曲阜师范大学：新能源材料与器件专业《电化学原理》课程教学大纲

曲华師范大学课程教学大纲学院：物理工程学院课程名称：电化学原理英文名称：PrinciplesofElectrochemistry课程代码：072621课程性质：专业核心课程计划学时：理论：54实践/实验：18学分：41-18 周授课时间：授课地点：适用专业：新能源材料与器件执笔人：杨超审核人：批准人：杨超杨超课程负责人：授课教师：修订日期：2023年7月6日

学 院： 物理工程学院 课程名称： 电化学原理 英文名称：Principles of Electrochemistry 课程代码： 072621 课程性质： 专业核心课程 计划学时：理论：54 实践/实验 ：18 学 分： 4 授课时间： 1-18 周 授课地点： 适用专业： 新能源材料与器件 执笔人： 杨超 审核人： 批准人： 课程负责人： 杨超 授课教师： 杨超 修订日期：2023 年 7 月 6 日

《电化学原理》课程教学大纲一、课程简介电化学原理是新能源材料与器件专业的专业核心课程。电化学原理的教学对象为新能源材料与器件专业本科生。该门课程的预修课程是无机化学和物理化学。电化学原理在物理化学的基础上系统地阐述电化学的基本理论，并且研究在储能技术上的应用。通过电化学原理的学习，可以使学生深入地认识电化学反应的本质，还可以学习电极与电池的相关知识，掌握电化学储能技术的研究方法，提高在本课程相关领域分析、解决实际问题的能力。二、课程目标1：通过学习电化学的基本规律，加深对电极与电池基本性质的理解。掌握电极与电极过程、电极溶液界面的构造与性质等相关知识。（支撑毕业要求2、3）2.通过学习化学电源的相关知识，掌握电化学原理在储能技术上的应用研究。掌握化学电源的分类与组成、化学电源的基本性能指标、电池的命名与型号，理解一次电池、二次电池、燃料电池的储能机理，学会将电化学基本原理应用到电化学储能器件中，做到活学活用、举一反三。（支撑毕业要求3）3.通过电化学原理的学习，培养学生严谨求实的科学态度和循序渐进的思维方法，形成一定的创新意识和创新能力，增强学生在教育教学与科学研究中分析问题和解决间题的能力。（支撑毕业要求3、4、6、7）4.对于本课程的难点以及相关的科技发展前沿，通过查阅参考书目和相关科技文献，以学习小组为单位开展互助合作。通过课下交流、小组讨论等形式，培养学生沟通合作和团队协作能力。（支撑毕业要求8）表1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表课程目标1：加深对电极与电池基本性质的理解。课程目标2：掌握电化学原理在储能技术上的应用研究。课程目标课程目标3：培养学生严谨求实的科学态度和循序渐进的思维方法，形成一定的创新意识和创新能力。课程目标4：培养学生沟通合作和团队协作能力。课程目标课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4毕业要求指标点2-1：掌握电化学的基本规V律，了解电化学的发展历毕业要求2：程。教育情怀2-2：培养实事求是、独立V思考的科学精神。3-1：掌握电极与电极过毕业要求3：VV程、电极溶液界面的构造V学科素养与性质、液相传质过程与1/11

