催化原理教学大纲

催化原理教学大纲

一、   课程信息

二、课程内容

1、      课程教学目标

催化原理是化学工程学的重要分支之一，与分离工程和化学反应工程紧密相关。催化原理集成了催化剂的制备和应用以及催化反应过程的本质规律。既要解决化学问题，又要解决工程问题，是化工过程研究、开发和设计的理论基础。在科学研究与生产实践中，催化原理回答和解决如何有效地实现物质间的化学转化、制备具有特定性能的材料、以及调控化学反应速度和平衡等问题。通过本课程的学习，要求学生能够掌握催化作用的本质和基本规律，了解和熟悉主要工业催化技术的基本要求和特征，为从事化学工程、化学工艺及其他相关专业领域内的研究开发工作提供坚实的理论基础。

2、      基本教学内容及学时分配

第一章 绪论 （4学时）

教学内容:

1)    催化科学的研究意义和重要性

2)    催化作用概论

3)    催化作用的研究发展历程

4)    催化作用的概念

5)    催化作用的分类

6)    催化科学研究发展现状和趋势

教学要求:

了解和掌握催化作用的重要分类和基本特点、催化作用的一些基本概念、以及催化科学的发展趋势。

第二章  溶液中的催化 （8学时）

教学内容:

1)    酸碱催化

2)    电子传输

3)    有机金属催化

4)    大分子催化

5)    相转移催化

6)    胶束催化

7)    扩散对催化作用的影响

8)    催化过程中的工程问题

教学要求:

了解和掌握各种重要催化作用类型的本质、特点和规律；了解和掌握催化过程中所涉及的相关化学工程知识。

第三章  酶催化 （4学时）

教学内容:

1)    酶化学基础

2)    酶的组成、结构和分类

3)    酶催化反应的特点

4)    酶催化活性的调控

5)    酶催化的反应动力学

6)    酶催化反应机理

7)    酶催化发展趋势

教学要求:

在酶化学基本知识的基础上，初步了解酶催化剂和酶催化反应的特点以及酶催化剂活性的调控。特别是对其中的几何结构适应性以及电子、质子、电荷、能量、信息的传递和中间过渡态有所了解。

第四章 多孔材料上的催化（16学时）

教学内容:

1)    结晶固体的结构

2)    分子筛的结构和类型

3)    分子筛的重要性能和特点

4)    分子筛上的催化

5)    含有金属络合物和簇合物的分子筛上的催化

6)    非分子筛类多孔材料上的催化

7)    层状材料上的催化

8)    多孔材料催化剂的表征技术

9)    多孔材料催化剂的重要应用

教学要求:

了解和掌握多孔材料的分类、各主要多孔材料的结构和性能特点及其表征方法。着重掌握分子筛基催化剂的结构、性能及催化作用本质

第五章  固体表面催化 （16学时）

教学内容:

1)    固体表面结构

2)    固体表面表征技术

3)    固体表面的吸附作用

4)    固体表面催化特点

5)    固体催化剂的分类

6)    固体催化剂的重要应用

教学要求:

了解和掌握固体催化剂的结构和性能特点及其表征方法、固体催化剂的分类、固体催化剂表面的吸附。

四、考核方式

总评成绩 = 平时成绩 ＋ 考试成绩 ＋ 参考成绩

平时成绩占20％ （课后作业、撰写课程小论文）

考试成绩占70％ （期末课堂考试）

参考成绩占10％  (上课考勤、课堂和课后讨论)

五、教材及参考书

教材：Principle of Catalysis （复印本）

主要参考书：

[1]      Introduction to Catalysis (催化原理导论)，阎子峰 编著，化学工业出版社

[2]      催化科学导论， 廖代伟 编著， 化学工业出版社

[3]      催化原理 黄开辉，万惠霖 著，科学出版社

六、授课手段

  课堂讲解、课程论文和讨论

七、教师队伍及职称