《催化新材料》教学大纲课程编号：B04022000课程名称：催化新材料英文名称：NewCatalysisMaterials课程性质：专业任选课学时/学分：32/2考核方式：考试选用教材：催化剂与催化作用，主桂茹主编，大连理工大学出版社，2015先修课程：物理化学，纳米科学与技术后继课程：毕业实习与毕业设计（论文）适用专业及层次：无机非金属材料工程，本科大纲执笔人：刘漫红大纲审核人：于薛刚一、教学目标通过本课程的课堂教学及课后练习，使学生具备下列能力：1.能够准确理解催化剂的基本概念，熟悉常见催化材料，掌握催化材料的基本分类和特点：了解催化材料的发展史与发展趋势。2.掌握催化作用特征，清楚各种催化反应类型和催化剂的分类，酸碱催化剂的类型和应用，掌握金属催化剂的概念、分类，了解金属催化剂典型催化反应，掌握过渡金属氧化物催化剂的定义，氧化物类型，了解典型催化反应，了解催化机理。掌握络合催化剂的定义，了解典型催化过程，了解络合催化剂催化机理。3.掌握常见催化材料基本和常用的制备方法，重点是掌握各种常见催化材料的物理和化学制备方法，具备初步选择工艺，制备催化材料的知识结构。4，解催化材料的表征方法，解催化材料各个领域的应用，如在化产品中、环保方面、医药卫生等领域的应用。1
1 《催化新材料》教学大纲 课程编号：B04022000 课程名称：催化新材料 英文名称：New Catalysis Materials 课程性质：专业任选课 学时/学分：32 /2 考核方式：考试 选用教材：催化剂与催化作用，王桂茹主编，大连理工大学出版社，2015 先修课程：物理化学，纳米科学与技术 后继课程：毕业实习与毕业设计（论文） 适用专业及层次： 无机非金属材料工程，本科 大纲执笔人： 刘漫红 大纲审核人： 于薛刚 一、教学目标 通过本课程的课堂教学及课后练习，使学生具备下列能力： 1. 能够准确理解催化剂的基本概念，熟悉常见催化材料，掌握催化材料的基本分 类和特点；了解催化材料的发展史与发展趋势。 2. 掌握催化作用特征，清楚各种催化反应类型和催化剂的分类，酸碱催化剂的类 型和应用，掌握金属催化剂的概念、分类，了解金属催化剂典型催化反应，掌握 过渡金属氧化物催化剂的定义，氧化物类型，了解典型催化反应，了解催化机理。 掌握络合催化剂的定义，了解典型催化过程，了解络合催化剂催化机理。 3. 掌握常见催化材料基本和常用的制备方法，重点是掌握各种常见催化材料的物 理和化学制备方法，具备初步选择工艺，制备催化材料的知识结构。 4. 了解催化材料的表征方法，了解催化材料各个领域的应用，如在化工产品中、 环保方面、医药卫生等领域的应用
二、课程目标与毕业要求的对应关系（表格可以扩展）毕业要求指标点课程目标2.问题分析：能够应2-1.能够运用数学、自然科学和专业2-1催化剂及催用数学、自然科学和工程科知识对无机非金属材料设计、成型及化作用的基本概学的基本原理，识别、表达、应用过程中的实际问题进行原理分析念并通过文献研究分析无机非金属材料领域复杂工程问和表达：2-1,2-2,2-3,题，以获得有效结论。2-2.能够对复杂工程问题进行综合2-4各种催化材分析，有效识别和表达；料基本和常用的2-3.通过查阅手册、文献、行业规范制备方法和国家标准等技术资料，为无机非金2-4催化剂在各属材料设计、成型和应用中实际问题个领域的应用，的解决寻求可靠依据：如在化工产品2-4.能够对比分析所涉及实际问题中、环保方面、的多种解决途径，拟定合理的解决方纳米催化等领域法。的应用。3.设计/开发解决方3-1.能够针对无机非金属材料应用案：能够设计针对无机非金中的实际问题，运用理论知识和技术3-1催化剂及催属材料领域复杂工程问题的手段，设计解决方案：化作用的基本概解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或3-2.能够基于无机非金属材料的成念工艺流程，并能够在设计环分、组织结构、生产工艺、性能的基3-1,3-2，3-3各节中体现创新意识，考虑社本规律，针对无机非金属材料的复杂种催化材料基本会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。工程问题，通过合理选材，或设计/和常用的制备方开发加工技术及工艺流程，满足特定法需求；3-3.具有分析优选工艺方案，针对无机非金属材料产品进行综合设计的能力，并能够在设计环节中体现创新意识；2