《电化学原理》课程教学大纲 1 / 11 一、课程简介 电化学原理是新能源材料与器件专业的专业核心课程。电化学原理的教学对象为新 能源材料与器件专业本科生。该门课程的预修课程是无机化学和物理化学。电化学原理 在物理化学的基础上系统地阐述电化学的基本理论，并且研究在储能技术上的应用。通 过电化学原理的学习，可以使学生深入地认识电化学反应的本质，还可以学习电极与电 池的相关知识，掌握电化学储能技术的研究方法，提高在本课程相关领域分析、解决实 际问题的能力。 二、课程目标 1. 通过学习电化学的基本规律，加深对电极与电池基本性质的理解。掌握电极与 电极过程、电极溶液界面的构造与性质等相关知识。（支撑毕业要求 2、3） 2. 通过学习化学电源的相关知识，掌握电化学原理在储能技术上的应用研究。掌 握化学电源的分类与组成、化学电源的基本性能指标、电池的命名与型号，理解一次电 池、二次电池、燃料电池的储能机理，学会将电化学基本原理应用到电化学储能器件中， 做到活学活用、举一反三。（支撑毕业要求 3） 3. 通过电化学原理的学习，培养学生严谨求实的科学态度和循序渐进的思维方法， 形成一定的创新意识和创新能力，增强学生在教育教学与科学研究中分析问题和解决问 题的能力。（支撑毕业要求 3、4、6、7） 4. 对于本课程的难点以及相关的科技发展前沿，通过查阅参考书目和相关科技文 献，以学习小组为单位开展互助合作。通过课下交流、小组讨论等形式，培养学生沟通 合作和团队协作能力。（支撑毕业要求 8） 表 1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表 课程目标 课程目标 1：加深对电极与电池基本性质的理解。 课程目标 2：掌握电化学原理在储能技术上的应用研究。 课程目标 3：培养学生严谨求实的科学态度和循序渐进的 思维方法，形成一定的创新意识和创新能力。 课程目标 4：培养学生沟通合作和团队协作能力。 课程目标 毕业要求指标点 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 毕业要求 2： 教育情怀 2-1：掌握电化学的基本规 律，了解电化学的发展历 程。 √ 2-2：培养实事求是、独立 思考的科学精神。 √ 毕业要求 3： 学科素养 3-1：掌握电极与电极过 程、电极溶液界面的构造 与性质、液相传质过程与 √ √ √

《电化学原理》课程教学大纲浓差极化、电荷转移步骤动力学与电化学极化等相关知识。3-2：掌握化学电源的分类与组成、化学电源的基本性能指标、电池的命名与型号，理解一次电池、二次电池、燃料电池的储能机理。3-3：学会将电化学基本原理应用到电化学储能器件V中，做到活学活用、举一反三。4-1：通过学习本课程，加深对电化学相关知识的毕业要求4:理解。教学能力4-2：增强学生在教育教学与科学研究中分析问题和7解决问题的能力。理解物理和材料学科的育毕业要求6：人价值，能够结合教学进2综合育人行育人活动。掌握一定的反思方法，在知识的学习过程中具备批判性思维能力，培养学生毕业要求7：严谨求实的科学态度和循7学会反思序渐进的思维方法，形成一定的创新意识和创新能力。8-1：在本课程的学习过毕业要求8：程中，锻炼与他人沟通交沟通合作流的能力，提高分析问题、解决问题的能力。8-2：对于本课程中的难点和感兴趣的科学前沿问题，通过课下交流、小组讨论等形式，培养学生沟通合作和团队协作能力。（注：部分课程课程想实现毕业要求之外的课程目标，也是允许的，针对这种个别的例外情况，要说明其不针对毕业要求指标点。）三、教学内容2/11

《电化学原理》课程教学大纲 2 / 11 浓差极化、电荷转移步骤 动力学与电化学极化等相 关知识。 3-2：掌握化学电源的分类 与组成、化学电源的基本 性能指标、电池的命名与 型号，理解一次电池、二次 电池、燃料电池的储能机 理。 √ √ √ 3-3：学会将电化学基本原 理应用到电化学储能器件 中，做到活学活用、举一反 三。 √ √ √ 毕业要求 4： 教学能力 4-1：通过学习本课程， 加深对电化学相关知识的 理解。 √ 4-2：增强学生在教育教学 与科学研究中分析问题和 解决问题的能力。 √ 毕业要求 6： 综合育人 理解物理和材料学科的育 人价值，能够结合教学进 行育人活动。 √ 毕业要求 7： 学会反思 掌握一定的反思方法，在 知识的学习过程中具备批 判性思维能力，培养学生 严谨求实的科学态度和循 序渐进的思维方法，形成 一定的创新意识和创新能 力。 √ 毕业要求 8： 沟通合作 8-1： 在本课程的学习过 程中，锻炼与他人沟通交 流的能力，提高分析问题、 解决问题的能力。 √ 8-2：对于本课程中的难点 和感兴趣的科学前沿问 题，通过课下交流、小组讨 论等形式，培养学生沟通 合作和团队协作能力。 √ （注：部分课程课程想实现毕业要求之外的课程目标，也是允许的，针对这种个别的例外情况，要 说明其不针对毕业要求指标点。） 三、教学内容

