Рабочая программа учебной дисциплины Воздействие плазмы и пучков заряженных частиц на вещество ф тпу 1-21/01 icon

Рабочая программа учебной дисциплины Воздействие плазмы и пучков заряженных частиц на вещество ф тпу 1-21/01


Смотрите также:
Рабочая программа учебной дисциплины Воздействие плазмы и пучков заряженных частиц на вещество ф...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 21...
Программа вступительного испытания собеседования для магистерской программы «физика пучков...
Исследование свойств когерентного излучения релятивистских электронов в макроскопических...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 министерство образования и науки российской...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 21...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 21/01 федеральное агентство по образованию...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 21...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 21...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 21...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 21...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 21...



Загрузка...
скачать

СТП ТПУ 2.4.01-02


Рабочая программа учебной дисциплины

Воздействие плазмы и пучков заряженных частиц на вещество



Ф ТПУ 7.1-21/01

“УТВЕРЖДАЮ”


Декан ЕНМФ

____________Ю. И. Тюрин

“___”____________ 2007 г.


ЭЛЕКТРОХИМИЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ


Рабочая программа для направления 010700 «Физика»,

магистерская программа «Водородная энергетика»


Факультет естественных наук и математики (ЕНМФ)

Обеспечивающая кафедра: водородной энергетики и плазменных технологий (ВЭПТ))

Курс V

Семестр IX

Учебный план набора магистров 2008 года


Распределение учебного времени

Лекции 18 час

Практические занятия 18 час

Лабораторные занятия 0 час
^

Всего аудиторных занятий 36 чаc


Самостоятельная (внеаудиторная) работа 108 час

Общая трудоёмкость 144 час


Форма отчетности экзамен


2007

Предисловие


1. Рабочая программа составлена на основе ГОС ВПО для направления 010700 Физика, утвержденного 17.03.2000г., рег.№ 176 ен/бак


РАССМОТРЕНА и ОДОБРЕНА на заседании кафедры водородной энергетики и плазменных технологий _____________ (дата) протокол № ___.


2. Разработчик: доцент каф. ВЭПТ ________________________ Н.С. Сочугов


3. Зав. кафедрой ВЭПТ, профессор _______________ В.П. Кривобоков


4. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с факультетом естественных наук и математики и СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.
Зав. кафедрой ВЭПТ, профессор ______________В.П. Кривобоков



_________________________________________________________________________

УДК 541.1




Аннотация



ДНМ.В.1.1_электрохимия топливных элементов

010700(б) - (м)


Каф. ВЭПТ ЕНМФ

Доц., к.ф.-м.н. Сочугов Н.С.

Тел./факс: (3822)-491-651


Цель: сформировать знания об основах электрохимии применительно к процессам, происходящим в топливных элементах, научить формулировать научные и технические задачи в области водородной энергетики, подготовить к самостоятельному изучению оригинальных работ в этой области.


Содержание: основные понятия электрохимии, теория электролитов, равновесные и неравновесные электрохимические системы, электрохимические ячейки с расплавными и твердыми электролитами, методы экспериментальных исследований электрохимических процессов.


Курс 5 (9 сем – экзамен).

Всего 144 ч, в т. ч.: СР 108 ч, 36 ч. ауд.: Лк 18 ч, Лб 0 ч, Пр 18 ч


^ The Summary

ДНМ.В.1.1 Fuel Cell Electrochemistry

010700(б) - 010705 (м)


Hydrogen Energy and Plasma Technologies Department

Faculty of Natural Sciences and Mathematics

Associate Professor N. Sochugov


The purpose: to form knowledge about electrochemical processes in fuel cells: to teach to formulate a technical and scientific tasks in the field of hydrogen energy: to make ready for self-instruction of original works in this field.

The contents: the basic terms of electrochemistry, theory of electrolytes, equilibrium and non-equilibrium electrochemical systems, electrochemical cells with liquid, melted and solid electrolytes, experimental methods of electrochemical processes investigations.

