一、课程教学总目标 1．知识目标 电化学分析要求学生需掌握的知识结构如下。 （1）基本理论：电化学电池、电动势与能斯特方程、电极极化与超电位 （2）电导分析：电导分析的基本原理、溶液电导的测量方法 （3）电位分析法：电极和电池与电位分析、离子选择性电极、典型电位分析法 （4）电解与库仑分析法：电解分析法的原理、库仑分析法的原理和测量装置 （5）极谱分析法和溶出伏安分析法：直流极谱法、交流极谱法、线性扫描循环伏安法、有机极谱、溶出伏安法、电位溶出法 2．能力目标 学生学习本课程后，要掌握电化学分析的基本知识、基本理论、基本实验技能，从而具有对电化学分析的基本概念、基本理论、基本运算的应用能力。并且通过实验、实践能力训练加深学生对理论的认识、理解和掌握。提高学生的动手能力及独立思考、分析问题的能力，提高学生观察问题和解决问题的能力。 同时，课程讲授还要注重与专业发展和学科发展相适应，跟踪电化学分析发展前沿，开展课程改革及教学改革，运用现代信息技术，改革教学方法与手段，培养学生的科学思维和创新精神。 3．素质目标 学生学习本课程后，不仅应具备电化学分析的理论和应用基础，还要具备适用面宽、动手能力强等基本素质以及从事有电化学分析的科学思维、创新精神和实践能力等综合素质。 二、教学内容、学时学分、教学要求及设计 课程基本信息 参考学分 2 参考理论学时 24 参考实验学时 8 课程内容及要求 序号 教学项目 教学内容与教学要求 教学设计建议 参考课时 1 第一章：基本理论 教学内容： 1.电化学与热力学 2.电化学与动力学 主要教学方法：讲授 法、信息化教学、启发 式教学方法等。 主要教学手段：多媒体教学课件，网络课程教学，课堂讨论，课堂练习和作业强化学习效果。 4 教学要求： 1.掌握电化学电池的组成 2.掌握电极电位的能斯特方程3.掌握电极极化的种类 4.了解超电位的形成 2 第二章：电导分析 教学内容： 1.电导分析的基本原理 2.溶液电导的测量方法 3.电导分析及其应用 4.高频电导滴定 主要教学方法：讲授 法、信息化教学、启发 式教学方法等。 主要教学手段：多媒体教学课件，网络课程教学，课堂讨论，课堂练习和作业强化学习效果。 2 教学要求： 1.掌握电导率和摩尔电导率的基本概念 2.理解电导滴定的原理 3 第三章：电位分析法 1.电极和电池与电位分析 2.离子选择性电极 3.典型电位分析法 主要教学方法：讲授 法、信息化教学、启发 式教学方法等。 主要教学手段：多媒体教学课件，网络课程教学，课堂讨论，课堂练习和作业强化学习效果。 6 教学要求： 1.掌握电位分析用电极的种类 2.理解离子选择性电极的结构和响应 3.掌握离子选择性电极的性能指标 4.了解直接电位法的种类 5.掌握电位滴定法的原理 4 第四章：电解与库仑分析法 教学内容： 1.电解分析法 2.库仑分析法 主要教学方法：讲授 法、信息化教学、启发 式教学方法等。 主要教学手段：多媒体教学课件，网络课程教学，课堂讨论，课堂练习和作业强化学习效果。 4 教学要求: 1.掌握电解分析法的原理 2.了解电解分析的主要方法 3.理解控制电位库仑分析法的原理和测量装置 4.理解控制电流库仑分析法的原理和测量装置 5 第五章：极谱分析法和溶出伏安分析法 教学内容： 1.直流极谱法 2.交流极谱法 3.线性扫描循环伏安法 4.有机极谱 5.溶出伏安法 6.电位溶出法 主要教学方法：讲授 法、信息化教学、启发 式教学方法等。 主要教学手段：多媒体教学课件，网络课程教学，课堂讨论，课堂练习和作业强化学习效果。 8 教学要求： 1.掌握极谱分析的分析过程和基本原理 2.掌握尤考维奇扩散电流方程 3.了解测量极谱波高的方法 4.掌握半波电位的概念 5.了解单扫描极谱法的基本原理 6.了解交流极谱波的性质 7.掌握循环伏安法的原理及应用 8.了解溶出伏安法的种类及应用 6 标准测定实验: 实验总学时：8学时 实验教学目的和总体要求：通过本实验的实际操作，使学生熟悉酸度计、电导率仪等分析仪器的使用及实验方法。在进行每个实验时，要求学生做到以下几点： 1、实验前预习。 实验指导老师在实验开始前要先讲解实验原理、方法及注意事项，并指导学生实际动手操作。 