《材料现代表征技术实验》实验教学大纲 课程名称：材料现代表征技术实验 课程类别：专业实践课 适用专业：材料化学 考核方式：考查 实验学时、学分：48学时1.5学分 一、实验教学目的 《材料现代表征技术实验》是化学与材料科学学院材料化学专业 的专业实践课，它是研究物质的化学组成、结构的状态的分析测试方 法。通过课程学习，要求学生能基本掌握材料常规主要仪器分析方法 及其原理，掌握几种分析仪器的基本操作和数据处理能力，了解现代 材料表征技术分析与经典分析的联系与区别，比较优劣，使学生能在 解决问题过程中选择使用合适的仪器。 二、实验教学要求 (一)通过实验教学课教学，应该使学生尽量涉及较多的仪器分 析方法、尽量有效地利用每个实验单元的时间。 (二)应该使学生了解现代仪器分析的发展趋势，增强创新意识 和能力，从而培养学生严谨求是的科学态度、勇于创新和独立工作的 能力。 三、对学生的指导和要求 (一)实验前要充分预习，同时要查阅有关手册和参考资料，写
《材料现代表征技术实验》实验教学大纲 课程名称：材料现代表征技术实验 课程类别：专业实践课 适用专业：材料化学 考核方式：考查 实验学时、学分： 48 学时 1.5 学分 一、实验教学目的 《材料现代表征技术实验》是化学与材料科学学院材料化学专业 的专业实践课，它是研究物质的化学组成、结构的状态的分析测试方 法。通过课程学习，要求学生能基本掌握材料常规主要仪器分析方法 及其原理，掌握几种分析仪器的基本操作和数据处理能力，了解现代 材料表征技术分析与经典分析的联系与区别，比较优劣，使学生能在 解决问题过程中选择使用合适的仪器。 二、实验教学要求 （一）通过实验教学课教学，应该使学生尽量涉及较多的仪器分 析方法、尽量有效地利用每个实验单元的时间。 （二）应该使学生了解现代仪器分析的发展趋势，增强创新意识 和能力，从而培养学生严谨求是的科学态度、勇于创新和独立工作的 能力。 三、对学生的指导和要求 （一）实验前要充分预习，同时要查阅有关手册和参考资料，写
出预习报告。 (二)实验时要注意力集中，认真操作，仔细观察各种现象，积 极思考，注意安全，保持整洁，不得无故擅自离开实验室。 (三)学生必须准备专用实验记录本，及时、如实地记录实验现 象和数据，以便对实验现象做出分析和解释。 (四)对实验仪器要严格按照操作规程进行操作，不能随意乱摸、 乱动。 四、实验考核方式 按照平时成绩、实验报告以及技能考查综合考评。 五、实验教学内容 实验项目（一）：原子荧光光谱实验 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口 综合性口 (3)项目主要目的要求： 了解原子荧光光谱法的基本原理：掌握原子荧光光度仪的基本构 造及应用。 (4)主要仪器： 原子荧光光度仪 实验项目（二）：原子吸收光谱实验 (1)项目类别：必做☑选做☐
出预习报告。 （二）实验时要注意力集中，认真操作，仔细观察各种现象，积 极思考，注意安全，保持整洁，不得无故擅自离开实验室。 （三）学生必须准备专用实验记录本，及时、如实地记录实验现 象和数据，以便对实验现象做出分析和解释。 （四）对实验仪器要严格按照操作规程进行操作，不能随意乱摸、 乱动。 四、实验考核方式 按照平时成绩、实验报告以及技能考查综合考评。 五、实验教学内容 实验项目(一)：原子荧光光谱实验 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 了解原子荧光光谱法的基本原理；掌握原子荧光光度仪的基本构 造及应用。 （4）主要仪器： 原子荧光光度仪 实验项目(二)：原子吸收光谱实验 （1）项目类别：必做 选做□
(2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 了解原子吸收光谱法的基本原理：掌握原子吸收分光光度计的基 本构造及应用。 (4)主要仪器： 原子吸收光谱仪 实验项目（三）：紫外一可见光谱分析实验 (1)项目类别：必做☑ 选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑ 设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 掌握紫外可见分光光度仪的原理：掌握紫外可见分光光度仪的使 用以及定量分析方法。 (4)主要仪器： 紫外可见分光光度仪 实验项目（四）：红外光谱分析实验 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口综合性☐ (3)项目主要目的要求： 了解傅立叶变换红外光谱仪的原理：掌握溴化钾压片法：能够对 红外光谱图进行简单分析。 (4)主要仪器：
（2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性 （3）项目主要目的要求： 了解原子吸收光谱法的基本原理；掌握原子吸收分光光度计的基 本构造及应用。 （4）主要仪器： 原子吸收光谱仪 实验项目(三)：紫外—可见光谱分析实验 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 掌握紫外可见分光光度仪的原理；掌握紫外可见分光光度仪的使 用以及定量分析方法。 （4）主要仪器： 紫外可见分光光度仪 实验项目(四)：红外光谱分析实验 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 了解傅立叶变换红外光谱仪的原理；掌握溴化钾压片法；能够对 红外光谱图进行简单分析。 （4）主要仪器：
傅立叶变换红外光谱仪 实验项目（五）：荧光分析实验 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 了解原子荧光光谱法的基本原理：掌握荧光仪的基本构造及应用。 (4)主要仪器： 荧光光谱仪 实验项目（六）：库仑滴定法实验 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑ 设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 学习和掌握库仑滴定法的原理及实验技术 (4)主要仪器： 电化学工作站 实验项目（七）：循环伏安分析法实验 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 掌握循环伏安分析法基本原理：根据循环伏安曲线确定铁氰化钾 的电池反应过程
傅立叶变换红外光谱仪 实验项目(五)：荧光分析实验 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 了解原子荧光光谱法的基本原理；掌握荧光仪的基本构造及应用。 （4）主要仪器： 荧光光谱仪 实验项目(六)：库仑滴定法实验 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 学习和掌握库仑滴定法的原理及实验技术 （4）主要仪器： 电化学工作站 实验项目(七)：循环伏安分析法实验 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 掌握循环伏安分析法基本原理；根据循环伏安曲线确定铁氰化钾 的电池反应过程
(4)主要仪器： 电化学工作站 实验项目（八）：电位分析法实验 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 掌握用离子选择性电极测定水中氟的含量的原理，掌握离子计的 使用。 (4)主要仪器： 氟离子选择性电极 实验项目（九）：电位滴定法实验 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性☐ 验证性☑设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 学习电位滴定法的测定原理；掌握电位滴定仪的使用。 (4)主要仪器： 电位滴定仪 实验项目（十）：气相色谱分析实验 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口综合性☐
（4）主要仪器： 电化学工作站 实验项目(八)：电位分析法实验 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 掌握用离子选择性电极测定水中氟的含量的原理，掌握离子计的 使用。 （4）主要仪器： 氟离子选择性电极 实验项目(九)：电位滴定法实验 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 学习电位滴定法的测定原理；掌握电位滴定仪的使用。 （4）主要仪器： 电位滴定仪 实验项目(十)：气相色谱分析实验 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□
(3)项目主要目的要求： 了解气相色谱法的基本原理：掌握气相色谱仪基本构造及应用。 (4)主要仪器： 气相色谱仪 实验项目（十一）：高效液相色谱分析实验 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 了解高效液相色谱仪基本原理：掌握高效液相色谱进行定量、定 性的基本方法。 (4)主要仪器： 高效液相色谱仪 X射线衍射仪 实验项目（十二）：X射线衍射仪(XRD)与物相分析 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口综合性☐ (3)项目主要目的要求： 掌握X射线晶体结构分析原理及X射线衍射仪的工作原理： 能够使用设备独立对粉体和薄膜样品进行测试，对照卡片库对测 试样品进行物相分析。 (4)主要仪器：
（3）项目主要目的要求： 了解气相色谱法的基本原理；掌握气相色谱仪基本构造及应用。 （4）主要仪器： 气相色谱仪 实验项目(十一)：高效液相色谱分析实验 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 了解高效液相色谱仪基本原理；掌握高效液相色谱进行定量、定 性的基本方法。 （4）主要仪器： 高效液相色谱仪 X 射线衍射仪 实验项目(十二)：X 射线衍射仪（XRD）与物相分析 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 掌握 X 射线晶体结构分析原理及 X 射线衍射仪的工作原理； 能够使用设备独立对粉体和薄膜样品进行测试，对照卡片库对测 试样品进行物相分析。 （4）主要仪器：
X射线衍射仪 实验项目（十三）：X射线衍射仪晶体点阵常数的精确测定 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 通过衍射峰计算物相的精确点阵参数：计算物相的晶粒尺寸。 (4)主要仪器： X射线衍射仪 实验项目（十四）：扫描电子显微镜(SEM)分析 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口 综合性口 (3)项目主要目的要求： 了解扫描电镜的基本结构、成像原理、主要功能以及一般操作步 骤： 利用二次电子像观察分析几种典型材料的形貌特征。 (4)主要仪器： 扫描电子显微镜 实验项目（十五）：透射电子显微镜(TEM)分析 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口综合性☐ (3)项目主要目的要求：
X 射线衍射仪 实验项目(十三)：X 射线衍射仪晶体点阵常数的精确测定 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 通过衍射峰计算物相的精确点阵参数；计算物相的晶粒尺寸。 （4）主要仪器： X 射线衍射仪 实验项目(十四)：扫描电子显微镜（SEM）分析 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 了解扫描电镜的基本结构、成像原理、主要功能以及一般操作步 骤； 利用二次电子像观察分析几种典型材料的形貌特征。 （4）主要仪器： 扫描电子显微镜 实验项目(十五)：透射电子显微镜（TEM）分析 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求：
掌握透射电镜的基本结构和常规操作步骤：掌握衍射衬度明-暗 场像的成像原理和操作步骤。 (4)主要仪器： 透射电子显微镜 实验项目（十六）：X射线光电子能谱仪分析 (1)项目类别：必做☑选做口 (2)项目性质：演示性口验证性☑设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 掌握X射线光电子能谱仪的基本结构和常规操作步骤：掌握X射 线光电子能谱仪对元素含量和电价分析的原理和分析的操作步骤。 (4)主要仪器： X射线光电子能谱仪 六、实验学时分配 序号 实验项目 学时 实验一 原子荧光光谱实验 3 实验二 原子吸收光谱实验 3 实验三 紫外一可见光谱分析实验 3 实验四 红外光谱分析实验 3 实验五 荧光分析实验 3 实验六 库仑滴定法实验 3 实验七 循环伏安分析法实验 3 实验八 电位分析法实验 3
掌握透射电镜的基本结构和常规操作步骤；掌握衍射衬度明-暗 场像的成像原理和操作步骤。 （4）主要仪器： 透射电子显微镜 实验项目(十六)：X 射线光电子能谱仪分析 （1）项目类别：必做 选做□ （2）项目性质：演示性 验证性 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 掌握 X 射线光电子能谱仪的基本结构和常规操作步骤；掌握 X 射 线光电子能谱仪对元素含量和电价分析的原理和分析的操作步骤。 （4）主要仪器： X 射线光电子能谱仪 六、实验学时分配 序 号 实验项目 学 时 实验一 原子荧光光谱实验 3 实验二 原子吸收光谱实验 3 实验三 紫外—可见光谱分析实验 3 实验四 红外光谱分析实验 3 实验五 荧光分析实验 3 实验六 库仑滴定法实验 3 实验七 循环伏安分析法实验 3 实验八 电位分析法实验 3
实验九 电位滴定法实验 3 实验十 气相色谱分析实验 3 实验十一 高效液相色谱分析实验 3 实验十二 X射线衍射仪(XRD)与物相分析 3 实验十三 X射线衍射仪晶体点阵常数的精确测定 3 实验十四 扫描电子显微镜(SEM)分析 3 实验十五 透射电子显微镜(TEM)分析 3 实验十六 X射线光电子能谱仪分析 3 合计 48 七、推荐教材与辅助教学资料 1.《仪器分析实验》，赵文宽等编，高等教育出版社。1997年。 2.《分析化学实验》（第四版)，朱明华胡坪主编，高等教育出版社，2008 年。 3.《分析化学综合实验》，瞿颖周洪洋编，合肥工业大学出版社，2014年。 4.《化学综合实验》，周成勇编，中国石化出版社，2011年。 5.《图解现代分析化学基本实验操作技术》，于世林、苗凤琴、杜洪光、顾 明广编，科学出版社，2013年。 6.《材料物理化学实验教程》，潘春旭，方鹏飞，汪大海，汪明朴，中南大 学出版社，2008
实验九 电位滴定法实验 3 实验十 气相色谱分析实验 3 实验十一 高效液相色谱分析实验 3 实验十二 X 射线衍射仪（XRD）与物相分析 3 实验十三 X 射线衍射仪晶体点阵常数的精确测定 3 实验十四 扫描电子显微镜（SEM）分析 3 实验十五 透射电子显微镜（TEM）分析 3 实验十六 X 射线光电子能谱仪分析 3 合计 48 七、推荐教材与辅助教学资料 1. 《仪器分析实验》，赵文宽等编，高等教育出版社。1997 年。 2. 《分析化学实验》（第四版），朱明华 胡坪主编，高等教育出版社，2008 年。 3. 《分析化学综合实验》，瞿颖 周洪洋编，合肥工业大学出版社，2014 年。 4. 《化学综合实验》，周成勇编，中国石化出版社，2011 年。 5. 《图解现代分析化学基本实验操作技术》，于世林、苗凤琴、杜洪光、顾 明广编，科学出版社，2013 年。 6. 《材料物理化学实验教程》，潘春旭，方鹏飞，汪大海，汪明朴，中南大 学出版社，2008