^

Цели и задачи учебной дисциплины

Цели преподавания дисциплины


Целью преподавания дисциплины является подготовка специалистов, обладающих современными теоретическими представлениями об электрохимических процессах, протекающих в различных типах топливных элементов воздействии пучков заряженных частиц и потоков плазмы на вещество, освоивших экспериментальные и расчетные методы исследований в этой области, научившихся работать с научной литературой с применением современных информационных технологий, умеющих готовить научные доклады и статьи, способных к дальнейшему освоению принципов водородной энергетики.
^

Задачи изложения и изучения дисциплины реализуются в следующих

формах деятельности:


  • лекции нацелены на освоение современных теоретических представлений в области электрохимии топливных элементов;

  • практические занятия направлены на активизацию познавательной деятельности студентов и освоение экспериментальных и расчетных методов исследований в области преподаваемой дисциплины;

  • выполнение индивидуальных заданий предусматривает развитие навыков решения конкретных практических и проблемных задач;

  • подготовка рефератов предоставляет возможность научиться работать с оригинальной научной литературой, систематизировать и анализировать получаемые знания, формулировать сущность поставленной задачи и способы ее решения;

  • консультации;

  • прочая самостоятельная внеаудиторная работа направлена на закрепление получаемых теоретических знаний, приобретение навыков самостоятельного освоения нового материала и решения конкретных задач.



^

Содержание теоретической части дисциплины – IX семестр (18 часов)



1. Основные понятия физической химии (2 часа)

1.1. Предмет электрохимии. Структура, цели и задачи настоящего курса.

1.2. Атомы и молекулы. Закон Авогадро. Моль. Химические формулы. Уравнения химических реакций.

1.3. Электронная структура атомов . Квантовые числа электрона.

1.4. Периодическая система элементов. Периоды. Группы. Периодичность и тенденции изменения характеристик атомов.


2. Химические связи (2 часа)

2.1. Длина и энергия связи. Дипольный момент. Валентность.

2.2. Типы химических связей. Ионная связь. Ковалентная связь. Металлическая связь. Ван-дер-Ваальсова связь. Гипервалентность.

2.3. Метод гибридных молекулярных орбиталей. Орбитали разрыхляющие и связывающие. σ и π орбитали. Гибридизация s и p орбиталей.


3. Введение в химическую термодинамику (2 часа)

3.1. Основные понятия химической термодинамики. Термодинамические потенциалы. Условия химического равновесия.

3.2. Растворы. Классификация растворов. Концентрация растворов. Сольватация. Парциальные молярные величины. Активность. Осмос.


4. Основные понятия электрохимии. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация в растворе. Водородный показатель (pH). Растворы сильных электролитов. Типы окислительно-восстановительных реакций. (2 часа)


5. Неравновесные электродные процессы. (2 часа)

5.1 Основные понятия. Законы Фарадея. Движение ионов в электрическом поле. Числа переноса.

5.2 Электрическая проводимость электролитов. Удельная электрическая проводимость. Молярная электрическая проводимость. Молярная электрическая проводимость ионов гидроксония и гидроксида. Электрическая проводимость неводных растворов. Электрическая проводимость твердых и расплавленных электролитов. Кондуктометрия.


6. Равновесные электродные процессы (2 часа)

6.1 Общие понятия. ЭДС электрохимической системы. Электродный потенциал

6.2. Классификация электродов. Электроды первого рода. Электроды второго рода. Ионоселективные электроды.


7. Двойной слой на границе раздела электрод/электролит. Структура, заряд и емкостные характеристики. Влияние специфической адсорбции ионов на структуру двойного слоя. Влияние адсорбции нейтральных молекул на структуру двойного слоя. Структура границ раздела полупроводник – электролит и изолятор – электролит. Одностадийные и многостадийные реакции. Лимитирующая стадия. (2 часа)


8. Зависимость плотности тока от потенциала в электрохимических реакциях. (2 часа)

8.1. Классический подход к определению параметров кинетики электродных процессов.

8.2 Квантово – механическое описание.

8.3. Концепция активационного (электрохимического) перенапряжения, выражение для плотности тока, как функции активационного перенапряжения и сопротивление переносу заряда.

8.4. Другие типы перенапряжений и их влияние на зависимость плотности тока от потенциала. Диффузионное перенапряжение. Реакции с активационным и диффузионным перенапряжением. Омическое перенапряжение.


9. Электрокатализ (2 часа)

9.1 Роль электрокатализа в электросинтезе и электрохимических преобразователях энергии.

9.2 Характерные особенности электрокатализа.