《电化学原理》课程教学大纲各教学单元有明确的学习目标，描述以学生为主语，使用行为动词。表2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表学时教学课程目课程目课程目课程目周次日期章节内容提要分配标1标3标4方法标21.1电化学科学的研究对象教师讲1.2电化学授、学科学在实际第1章生自学4学生活中的应1V时绪论与课堂用讨论相1.3电化学结合科学的发展简史和发展趋势1.4电解质溶液的导电教师讲性及其影响授、学因素第1章4学生自学21.5电解质时绪论与课堂溶液的活度讨论相与活度系数结合*思考题与习题2.1相间电教师讲位授、学第2章电化学热2.2电化学4学生自学3力学体系时与课堂2.3平衡电讨论相结合极电位教师讲2.4不可逆第2章电电极授、学化学热2.5电位-pH4学生自学4图力学时与课堂*思考题与讨论相习题结合教师讲第3章电授、学极/溶液3.1概述界面的4学生自学53.2电毛细时结构与与课堂现象性质讨论相结合第3章3.3双电层教师讲4学6V时授、学电极/溶的微分电容3/11

《电化学原理》课程教学大纲 3 / 11 各教学单元有明确的学习目标，描述以学生为主语，使用行为动词。 表 2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表 周次 日期 章节 内容提要 学时 分配 教学 方法 课程目 标 1 课程目 标 2 课程目 标 3 课程目 标 4 1 第 1 章 绪论 1.1 电化学 科学的研究 对象 1.2 电化学 科学在实际 生活中的应 用 1.3 电化学 科学的发展 简史和发展 趋势 4 学 时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 2 第 1 章 绪论 1.4 电解质 溶液的导电 性及其影响 因素 1.5 电解质 溶液的活度 与活度系数 *思考题与 习题 4 学 时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 3 第2章电 化学热 力学 2.1 相间电 位 2.2 电化学 体系 2.3 平衡电 极电位 4 学 时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 4 第2章电 化学热 力学 2.4 不可逆 电极 2.5 电位-pH 图 *思考题与 习题 4 学 时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 5 第3章电 极/溶液 界面的 结构与 性质 3.1 概述 3.2 电毛细 现象 4 学 时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 6 第 3 章 电极/溶 3.3 双电层 的微分电容 4 学 时 教师讲 授、学 √

《电化学原理》课程教学大纲液界面3.4双电层生自学的结构的结构与课堂与性质讨论相结合3.5零电荷教师讲电位第3章授、学电极/溶3.6电极/溶生自学4学7液界面液界面的吸V时与课堂的结构附现象讨论相与性质*思考题与结合习题教师讲4.1电极的授、学第4章电极化现象4学生自学8极过程4.2原电池时与课堂概述和电解池的讨论相极化图结合4.3电极过程的基本历教师讲程、速度控授、学第4章电制步骤及准4学生自学9极过程平衡态J时与课堂概述4.4电极过讨论相程的特征结合*思考题与习题教师讲5.1液相传授、学第5章液相传质质方式4学生自学10N时步骤动5.2稳态扩与课堂力学散过程讨论相结合教师讲5.3浓差极第5章液授、学化的规律及相传质4学生自学11判别方法V步骤动时与课堂5.4非稳态力学讨论相扩散过程结合教师讲5.5滴汞电第5章液授、学极的扩散电相传质生自学4学流12J时步骤动与课堂*思考题与力学讨论相习题结合4/11

《电化学原理》课程教学大纲 4 / 11 液界面 的结构 与性质 3.4 双电层 的结构 生自学 与课堂 讨论相 结合 7 第 3 章 电极 / 溶 液界面 的结构 与性质 3.5 零电荷 电位 3.6 电极 / 溶 液界面的吸 附现象 *思考题与 习题 4 学时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 8 第4章电 极过程 概述 4.1 电极的 极化现象 4.2 原电池 和电解池的 极化图 4 学时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 9 第4章电 极过程 概述 4.3 电极过 程的基本历 程、速度控 制步骤及准 平衡态 4.4 电极过 程的特征 *思考题与 习题 4 学时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 10 第 5章液 相传质 步骤动 力学 5.1 液相传 质方式 5.2 稳态扩 散过程 4 学时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 11 第 5章液 相传质 步骤动 力学 5.3 浓差极 化的规律及 判别方法 5.4 非稳态 扩散过程 4 学时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 12 第 5章液 相传质 步骤动 力学 5.5 滴汞电 极的扩散电 流*思考题与 习题 4 学时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √

《电化学原理》课程教学大纲6.1电极电位对电子转教师讲第6章电授、学移步骤反应速度的影响生自学子转移4学13V步骤动时与课堂6.2电子转力学移步骤的基讨论相本动力学参结合数6.3稳态电化学极化规律教师讲第6章电授、学6.4多电子生自学子转移的电极反应4学14V时6.5双电层步骤动与课堂力学结构对电化讨论相学反应速度结合的影响(y效应)6.6电化学极化与浓差教师讲极化共存时第6章电的动力学规授、学子转移律4学生自学15V步骤动时与课堂6.7电子转力学移步骤量子讨论相理论简介结合*思考题与习题7.1化学电教师讲池的基本性授、学能生自学第7章化4学167.2电池反V时学电源与课堂应动力学讨论相7.3一次电结合池教师讲7.4二次电授、学池第7章化4学生自学177.5锂电池学电源时与课堂7.6空气电讨论相池结合7.7超级电教师讲第7章化4学18容器授、学V时学电源7.8燃料电生自学5 / 11

《电化学原理》课程教学大纲 5 / 11 13 第 6章电 子转移 步骤动 力学 6.1 电极电 位对电子转 移步骤反应 速度的影响 6.2 电子转 移步骤的基 本动力学参 数 4 学时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 14 第 6章电 子转移 步骤动 力学 6.3 稳态电 化学极化规 律 6.4 多电子 的电极反应 6.5 双电层 结构对电化 学反应速度 的影响 ( ψ 1 效应 ) 4 学时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 15 第 6章电 子转移 步骤动 力学 6.6 电化学 极化与浓差 极化共存时 的动力学规 律 6.7 电子转 移步骤量子 理论简介 *思考题与 习题 4 学时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 16 第 7章化 学电源 7.1 化学电 池的基本性 能7.2 电池反 应动力学 7.3 一次电 池 4 学时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 17 第 7章化 学电源 7.4 二次电 池7.5 锂电池 7.6 空气电 池 4 学时 教师讲 授、学 生自学 与课堂 讨论相 结合 √ 18 第 7章化 学电源 7.7 超级电 容器7.8 燃料电 4 学时 教师讲 授、学 生自学 √

《电化学原理》课程教学大纲池与课堂*思考题与讨论相习题结合（注：①教学内容服务于课程目标，要根据达成课程目标的需要来确定教学单元，各单元安排合理的教学内容。在修订课程大纲过程中，需要对照课程目标，及时删去与课程目标无关的内容，增补和更新由于学科、方法发展而引起变化的部分，尤其要增补原内容体系中对课程目标支撑缺失和薄弱的部分。②重视利用教学方法实施课程思政。）四、课程考核（一）课程目标与课程考核的对应关系表3：课程目标与课程考核的对应关系表考核方式及课程目标1考核内容课程目标2课程目标3课程目标4占比1.课堂出勤(10%)（1）电化学热力学2.作业成绩（2）电极/溶液界面的结构(20%)7与性质3.期中考试（3）电极过程(20%)4.期末考试(50%)1.课堂出勤(10%)2.作业成绩(20%)化学电源>3.期中考试(20%)4.期末考试(50%)1.课堂出勤(10%)2.主题发言(10%)3.作业成绩液相传质步骤动力学N(10%)4.期中考试(20%)5.期末考试(50%)1.课堂出勤(10%)电子转移步骤动力学2.主题发言6/11

《电化学原理》课程教学大纲 6 / 11 池 *思考题与 习题 与课堂 讨论相 结合 （注：①教学内容服务于课程目标，要根据达成课程目标的需要来确定教学单元，各单元安排合理 的教学内容。在修订课程大纲过程中，需要对照课程目标，及时删去与课程目标无关的内容，增补 和更新由于学科、方法发展而引起变化的部分，尤其要增补原内容体系中对课程目标支撑缺失和薄 弱的部分。②重视利用教学方法实施课程思政。） 四、课程考核 （一）课程目标与课程考核的对应关系 表 3：课程目标与课程考核的对应关系表 考核内容 考核方式及 占比 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 （1）电化学热力学 （2）电极/溶液界面的结构 与性质 （3）电极过程 1.课堂出勤 （10%） 2.作业成绩 （20%） 3.期中考试 （20%） 4.期末考试 （50%） √ 化学电源 1.课堂出勤 （10%） 2.作业成绩 （20%） 3.期中考试 （20%） 4.期末考试 （50%） √ 液相传质步骤动力学 1.课堂出勤 （10%） 2.主题发言 （10%） 3.作业成绩 （10%） 4.期中考试 （20%） 5.期末考试 （50%） √ 电子转移步骤动力学 1.课堂出勤 （10%） 2.主题发言 √

《电化学原理》课程教学大纲(10%)3.作业成绩(10%)4.期中考试(20%）5.期末考试(50%)（二）评定方法本课程成绩包括课堂出勤10%，作业成绩20%，期中考试20%，期末考试50%。（三）评分标准表4：课程目标与评分标准的对应关系表评分标准占分标准描述标准描述标准描述标准描述标准描述课程目标比例优：90-100良：80-89中：70-79合格：60-69不合格：<60非常好地较好地理完全地理解能够理解电不能理解电理解电极解电极与电极与电池极与电池基极与电池基课程目标120%与电池基电池基本基本性质本性质本性质性质本性质非常好地掌非常好地较好地掌握电化学原掌握电化握电化学能够掌握电没有掌握电理在储能技学原理在原理在储化学原理在化学原理在课程目标230%术上的应用储能技术能技术上储能技术上储能技术上研究并能举上的应用的应用研的应用研究的应用研究究一反三研究非常好地全面地分析分析思考较好地分能够分析思不能分析思思考题与练题与练习析思考题考题与练习考题与练习课程目标330%习题并有独题题题并有较与练习题到的见解好的想法非常好地较好地掌完全地掌握掌握课程能够掌握课没有掌握课握课程中课程中的难中的难点程中的难点程中的难点的难点和课程目标420%点和电化学和电化学和电化学的和电化学的电化学的的前沿知识的前沿知前沿知识前沿知识前沿知识识（四）课程目标达成情况评价方法1.定量评价法本课程成绩包括课堂出勤10%，作业成绩20%，期中考试20%，期末考试50%。2.定性评价法7/11

《电化学原理》课程教学大纲 7 / 11 （10%） 3.作业成绩 （10%） 4.期中考试 （20%） 5.期末考试 （50%） （二）评定方法 本课程成绩包括课堂出勤 10%，作业成绩 20%，期中考试 20%，期末考试 50%。 （三）评分标准 表 4：课程目标与评分标准的对应关系表 课程目标 占分 比例 评分标准 标准描述 标准描述 标准描述 标准描述 标准描述 优：90-100 良：80-89 中：70-79 合格：60-69 不合格：＜60 课程目标 1 20% 完全地理解 电极与电池 基本性质 非常好地 理解电极 与电池基 本性质 较好地理 解电极与 电池基本 性质 能够理解电 极与电池基 本性质 不能理解电 极与电池基 本性质 课程目标 2 30% 非常好地掌 握电化学原 理在储能技 术上的应用 研究并能举 一反三 非常好地 掌握电化 学原理在 储能技术 上的应用 研究 较好地掌 握电化学 原理在储 能技术上 的应用研 究 能够掌握电 化学原理在 储能技术上 的应用研究 没有掌握电 化学原理在 储能技术上 的应用研究 课程目标 3 30% 全面地分析 思考题与练 习题并有独 到的见解 非常好地 分析思考 题与练习 题并有较 好的想法 较好地分 析思考题 与练习题 能够分析思 考题与练习 题 不能分析思 考题与练习 题 课程目标 4 20% 完全地掌握 课程中的难 点和电化学 的前沿知识 非常好地 掌握课程 中的难点 和电化学 的前沿知 识 较好地掌 握课程中 的难点和 电化学的 前沿知识 能够掌握课 程中的难点 和电化学的 前沿知识 没有掌握课 程中的难点 和电化学的 前沿知识 （四）课程目标达成情况评价方法 1．定量评价法 本课程成绩包括课堂出勤 10%，作业成绩 20%，期中考试 20%，期末考试 50%。 2．定性评价法

《电化学原理》课程教学大纲通过观察学生在做思考题与习题中的表现，对学生的学习态度、思维方式、分析解决问题能力、创新意识和沟通协作能力进行评价。五、教材及参考资料1.《电化学原理》（第四版），李荻、李松梅主编，北航出版社，2021年。2.《电极过程动力学导论》（第四版），查全性等著，科学出版社，2004年。3.《电化学方法-原理和应用》（第二版），巴德、福克纳著，邵元华等译，化学工业出版社，2005年。4.《电化学研究方法》，田昭武著，科学出版社，1984。8/11

《电化学原理》课程教学大纲 8 / 11 通过观察学生在做思考题与习题中的表现，对学生的学习态度、思维方式、分析解 决问题能力、创新意识和沟通协作能力进行评价。 五、教材及参考资料 1.《电化学原理》（第四版），李荻、李松梅主编，北航出版社，2021 年。 2.《电极过程动力学导论》（第四版），查全性等著，科学出版社，2004 年。 3.《电化学方法-原理和应用》（第二版），巴德、福克纳著，邵元华等译，化学工 业出版社，2005 年。 4.《电化学研究方法》，田昭武著，科学出版社，1984

《电化学原理》课程教学大纲附：布鲁姆教育目标分类及教育目标中可用动词举例参考（一）认知领域认知目记忆理解应用分析评价创造标分析估量引用酒清应用实现定义估量聚集确认计算裤论，主张描述辩护实行安排评价组合列举讨论选择归因于核对创作查找区别估算把分类得出结论编造，策划识别复制展现构建把··归类说服列清单比较批判谋划举例说明戏剧化解释利用联系评论创建给加标签（称为）表达估计对比推断为.设计找到延伸执行决定裤护开发匹配说明展出解构评估设计，发明记住推断试验构想察觉，探测假设命名阐释说明确定判断生成记得绘图给评级找到实施结合背诵区别释义制定给评分整合认出予预测示范辨别推荐发明分解制定记录相关修改修改可用动词牵例复述报告操作识别仔细检查修改重复再造表演检查支持创始报告重申练习归纳看重计划取回复述安排日程分组估计的生产详细评阅展示假设分里提议说明重写模拟设想重组陈述选择检阅誉代勾画列表翻译解决把编目转变理解使用整理组织概述探究提问选择分离总结微信号：xinil测试（二）情意领域接受情意领域教育目标反应评价组织形成品格听讲陈述接受讨论养成回答承认组织建立知道看出完成参加判断秉持建构注意选择完成使联系选择列举决定确定形成接受遵守影响建立塑造赞同记录支持选择涵养展现听从辩论比较容忍可用动词举例发展称赞论证定义判别欢呼系统阐述表现区别权衡帮助解释选择评价制定计划决定微信号：xinilt9/11

《电化学原理》课程教学大纲 9 / 11 附：布鲁姆教育目标分类及教育目标中可用动词举例参考 （一）认知领域 （二）情意领域