2 二、课程目标与毕业要求的对应关系（表格可以扩展） 毕业要求 指标点 课程目标 2. 问题分析：能够应 用数学、自然科学和工程科 学的基本原理，识别、表达、 并通过文献研究分析无机非 金属材料领域复杂工程问 题，以获得有效结论。 2-1. 能够运用数学、自然科学和专业 知识对无机非金属材料设计、成型及 应用过程中的实际问题进行原理分析 和表达； 2-2. 能够对复杂工程问题进行综合 分析，有效识别和表达； 2-3. 通过查阅手册、文献、行业规范 和国家标准等技术资料，为无机非金 属材料设计、成型和应用中实际问题 的解决寻求可靠依据； 2-4. 能够对比分析所涉及实际问题 的多种解决途径，拟定合理的解决方 法。 2-1 催化剂及催 化作用的基本概 念 2-1，2-2，2-3， 2-4 各种催化材 料基本和常用的 制备方法 2-4 催化剂在各 个领域的应用， 如在化工产品 中、环保方面、 纳米催化等领域 的应用。 3. 设计 /开发解决方 案：能够设计针对无机非金 属材料领域复杂工程问题的 解决方案，设计满足特定需 求的系统、单元（部件）或 工艺流程，并能够在设计环 节中体现创新意识，考虑社 会、健康、安全、法律、文 化以及环境等因素。 3-1. 能够针对无机非金属材料应用 中的实际问题，运用理论知识和技术 手段，设计解决方案； 3-2. 能够基于无机非金属材料的成 分、组织结构、生产工艺、性能的基 本规律，针对无机非金属材料的复杂 工程问题，通过合理选材，或设计/ 开发加工技术及工艺流程，满足特定 需求； 3-3. 具有分析优选工艺方案，针对无 机非金属材料产品进行综合设计的能 力，并能够在设计环节中体现创新意 识； 3-1 催化剂及催 化作用的基本概 念 3-1，3-2，3-3 各 种催化材料基本 和常用的制备方 法
4.研究：能够基于科学原理4-1.能够了解无机非金属材料及纳4-1催化及催化米材料、生物医用材料、复合材料等并采用科学方法对无机非金材料的发展史与新材料、新技术的学科前沿、国内外属材料领域复杂工程问题进发展趋势发展动态和行业需求：行研究，包括设计实验、分析4-2催化剂及催4-2.能够米用科学方法对无机非金与解释数据、并通过信息综合化作用的基本概属材料成分设计、加工成型工艺中的得到合理有效的结论。念复杂工程问题提出研究思路和方法，4-2，4-3，4-4各开展研究，并制定合理的解决方案；种催化材料基本4-3.能够拟定并实施实验方案，对实和常用的制备方验数据进行分析和解释；法4-4.具有一定的分析、综合能力，能4-3，4-4各种催够根据科学实验结果及相关数据进行化作用机理综合分析，并得到合理、有效的结论。三、教学基本内容第一章：催化发展史（支撑课程目标4-1）1.世界催化发展简史2.中国催化进展要求学生：掌握催化的概念，了解催化及催化剂的发展史，了解催化剂在工业生产中的作用。第二童：催化剂与催化作用基础（支撑课程目标2-1，3-1，4-2）1.催化作用特征2.催化反应和催化剂的分类3.多相催化反应体系的分析要求学生：掌握催化剂的概念，清楚催化剂分类和催化反应分类，了解催化作用特征。第三章：酸碱催化剂及其催化作用（支撑课程目标2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3，4-2，4-3，4-4)1.酸碱催化剂的应用及其类型2.酸碱催化剂的制备及其催化机理3.沸石分子筛催化剂的制备及其催化作用4.典型催化反应介绍要求学生：掌握酸碱催化剂的类型、制备和应用，典型反应类型，了解酸碱催化剂的催化机理第四章：金属催化剂及其催化作用（支撑课程目标2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3，4-2，4-3,4-4)1.金属催化剂的制备、应用及其特性3
