应用电化学绪论和溶液理论学习教案.pptx

会计学参考(cānkǎo)教材教学安排(ānpái)计划第一章绪论(xùlùn)电能 化学能电化学诞生(dànshēng)于18-19世纪。4．1807年戴维用电解法析出(xīchū)金属钾和钠。7．1889年Nernst建立了电极电势公式，提出了电极电势与电极反应各组分(zǔfèn)浓度间关系的Nernst公式。9.20世纪(shìjì)40年代前苏联科学家弗鲁姆金奠定了从化学动力学角度作了大量的工作，后来英美科学家等在这方面又作了奠基性工作，推动了电化学理论的发展，开始形成以研究电极反应速率及其影响因素为主要对象的电极过程动力学，并使之成为现代电化学的主体电化学应用领域的进展(jìnzhǎn)1.在电冶金中的应用(yìngyòng)。电冶金是用电流制取和净化金属，包括电浸取和电精炼.1．比如熔融盐电解是工业上获取铝、钛、碱金属和碱土金属的唯一方法，高纯度的铜、银、铅、铋镍及锡通过电解的方法精练出来的。3.在电化学合成领域(lǐnɡyù)的应用。电化学方法可以制取氢、氧、过硫酸盐、高氯酸盐、氯气，氟、己二腈及碱类等其他物质。5.在能源方面的应用：利用半导体电化学组成光电化学电池，将太阳能转变为电能。如果人们能够将1%的地球上的太阳能以1%的效率加以利用，就能够解决(jiějué)地球的全部能源问题。蓄电池等。．7.电化学在生物科学中的应用。生物体内的细胞膜起着电化学电极的作用。生物体内的双电层与电势差的存在，使得通过神经(shénjīng)传递信息、电麻醉、心电图、脑电图等成为与电化学有关的现象，若能通过电化学与其他科学相结合，弄清楚动物肌体细胞生长的机理问题，必将对战胜癌症，心脏病、关节炎等疾病发挥重要作用。
电化学方法可以治疗癌症。8.此外电化学传感器在生物科学与医学的研究及诊断(zhěnduàn)方面，也是十分有用的。电化学与生物学相结合而形成的交叉学科——生物电化学正在快速的发展。这是由国家自然科学基金委员会组织，中国化学会电化学专业委员会和复旦大学化学系协办的电化学"十一五"学科发展规划化会制定的。吴浩清院士、田昭武院士、查全性院士、杨裕生院士和衣宝濂院士等10多位专家从能源、材料、生命、信息、环境以及纳米科学角度作了引导发言或主题报告，介绍(jièshào)了电化学科学和技术的未来发展方向和我国电化学基础研究的战略发展重点。最后制定了电化学“十一五”学科发展规划.
在未来的5-10年内应重点围绕如下科学问题创造性地开展工作：

一移动式电源和再生式能源是当今能源发展中的重要方面
1．高性能储氢/制氢和储锂新体系以及聚合物电解质中氢离子和锂离子的传输机理
2．直接型燃料电池新体系和生物燃料电池；
3．用轻元素及其化合物组成储/产氢材料及可充电多电子过渡(guòdù)金属化合物电极；
4．超级电容器和氧化还原液流电池等特殊电化学储电装置；
5．质子膜燃料电池的成流机理和衰退机理和新型质子膜材料；
6．（公交）车用动力电池的衰退机理和循环及再生回收；
7．基于光电化学原理的新光伏电池体系和电池运行新型机制。二发展各类材料（特别是绿色化材料）的电化学制备新方法对持续(chíxù)发展具有重要意义

1．电化学方法制备新型环境友好和生物医用材料；
2．新型低能耗的电化学制备材料方法；
3．基于电化学原理的新型微米/纳米加工方法；
4．基于离子液体体系的电化学新方法等；
5．材料保护、防腐、循环使用(包括材料表面处理)的电化学新方法。三基于生命体系中广泛存在（电解质）水和各类电荷传输的特点(tèdiǎn)，电化学在生命领域所扮演的重要角色将日益凸现

1．生物膜与仿生界面的电荷传输、物质传输与能量转换以及生物膜内源性电场的实验和理论；
2．生命活动过程中的电生理现象（肌肉、神经、脑等等）的电化学机制探索；
3．研究生物大分子的电子传递机制及分子间弱相互作用的（谱学）电化学方法；
4．对细胞各种行为的影响和控制的电化学方法；
5．生命活动过程电活性粒子（物质）的定向有序专一的传递、传导或转移。四电化学在信息和环境领域中的最大挑战(tiǎozhàn)是在微芯片、微传感器和微系统制造方面的研究工作

1．芯片、微传感器和微系统制造过程中的电化学技术和理论;
2．结合微系统技术制备微电解池和微电池体系以及组合电化学体系；
3．基于微系统技术的电化学传感器微型化和集成化；
4．超分子化学、自组装、分子印迹和分子遗传学等在电化学传感器的应用；
5．电化学法制备纳米器件或分子器件的探索。五电化学在以上学科交叉领域中所面临的挑战也对于电化学自身发展和解决本学科重大问题带来难得机遇

1．复杂电化学相界（如三相界、固－固、膜－液、液－液等）的结构、性质与过程；
2．微米/纳米(nàmǐ)尺度上的复杂（限域）电化学体系和相关过程的实验和理论