《新能源化學》教學大綱一、課程基本信息課程名稱新能源化學ChemistryforNewEnergy課程編碼SCC821921020開課院部理學院課程團隊（未設置）學分2.0課內學時32講授32實驗0上機0實踐0課外學時0適用專業化學授課語言中文先修課程課程簡介（限選）可再生能源的發展已經成為了未來推動能源體系轉型，構建清潔低碳、安全高效能源。能源技術體系的重要支柱，也是未來產生新的技術制高點和衍生新興產業的重要領域。因此，每一個化學專業的同學都應該了解、熟悉和掌握關于可再生能源相關的新能源理論、實驗、技術、器件以及產業化應用和服務于人類生活的知識。新能源泛指能夠實現溫室氣體減排的可利用能源，外延涵蓋了高效利用能源、資源綜合利用、可再生能源、代替能源、節能等，包括儲能電池、太陽能、氫能、生物質能、非常規天然氣、可燃冰、海洋能、核能、風能和地熱能等。新能源技術與化學、物理、材料、生物、環境、機械和工程技術等諸多學科相互交叉，節能技術與新能源技術相互滲透，形成了各種發展迅猛的新能源學科。本課程以新能源學科的迅猛發展為契機，結合了多學科優勢，介紹有關國內外最新的新能源化學領域的基本概念、基本理論等基本知識，概括其研究熱點、開發、應用及前景，使化學化工相關專業學生能夠較好地了解化學理論知識在新能源技術中所起的關鍵作用及進行新能源開發的重要意義，更好地掌握化學理論在新能源技術中的應用。新能源化學是利用化學與化工的理論與技術來解決新能源技術中能量轉換、能量儲存及能量傳輸等問題。化學變化都伴隨著能量的變化，而能源的使用實質就是能量形式的轉化過程。在各種新能源的能量轉化、轉換過程中，能源化學因其化學反應直接或者通過化學制備材料技術間接實現能量的轉換與儲存。能量的化學轉化主要利用熱化學反應、光化學反應、電化學反應和生物化學反應等。可持續發展與低碳生活方式已成為當今人類社會發展的主流，通過本課程學習也有利于開闊學生眼界，培養學生綠色環保的生活理念，使其成為構建環保型、可持續、和諧社會的中堅力量。Thedevelopmentofrenewableenergyhasbecomethefuturetopromotethetransformationoftheenergysystemandbuildclean,low-carbon,safeandefficientenergy.Animportantpillaroftheenergytechnologysystemisalsoanimportantfieldforthefuturetogeneratenewtechnologycommandingheightsandderivativeemergingindustries.Therefore,everychemistrymajorstudentshouldunderstand,befamiliarwithandmasterthenewenergytheory,experiments,technologies,devices,industrialapplicationsandknowledgeservinghumanliferelatedtorenewableenergy.Newenergyreferstotheavailableenergythatcanreducegreenhousegasemissions.Itsextensioncoversefficientuseofenergy,comprehensiveutilizationofresources,renewableenergy,replacementofenergy,energyconservation,etc.,includingenergystoragebatteries,solarenergy,hydrogenenergy,biomassEnergy,unconventionalnaturalgas,combustibleice,oceanenergy,nuclearenergy,windenergyandgeothermalenergy,etc.Newenergytechnologyandmanydisciplinessuchaschemistry,physics,materials,biology,environment,machineryandengineeringtechnologycrosseachother,andenergy-savingtechnologyandnewenergytechnologypermeateeachother,formingvariousrapidlydevelopingnewenergydisciplines.Thiscoursetakestherapiddevelopmentofnewenergydisciplineasanopportunity,combinestheadvantagesofmultipledisciplines,introducesthebasicconceptsandtheoriesofthelatestNewEnergyChemistryathomeandabroad,summarizesitsresearchhotspots,thedevelopment,applicationandprospectenablestudentsmajoringinchemistryandchemicalengineeringtobetterunderstandthekeyroleofchemicaltheoryknowledgeinnewenergytechnologyandthesignificanceofnewenergydevelopment,bettergrasptheapplicationofchemicaltheoryinnewenergytechnology.Newenergychemistryusesthetheoryandtechnologyofchemistryandchemicalengineeringtosolvetheproblemsofenergyconversion,energystorageandenergytransmissioninnewenergytechnology.Chemicalchangesareaccompaniedbychangesinenergy,andtheuseofenergyisessentiallythetransformationprocessofenergyforms.Intheprocessofenergyconversionandconversionofvariousnewenergysources,energychemistrydirectlyorindirectlyrealizesenergyconversionandstoragethroughchemicalreactions.Thechemicalconversionofenergymainlyusesthermochemicalreaction,photochemicalreaction,electrochemicalreactionandbiochemicalreaction.Sustainabledevelopmentandlow-carbonlifestylehavebecomethemainstreamofthedevelopmentofhumansocietytoday.Learningthroughthiscourseisalsoconducivetobroadeningstudents'horizons,cultivatingstudents'greenandenvironmentallyfriendlylifeconcepts,andmakingitanenvironment-friendly,thebackboneofasustainableandharmonioussociety.負責人大綱執筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業要求指標點任務自選1M1目標1：了解并掌握新能源的相關理論、技術以及器件設計的基本原理是3.4,9.23.4,9.22M2目標2：掌握新能源存貯、轉化、應用包涵的化學基本原理是3.4,9.23.4,9.23M3目標3：培養學生可持續發展的科研思維、理念及科學視角是3.1,8.2,9.23.1,8.2,9.2三、課程內容序號章節號標題課程內容/重難點支撐課程目標課內學時教學方式課外學時課外環節1第一章新能源概論新能源的分類、能源結構轉型與發展新能源的關鍵M12講授、視頻1作業/自學2第二章新能源存貯與化學儲能電池儲能概況，鉛酸電池、鋰電池、金屬-空氣電池、液流電池的原理、器件及應用M25講授、視頻、討論2作業/自學3第三章新能源轉化與光電催化可再生能源發電及化學儲能路線，電催化、光電催化各類小分子轉化的原理及應用M26講授、視頻、討論2作業/自學4第四章太陽能太陽能利用、人工光合作用、光催化的原理及應用M25講授、視頻、討論2作業/自學5第五章氫能氫能制備與利用、燃料電池、氫經濟與清潔能源轉型M2,M36講授、視頻、討論2作業/自學6第六章生物質能生物質的利用與轉化路線M22講授、討論1作業/自學7第七章非常規天然氣與可燃冰非常規天然氣、可燃冰的成分、開采與應用路線及轉化方式M22講授、視頻1作業/自學8第八章其他新能源海洋能、地熱能、核能的利用原理及發展前景M22講授、視頻1作業/自學9第九章低碳生活與能源安全可再生發展理念、低碳生活、能源安全體系及影響因素M2,M32講授、視頻1作業/自學四、考核方式序號考核環節操作細節總評占比1期末考試閉卷考試35%2結課報告以一種新能源技術的介紹來探討新能源發展的意義和可再生發展戰略的優勢（電子版報告，大于2000字）20%3課堂表現小組課堂ppt講解新能源技術（3-5人一組）25%4平時作業提交電子版討論作業（2次）20%五、評分細則序號課程目標考核環節大致占比評分等級1M1期末考試15%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]2M1平時作業30%[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59]A-圖文并茂，字數大于1000字，介紹清晰；B-僅有文字，字數大于1000字，條理清楚；C-僅有文章，字數少于1000字，條理不清晰。3M1課堂表現30%[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59]A-ppt圖文并茂，講解流暢，有機理分析；B-ppt以文字為主，講解順暢，條理清楚；C-ppt只有文字，講解混亂，條理不清晰。4M1結課報告25%[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59]A-圖文并茂，字數大于3000字，介紹清晰；B-僅有文字，字數大于2000字，條理清楚；C-僅有文章，字數少于2000字，條理不清晰。5M2期末考試70%6M2結課報告10%[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59]A-圖文并茂，字數大于3000字，介紹清晰；B-僅有文字，字數大于2000字，條理清楚；C-僅有文章，字數少于2000字，條理不清晰。7M2課堂表現10%[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59]A-ppt圖文并茂，講解流暢，有機理分析；B-ppt以文字為主，講解順暢，條理清楚；C-ppt只有文字，講解混亂，條理不清晰。8M2平時作業10%[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59]A-圖文并茂，字數大于1000字，介紹清晰；B-僅有文字，字數大于1000字，條理清楚；C-僅有文章，字數少于1000字，條理不清晰。9M3結課報告70%[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59]A-圖文并茂，字數大于3000字，介紹清晰；B-僅有文字，字數大于2000字，條理清楚；C-僅有文章，字數少于2000字，條理不清晰。10M3課堂表現15%[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59]A-ppt圖文并茂，講解流暢，有機理分析；B-ppt以文字為主，講解順暢，條理清楚；C-ppt只