3 4. 研究：能够基于科学原理 并采用科学方法对无机非金 属材料领域复杂工程问题进 行研究，包括设计实验、分析 与解释数据、并通过信息综合 得到合理有效的结论。 4-1. 能够了解无机非金属材料及纳 米材料、生物医用材料、复合材料等 新材料、新技术的学科前沿、国内外 发展动态和行业需求； 4-2. 能够采用科学方法对无机非金 属材料成分设计、加工成型工艺中的 复杂工程问题提出研究思路和方法， 开展研究，并制定合理的解决方案； 4-3. 能够拟定并实施实验方案，对实 验数据进行分析和解释； 4-4. 具有一定的分析、综合能力，能 够根据科学实验结果及相关数据进行 综合分析，并得到合理、有效的结论。 4-1 催化及催化 材料的发展史与 发展趋势 4-2 催化剂及催 化作用的基本概 念 4-2，4-3，4-4 各 种催化材料基本 和常用的制备方 法 4-3，4-4 各种催 化作用机理 三、教学基本内容 第一章：催化发展史（支撑课程目标 4-1） 1. 世界催化发展简史 2. 中国催化进展 要求学生：掌握催化的概念，了解催化及催化剂的发展史，了解催化剂在 工业生产中的作用。 第二章：催化剂与催化作用基础（支撑课程目标 2-1，3-1，4-2） 1. 催化作用特征 2. 催化反应和催化剂的分类 3. 多相催化反应体系的分析 要求学生：掌握催化剂的概念，清楚催化剂分类和催化反应分类，了解催 化作用特征。 第三章：酸碱催化剂及其催化作用（支撑课程目标 2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3， 4-2，4-3，4-4） 1. 酸碱催化剂的应用及其类型 2. 酸碱催化剂的制备及其催化机理 3. 沸石分子筛催化剂的制备及其催化作用 4. 典型催化反应介绍 要求学生：掌握酸碱催化剂的类型、制备和应用，典型反应类型，了解酸 碱催化剂的催化机理 第四章：金属催化剂及其催化作用（支撑课程目标 2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3， 4-2，4-3，4-4） 1. 金属催化剂的制备、应用及其特性
2.负载金属催化剂的制备及其催化作用3.合金催化剂及其催化作用4.金属催化剂典型催化反应要求学生：掌握金属催化剂的概念，分类和制备，了解金属催化剂典型催化反应，了解金属催化剂的催化机理第五章：过渡金属氧化物催化剂及其催化作用（支撑课程目标2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3,4-2，4-3，4-4)1.过渡金属氧化物催化剂及氧化物类型2.催化剂的制备及作用机理3.过渡金属氧化物催化剂典型催化过程要求学生：掌握过渡金属氧化物催化剂的定义，氧化物类型，了解典型催化反应，了解催化机理。第六章：络合催化剂及其催化作用（支撑课程目标2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3，4-2，4-3，4-4)1.络合催化剂的制备及机理2.络合催化实例分析要求学生：掌握络合催化剂的定义，了解典型催化过程，了解络合催化剂催化机理。四、教学重点与难点第一章：催化发展史（支撑课程目标4-1）重点：催化发展史难点：催化剂在工业生产中的作用第二章：催化剂与催化作用基础（支撑课程目标2-1，3-1，4-2）重点：催化剂的定义，催化剂分类和催化反应分类难点：催化作用特征第三章：酸碱催化剂及其催化作用（支撑课程目标2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3，4-2，4-3，4-4)重点：酸碱催化剂的制备、应用，典型反应类型难点：酸碱催化剂的催化机理第四章：金属催化剂及其催化作用（支撑课程目标2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3，4-2，4-3,4-4)重点：金属催化剂的定义，分类和制备，金属催化剂典型催化过程难点：金属催化剂的催化机理第五章：过渡金属氧化物金属催化剂及其催化作用（支撑课程目标2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3，4-2，4-3，44)重点：过渡金属氧化物金属催化剂的定义，氧化物类型及制备，典型催化反应4
4 2. 负载金属催化剂的制备及其催化作用 3. 合金催化剂及其催化作用 4. 金属催化剂典型催化反应 要求学生：掌握金属催化剂的概念，分类和制备，了解金属催化剂典型催 化反应，了解金属催化剂的催化机理 第五章：过渡金属氧化物催化剂及其催化作用（支撑课程目标 2-2，2-3，2-4，3-1， 3-2，3-3，4-2，4-3，4-4） 1. 过渡金属氧化物催化剂及氧化物类型 2. 催化剂的制备及作用机理 3. 过渡金属氧化物催化剂典型催化过程 要求学生：掌握过渡金属氧化物催化剂的定义，氧化物类型，了解典型催 化反应，了解催化机理。 第六章：络合催化剂及其催化作用（支撑课程目标 2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3， 4-2，4-3，4-4） 1. 络合催化剂的制备及机理 2. 络合催化实例分析 要求学生：掌握络合催化剂的定义，了解典型催化过程，了解络合催化剂 催化机理。 四、教学重点与难点 第一章：催化发展史（支撑课程目标 4-1） 重点：催化发展史 难点：催化剂在工业生产中的作用 第二章：催化剂与催化作用基础（支撑课程目标 2-1，3-1，4-2） 重点：催化剂的定义，催化剂分类和催化反应分类 难点：催化作用特征 第三章：酸碱催化剂及其催化作用（支撑课程目标 2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3， 4-2，4-3，4-4） 重点：酸碱催化剂的制备、应用，典型反应类型 难点：酸碱催化剂的催化机理 第四章：金属催化剂及其催化作用（支撑课程目标 2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3， 4-2，4-3，4-4） 重点：金属催化剂的定义，分类和制备，金属催化剂典型催化过程 难点：金属催化剂的催化机理 第五章：过渡金属氧化物金属催化剂及其催化作用（支撑课程目标 2-2，2-3，2-4， 3-1，3-2，3-3，4-2，4-3，4-4） 重点：过渡金属氧化物金属催化剂的定义，氧化物类型及制备，典型催化 反应
难点：催化机理的理解第六章：络合催化剂及其催化作用（支撑课程目标2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3，4-2，4-3，4-4)重点：络合催化剂的定义和制备方法，典型催化过程难点：络合催化剂催化机理五、教学建议进度（学时数32）第一章催化发展史（4学时）第二章催化剂与催化作用基础（4学时）第三章酸碱催化剂及其催化作用（6学时）第四章金属催化剂及其催化作用（8学时）第五章过渡金属氧化物金属催化剂及其催化作用（6学时）第六章络合催化剂及其催化作用（4学时）课内外时间比例为32：0六、教学方法1.理论教学主要采取多媒体授课为主。2.辅助课堂例题、课堂习题、课堂讨论。3.布置课后作业、进行作业讲评。七、考核方式闭卷考试八、成绩评定方法课程成绩采用百分制。总成绩=考试成绩80%+平时成绩20%。平时成绩根据考勤、平时作业、上课情况评定九、教学参考书：1.催化剂工程导论，王尚弟，孙俊全，王正宝编著，化学工业出版社，20152.催化剂与催化作用：石油、非石油资源催化转化制取能源及化学品，王桂茹主编，大连理工大学出版社，20153．化工催化剂与催化技术研究，李睿，徐晓强，王博编著，中国水利水电出版社，20144.催化材料导论，韩巧凤，卑凤利编著，化学工业出版社，20135
5 难点：催化机理的理解 第六章：络合催化剂及其催化作用（支撑课程目标 2-2，2-3，2-4，3-1，3-2，3-3， 4-2，4-3，4-4） 重点：络合催化剂的定义和制备方法，典型催化过程 难点：络合催化剂催化机理 五、教学建议进度（学时数32） 第一章 催化发展史（4 学时） 第二章 催化剂与催化作用基础（4 学时） 第三章 酸碱催化剂及其催化作用（6 学时） 第四章 金属催化剂及其催化作用（8 学时） 第五章 过渡金属氧化物金属催化剂及其催化作用（6 学时） 第六章 络合催化剂及其催化作用（4 学时） 课内外时间比例为 32：0 六、教学方法 1.理论教学主要采取多媒体授课为主。 2.辅助课堂例题、课堂习题、课堂讨论。 3.布置课后作业、进行作业讲评。 七、考核方式 闭卷考试 八、成绩评定方法 课程成绩采用百分制。 总成绩=考试成绩 80%+平时成绩 20%。 平时成绩根据考勤、平时作业、上课情况评定 九、教学参考书： 1. 催化剂工程导论，王尚弟，孙俊全，王正宝编著，化学工业出版社，2015 2. 催化剂与催化作用：石油、非石油资源催化转化制取能源及化学品，王桂 茹主编，大连理工大学出版社，2015 3. 化工催化剂与催化技术研究，李睿，徐晓强，王博编著，中国水利水电出 版社，2014 4. 催化材料导论，韩巧凤，卑凤利编著，化学工业出版社，2013