9.3 Сходство между электрокатализом и гетерогенным катализом.

^

Тематика практических занятий (18 часов)





  1. Основные понятия химической термодинамики. Термодинамические потенциалы. Условия химического равновесия (2 часа).

  2. Основные понятия электрохимии. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация в растворе. (2 часа).

  3. Неравновесные электродные процессы. (2 часа).

  4. Равновесные электродные процессы (2 часа).

  5. Коллоквиум (2 часа).

  6. Двойной слой на границе раздела электрод/электролит. Структура, заряд и емкостные характеристики. (2 часа).

  7. Концепция активационного (электрохимического) перенапряжения, выражение для плотности тока, как функции активационного перенапряжения и сопротивление переносу заряда. (2 часа).

  8. Электрокатализ. Типы топливных элементов. Основные особенности. (2 часа).

  9. Семинарское занятие, посвященное обзору основных проблем функционирования топливных элементов (выступления студентов с докладами по темам подготовленных рефератов) (2 часа).



^

Самостоятельная (внеаудиторная) работа –IX семестр (108 часов)



Содержание самостоятельной внеаудиторной работы студентов:

 самостоятельная проработка теоретического материала и подготовка к практическим занятиям (30 часов);

 выполнение трех индивидуальных заданий (18 часов);

 подготовка к коллоквиуму (8 часов);

 работа над рефератом и подготовка доклада по нему (52 часа).


Примерные темы рефератов

  1. Основные проблемы разработки твердополимерных топливных элементов (ТПТЭ).

  2. Каталитические реакции на границах раздела в твердополимерных топливных элементах.

  3. Электрохимические реакции в твердооксидных топливных элементах. Перенапряжения в твердооксидных топливных элементах. Лимитирующие стадии.

  4. Электрохимические аспекты альтернативных источников энергии.
^

Текущий и итоговый контроль



Текущий контроль изучения курса студентами осуществляется по итогам выполнения тестов, индивидуальных заданий, сдаче коллоквиума и подготовке реферата.

Итоговым контролем является семестровый экзамен.

Результаты текущего контроля оцениваются в баллах в соответствии с прилагаемым рейтинг-листом.


^ Рейтинг – лист

по курсу «Электрохимия топливных элементов»

для студентов V курса ЕНМФ ТПУ

IX семестр


Общий максимальный рейтинг за семестр – 600 баллов;

лекционный рейтинг - 135 баллов (18 часов*7,5 балл/час);

рейтинг за выполнение индивидуальных заданий –120 баллов (3 задания * 40 баллов/задание);

рейтинг за выполнение тестов – 125 баллов (5 тестов * 25 баллов/тест);

рейтинг за коллоквиум – 50 баллов;

рейтинг за реферат – 170 баллов.


К экзамену допускаются студенты, набравшие не менее 350 баллов.


^

Учебно-методическое обеспечение дисциплины



Основная литература

1. Физическая химия. В 2 кн. Кн.1 Строение вещества. Термодинамика: Учеб. для вузов/ К.С. Краснов, Н.К. Воробьев, И.Н. Годнев и др.; под ред. К.С. Краснова – 3-е изд. испр. – М.: Высш. шк., 2001. – 512 с.

2. Физическая химия. В 2 кн. Кн. 2. Электрохимия. Химическая кинетика и катализ.: Учеб. для вузов/ К.С. Краснов, Н.К. Воробьев, И.Н. Годнев и др.; под ред. К.С. Краснова – 3-е изд. испр. – М.: Высш. шк., 2001. – 319 с.

3. В.С. Багоцкий. Основы электрохимии/ М.: Химия, 1988. – 400 с.


Дополнительная литература

1. Fuel Cells From Fundamentals to Applications
Srinivasan, Supramaniam 2006, XXX, 691 p.

2. Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А.Цирлина Электрохимия: Учебник для вузов. – М.: Химия, 2001 – 624 с.

3. Fuel Cell Handbook (Sixth Edition) U.S. Department of Energy Morgantown, West Virginia, 2002 – 560 p.



Документ: ДНМ.В.1.1_электрохимия топливных элементов стр.

Дата создания 14.07.2008 13:09:00




Скачать 83,56 Kb.
оставить комментарий
Дата11.11.2011
Размер83,56 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх