一、 课程名称:工业催化 Ⅱ
二、 课程代码:CHEM30440
三、 学时和学分:32学时,2学分
四、 适用专业:应用化学、材料化学、化学工程与技术
五、 先修课程:无机化学、有机化学、物理化学、化工原理
六、 使用教材:《工业催化》黄仲涛主编,化学工业出版社,2004.6
七、 参考书目
[1] 《催化原理导论》,阎子峰,化学工业出版社,2006
[2] 《纳米催化技术》,阎子峰,化学工业出版社,2003
[3] 《工业催化过程导论》,顾伯锷、吴震霄编著, 高等教育出版社,1990
[4] 《催化剂工程导论》,王尚弟,孙俊全,化学工业出版社,2001
[5] 《催化剂与催化作用》,王桂茹,大连理工大学出版社(第二版),2004
八、 课程描述
《工业催化》是应用化学本科专业一门专业基础课,课程的主要内容是讲述各类催化剂的组成、结构、性质及其作用原理,并重点介绍石油炼制及化工过程中催化作用的基本原理,基本催化材料的结构与性能特色,培养学生综合应用物理化学、无机化学、有机化学、反应工程、石油化学的相关知识,初步了解催化新材料、纳米催化技术等学术前沿,认识催化剂在能源、化工与环境可持续发展过程中的重要地位,为其从事能源、化工、环境与材料方面的工作打下必要基础。通过该课程的教学活动,把培养学生的科学观、社会观、价值观结合起来,全面提高学生的科学素养,培养出基础扎实、知识面宽、具有开拓创新能力的能接受新世纪挑战的人才。
九、 教学目标
通过本课程的学习,让学生了解催化与现代化工、能源与环境的关系及其作用;掌握催化作用的基本原理及思想方法;掌握典型催化剂及其催化理论;掌握重要石油加工过程中的催化剂及作用原理。
通过课堂教学、讨论以及小课题研究,培养学生发现、分析和解决问题的能力,终身学习的能力,具有科学研究、技术开发和技术革新的初步能力以及具有合理抽象、逻辑推理、物理现象综合分析的能力。使其勤于思考,善于钻研,具有批判性思维和创意创新意识,对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计怀有浓厚的兴趣,富有探索精神并渴望解决问题,具有较宽背景学科的综合素养。
章节 |
知识贡献 |
教学要求 |
学时 |
第一章 绪论 |
① 催化发展史 ② 催化发展新领域 |
了解催化与现代化工、能源与环境的关系及其作用;了解催化学科学的发展简史和发展趋势。 |
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第二章 催化作用与催化剂 |
① 催化作用的定义和特征 ② 催化剂的组成 ③ 催化剂分类及用途 |
掌握催化作用与催化剂方面的概念 |
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第三章 吸附与多相催化 |
① 多相催化反应过程的主要步骤 ② 物理吸附与化学吸附区别 ③ 吸附位能曲线 ④ 吸附类型及吸附等温式 ⑤ 金属和氧化物表面的化学吸附 |
理解催化剂的吸附作用;掌握多相催化的反应步骤;掌握吸附热及Langmuir吸附等温式;掌握金属和氧化物表面的化学吸附 |
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第四章 酸碱催化剂及其催化作用 |
① 酸碱定义 ② 酸碱催化剂分类 ③ 固体表面酸类型、鉴定及测量 ④ 酸碱中心的形成与结构 ⑤ 常见酸碱催化剂催化作用 |
掌握酸碱催化剂及其催化作用 |
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第五章 分子筛催化剂及其催化作用 |
① 分子筛的命名、分类及构成 ② 晶穴、晶孔和孔道 ③ 常见的分子筛构型 ④ 沸石分子筛的催化作用特点 |
掌握分子筛催化剂及其催化作用 |
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第六章 金属催化剂及其催化作用 |
① 金属催化剂的分类、特性及应用 ② 金属的电子组态与气体吸附能力间的关系 ③ 能带理论、价键理论及配位键理论 ④ 金属催化剂催化作用 |
掌握金属催化剂及其催化作用 |
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第七章 金属氧化物催化剂及其催化作用 |
① 金属氧化物催化剂概述 ② n型半导体与p型半导体 ③ 半导体催化剂化学吸附 ④ 金属氧化物催化剂氧化还原机理 ⑤ 晶体配位场理论 |
掌握金属氧化物硫化物及其催化作用 |
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第八章 络合催化剂及其催化作用 |
① 络合催化剂概述 ② 过渡金属络合物的成键理论 ③ 络合物催化剂中常见的配位体及其分类 ④ 络合物反应机理 ⑤ 络合催化剂的络合催化实例分析 |
掌握络合催化剂及其催化作用 |
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第九章 工业催化剂的制备与使用 |
① 催化剂制备概述 ② 沉淀法、溶胶-凝胶法 ③ 微乳化制备技术、熔融法 ④ 混合法 ⑤ 浸渍法、离子交换法、沉积沉淀法 |
掌握催化剂的制造过程;掌握常见的工业催化剂制备方法 |
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第十章 工业催化剂的活性评价与宏观物性的表征 |
① 催化剂表征概述 ② 常见的催化剂表征方法 |
掌握催化剂的评价内容;掌握常见的工业催化剂活性评价与宏观物性的表征方法 |
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十、 教学方法
教学手段为多媒体教学。对基础知识,以教师讲授为主,着重介绍相关概念的发展、公式推导过程,使学生能全面、系统地掌握相关知识。对前沿应用知识,组织学生根据已经学习的基本知识进行讨论,使学生明确基本知识的应用条件及应用方法。对背景性知识和部分非重点知识,指导学生课后查阅参考书和文献,让学生对相关知识有一定了解。
十一、 考核及成绩评定方式
考核方式:闭卷考试和平时成绩。
成绩评定方式:采用平时成绩(出勤情况、课堂表现、作业情况)占30%,考试成绩占70%。
大纲制定人:陈四国
大纲审定人:向斌
制定时间:2014-4-21