象，分析这些腐蚀可 电化学腐蚀原理 苗荣荣 2 学防腐蚀方法，腐蚀动力学。 线下教学 课堂讲授与 10 能造成的危害 目标三 及防护方法 难点：电势PH图 小组讨论 课程思政融入点：将电化学腐蚀 原理运用到生活過到设施及化工 生产过程，引导学生关心国家生 产及建设安全问题，提升自身的 责任感和使命感。 电化学在环境、医 置点：电化学方法在环境保护中 课堂讲授与 课堂讨论：查阅文献及网 11 苗荣荣 2 线下教学 目标三 学、生物等领域的 的应用概述，电解法处理污染物， 小组讨论 络资料讨论电化学技术在
工艺介绍；复合电镀；非金属电 镀 难点：电沉积热力学计算，金属 共沉积过程理解和判断 思政内容：针对目前电镀行业对 环境的影响，引导学生思考新型 环保的电镀技术并重视身边的环 境问题。 10 电化学腐蚀原理 及防护方法 苗荣荣 2 重点：金属的电化学腐蚀过程； 腐蚀电池基本原理；金属腐蚀与 防护的意义；腐蚀类型和腐蚀优 先顺序判断；电势-PH 图及其在 金属防护中的应用；金属的电化 学防腐蚀方法，腐蚀动力学。 难点：电势-PH 图 课程思政融入点：将电化学腐蚀 原理运用到生活遇到设施及化工 生产过程，引导学生关心国家生 产及建设安全问题，提升自身的 责任感和使命感。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 讨论：观察周围发生的腐 蚀现象，分析这些腐蚀可 能造成的危害 目标三 11 电化学在环境、医 学、生物等领域的 苗荣荣 2 重点：电化学方法在环境保护中 的应用概述，电解法处理污染物， 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 课堂讨论：查阅文献及网 络资料讨论电化学技术在 目标三
应用 电渗析离子选择电极介绍：生物 污水处理领域的应用 电化学的研究内容简介，生物体 电现象，生物电化学传感器，应 用电化学方法诊断和治疗的器 件。 难点：生物电化学传感器原理及 应用 12 总体复习 苗荣荣 2 提出重点，全面复习，答疑 线下教学 讲授 目标三 合计： 24
应用 电渗析离子选择电极介绍；生物 电化学的研究内容简介，生物体 电现象，生物电化学传感器，应 用电化学方法诊断和治疗的器 件。 难点：生物电化学传感器原理及 应用 污水处理领域的应用 12 总体复习 苗荣荣 2 提出重点，全面复习，答疑 线下教学 讲授 目标三 合计： 24
课程考核 支撑华业要求指标点 评价依据及成绩比例(%) 权重(%) 课程目标 作业 平时成绩 文献翻译及检索 课程论文 目标一 7-2 10 0 10 25 目标二 10-2 J 10 0 10 25 目标三 11-2 5 5 10 30 50 总计 20 20 10 50 100 备注：)根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2)各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022年2月19日 系（部）审查意见： 我系课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 多a 日期：2022年2月22日 备注：1)课程进度以实际授漂为准，根据实际情况邀请企业导师进行授课，企业导师根据需要可能会适当调整：课后作业根据每次学生实际学习情况， 任课老师可能会适当调整，课堂讨论形式以自由（分组）讨论成课堂练习的形式进行。 2)线上数学平台网址为：https://courseweb.ulearning.cn/ulearning/index.htm#/course/settings?courseld-=4844l
9 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 权重（%） 作业 平时成绩 文献翻译及检索 课程论文 目标一 7-2 10 5 0 10 25 目标二 10-2 5 10 0 10 25 目标三 11-2 5 5 10 30 50 总计 20 20 10 50 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022 年 2 月 19 日 系（部）审查意见： 我系课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期：2022 年 2 月 22 日 备注： 1）课程进度以实际授课为准，根据实际情况邀请企业导师进行授课，企业导师根据需要可能会适当调整；课后作业根据每次学生实际学习情况， 任课老师可能会适当调整，课堂讨论形式以自由（分组）讨论或课堂练习的形式进行。 2）线上教学平台网址为： https://courseweb.ulearning.cn/ulearning/index.html#/course/settings?courseId=48441
附录：各类考核评分标准表 作业评分标准 评分标准 观测点 A100) B85) C(60) D0) 基本概念掌握程度 概念比较清楚，作业比较认真， 概念不太清楚，答题错误较 概念清楚，答题正确。 未交作业 (权重0.3) 答题比较正确。 多。 计算思路及结果正确性 解题思路比较清楚，作业比较认 解题思路不太清楚，答题错 解题思路清晰，计算正确 未交作业 (权重0.4) 真，答题比较正确。 误较多。 作业完成态度 作业后期补交，未按时完 按时完成，书写工整、清晰， 按时完成，书写比较清晰，主要 成，书写较为一般，部分符 未交作业 (权重0.3) 符号、单位等按规范要求执行 符号、单位按照规范执行 号、单位等不按照规范执行 10
10 附录：各类考核评分标准表 作业评分标准 观测点 评分标准 A（100） B（85） C（60） D（0） 基本概念掌握程度 （权重 0.3） 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念不太清楚，答题错误较 多。 未交作业 计算思路及结果正确性 （权重 0.4） 解题思路清晰，计算正确 解题思路比较清楚，作业比较认 真，答题比较正确。 解题思路不太清楚，答题错 误较多。 未交作业 作业完成态度 （权重 0.3） 按时完成，书写工整、清晰， 符号、单位等按规范要求执行 按时完成，书写比较清晰，主要 符号、单位按照规范执行 作业后期补交，未按时完 成，书写较为一般，部分符 号、单位等不按照规范执行 未交作业