实验报告内容应包括：实验用的试剂材料仪器设备、操作过程、数据处理和结果讨论，结果讨论主要指实验结 8 2、实验过程要严谨，实验原始记录需经教师检查后方可有效。实验完毕后，对设备、仪器、药品和实验场地进行清洗和整理，经实验指导老师验收后再离开实验室。 3、每次实验做完后，要及时写出实验报告。 果说明的问题及实验的心得体会等。 6（1） 实验一：电位分析法测溶液中的离子浓度 教学内容： 1.实验目的：（1）掌握酸度计的基本结构及操作；（2）掌握电位滴定法测定多元酸的原理和方法 2.实验原理和方法（见实验指导书） 在实验指导老师讲解或自学实验原理、方法及注意事项基础上在实验老师指导下实际动手并完成实验。 4 教学要求： 严格按实验原理和实验方法进行实验，能够熟练使用酸度计，实验完成后把仪器收拾清理干净，完成以下分析并写出实验报告。 1.列出数据，计算待测溶液的离子浓度。 2.分析讨论影响测定结果的主要因素。 6（2） 实验二：电导分析测弱电解质的电离常数 教学内容： 1.实验目的：（1）用电导法测定弱电解质醋酸在水溶液中的解离平衡常数；（2）巩固溶液电导的基本概念 2.实验原理和方法（见实验指导书） 在实验指导老师讲解或自学实验原理、方法及注意事项基础上在实验老师指导下实际动手并完成实验。 4 教学要求： 严格按实验原理和实验方法进行实验，能够熟练使用DDS-307型电导率仪实验完成后把仪器收拾清理干净，完成以下分析并写出实验报告。 1.列出数据，计算醋酸的电离常数. 2. 分析讨论影响测定结果的主要因素。 合计 32 三、教学方法及组织形式（实验、实践环节参照执行） 1.教学方法 根据课程特点，结合课程已形成的授课特点，以教师讲授为主，课堂讨论和课堂练习强化教学效果，并结合学生的作业与实验、实践进行教学。 特色教学方法：制作并优化电子教学课件，在多媒体课件教学基础上，将电子课件制作成网络建设课程课件，实现网络共享。在授课中插入理论和工程应用的实例分析，补充理论与实践相结合知识，科学编制实验教学内容，强化作业训练教学，激发学生对课程内容的兴趣。 鼓励学生开展第二课堂科研活动：鼓励学有余力的学生参与课外科研活动，注重科研思维、方法、能力和创新意识的培养。学生可根据自己的兴趣选择想了解的主题和方向，参与材料学院部分教师的科学研究工作，进行科研方法训练，培养学员独立从事科研的能力。 2.评价方法 电化学分析是材料化学的专业方向选修课。学好本课程对将来从事材料科学与工程方面的教学、科研和生产非常重要，所以采用理论考试成绩、实验成绩、和平时上课考勤考核成绩综合评价的方法。其中理论成绩的综合评价采用期末采用闭卷、笔试的考核方式，考核的目的主要是考察学生理论基础掌握能力和综合计算能力，每题既要有知识要点，又有表述与发挥余地，提出独立见解的空间，达到学用结合，学以致用的目的。考核方式是闭卷考试方式，考核成绩占总成绩的80%，实验考核的目的主要是考察学生实验动手能力、出勤、实验报告撰写及上交完成情况、完不成或缺勤的适当扣分，实验成绩占总成绩的10%。平时上课考勤考核的目的主要是考察学生平时学习的态度、上课出勤率，作业完成情况。全部完成的不减分，完不成或缺勤的适当扣分，平时成绩占总成绩的10%。 3.教学条件 教学班规模：1~2个自然班，20~80人。实验室配备齐全相关实验场所及设备和仪器，教学需配备多媒体教室等设施。 4.主讲教师 主讲教师应该具有电化学学科相关专业知识背景，讲师以上职称，青年教师应具有硕士以上学位，具有一定的电化学助教或教学经历，有一定的电化学科学研究能力和科学研究经历，能够胜任电化学分析课程教学要求。 四、教材与参考资料 教材编选 （1）本课程选用参考教材张胜涛编著，《电分析化学》，重庆大学出版社，2004.08 主要参考书： （2）吴守国主编，《电分析化学原理》，中国科学技术大学出版社，2006.04 （3）李荻主编，《电化学原理》（第3版），北京航空航天大学出版社，2008.08 （4）实验指导书为自编实验指导书讲义。 五、学情分析 1、授课对象为材料化学专业的大四学生，第7学期开设； 2、学生的理解能力、自学能力、团队合作意识较强； 3、有多门课程实验经验，动手能力强； 4、同学开始准备考研。 故在授课过程中需要提高学生对课程的重视程度、提高学生的兴趣与参与度，并加强过程考核。