《材料化学专业实验》课程教学大纲课程概况课程名称材料化学专业实验课程号206412017/206412018ExperimentofMaterials课程英文名称学时/学分144/4Chemistry必修课程性质适用专业材料化学张水合，王花枝，刘斌，课程负责人刘文晶教学团队付玉军等自编讲义选用教材及参考书目课程简介：材料科学专业实验涉及材料的制备与合成、分析与表征等方面的实验。通过本课程的学习，验证和深化专业理论课程的内容，培养学生的实验技能，帮助学生深入理解材料的组成一结构一性能间的关系，了解材料的合成与制备、表征及性能检测的全过程，培养学生的实际动手以及分析和解决问题的能力。课程目标（CourseObjectives,CO)培养学生的实验技能，能够解释材料的组成一结构一性能间的关系。知识目标（CO1)能够正确描述材料的合成与制备过程，以及实验设备的局限性。能够概述材料表征及性能检测基本技术，具备获取和分析数据的能力。能力目标（CO2)在实验过程中，能够有效表达和交流，合作完成实验。具备组织内容，撰写实验报告的能力。能够在实验过程中，遵守实验室安全、环保等相关规定。素质、情感价值观目标（CO3)PM1讲授法教学口PM2研讨式学习学时0/036学时25%教学方式%口PM3案例教学学时口PM4翻转课堂学时%(PedagogicalMethods,PM)PM5混合式教学学时%凹PM6体验式学习108学时75%考试课必选DEMI课程作业%口EM2单元测试DEM3课堂辩论%%考核方式(EvaluationMethods,EM)口EM6携写论文/%%DEM4期中考试口EM5期末考试%实验报告5
5 《材料化学专业实验》课程教学大纲 一、课程概况 课程名称 材料化学专业实验 课程号 206412017/206412018 课程英文名称 Experiment of Materials Chemistry 学时/学分 144/4 课程性质 必修 适用专业 材料化学 课程负责人 刘文晶 教学团队 张水合，王花枝，刘斌， 付玉军等 选用教材及 参考书目 自编讲义 课程简介：材料科学专业实验涉及材料的制备与合成、分析与表征等方面的实验。通过本课程的学习， 验证和深化专业理论课程的内容，培养学生的实验技能，帮助学生深入理解材料的组成－结构－性能间 的关系，了解材料的合成与制备、表征及性能检测的全过程，培养学生的实际动手以及分析和解决问题 的能力。 课程目标（Course Objectives, CO) 知识目标（CO1) 培养学生的实验技能，能够解释材料的组成－结构－性能间的关系。 能够正确描述材料的合成与制备过程，以及实验设备的局限性。 能力目标（CO2) 能够概述材料表征及性能检测基本技术，具备获取和分析数据的能 力。 在实验过程中，能够有效表达和交流，合作完成实验。 具备组织内容，撰写实验报告的能力。 素质、情感价值观目标（CO3) 能够在实验过程中，遵守实验室安全、环保等相关规定。 教学方式 （Pedagogical Methods,PM） □√PM1 讲授法教学 36 学时 25% □PM2 研讨式学习 学时 % □PM3 案例教学 学时 % □PM4 翻转课堂 学时 % □PM5 混合式教学 学时 % □√PM6 体验式学习 108 学时 75 % 考核方式 （Evaluation Methods,EM） 考 试 课 必 选 □EM1 课程作业 % □EM 2 单元测试 % □EM3 课堂辩论 % □EM4 期中考试 % □EM5 期末考试 % □EM6 撰写论文/ 实验报告 %
考%ZEMI课程作业10%口EM2单元测试%口EM3课堂辩论查课EMS撰写论文/必%口EM4期末考试50%选实验报告口EM10课堂互动%EMII实验40%口EM12实训%自口EM13实践%%口EM14期末考试选............5
5 考 查 课 必 选 □√EM1 课程作业 10% □EM 2 单元测试 % □EM3 课堂辩论 % □EM4 期末考试 % □√EM5 撰写论文/ 实验报告 50% 自 选 □EM10 课堂互动 % □√EM11 实验 40% □EM12 实训 % □EM13 实践 % □EM14 期末考试 %
二、教学大纲的定位说明（一）课程教学目标与任务知识目标：1.培养学生的实验技能，能够解释材料的组成一结构一性能间的关系；2.能够正确描述材料的合成与制备过程，以及实验设备的局限性。能力目标：3.能够概述材料表征及性能检测基本技术，具备获取和分析数据的能力。4.在实验过程中，能够有效表达和交流，合作完成实验。5.具备组织内容，撰写实验报告的能力。素质、情感价值观目标6.能够在实验过程中，遵守实验室安全、环保等相关规定。（二）课程教学目标与培养目标的关系课程教学目标毕业要求支撑强度1.1H1.3M12.1L2.2MH3.2A23.34.2H5.2L3H4.2V4.349.1M5M4.363.4L培养目标课程教学目标支撑强度H12, 35
5 二、教学大纲的定位说明 （一）课程教学目标与任务 知识目标： 1.培养学生的实验技能，能够解释材料的组成－结构－性 能间的关系； 2.能够正确描述材料的合成与制备过程，以及实验设备的 局限性。 能力目标： 3.能够概述材料表征及性能检测基本技术，具备获取和分 析数据的能力。 4.在实验过程中，能够有效表达和交流，合作完成实验。 5.具备组织内容，撰写实验报告的能力。 素质、情感价值观目标： 6.能够在实验过程中，遵守实验室安全、环保等相关规定。 （二）课程教学目标与培养目标的关系 课程教学目标 毕业要求 支撑强度 1 1.1 H 1.3 M 2.1 L 2.2 M 2 3.2 H 3.3 H 4.2 H 3 5.2 L 4.2 H 4.3 L 4 9.1 M 5 4.3 M 6 3.4 L 课程教学目标 培养目标 支撑强度 1 2，3 H
2H2, 33L2, 34L1, 45M2, 362, 3L（三）支撑课程目标的教学内容与方法讲授+实际操作（四）先修课程要求，与先修及后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；先修课程：材料科学基础，固体化学，材料的合成与制备，材料的性能与表征（五）检验课程目标达成度的考核方法和评分标准考核阶段评价环节预习报告（10分）平时成绩（计60分）实验操作（40分）实验报告（计40分）实验报告（共50分）三、课程内容与安排序号教学内容教学要求学时「教学方式材料分析与表征实验综合热分析实验1.介绍综合热分析仪的结构1.掌握热重和差热分析的原理及热重（TG）、差热（DTA）讲授，实验及基本测试方法：4差示扫描量（DSC）热法原理：2.掌握数据处理的方法2.操作综合热分析仪测试待测样品的TG和DSC曲线。电化学腐蚀1.介绍金属的自腐蚀电位和1.掌握金属的自腐蚀电位和腐腐蚀速度的概念、用电化学工蚀速度的概念：作站测量塔菲尔极化曲线的2.掌握用电化学工作站测量塔2方法：讲授，实验4菲尔极化曲线的方法；2.用电化学工作站测量塔菲3.学习用塔菲尔极化曲线求得尔极化曲线，并用塔菲尔极化自腐蚀电位和腐蚀速度。曲线求得自腐蚀电位和腐蚀速度。光致发光性能的表征1．了解荧光光谱仪的结构和工1．介绍荧光光谱仪的结构及作原理讲授，实验1激发发射光谱、衰减曲线意2.掌握使用荧光光谱仪表征光5
5 2 2，3 H 3 2，3 L 4 1，4 L 5 2，3 M 6 2，3 L （三）支撑课程目标的教学内容与方法 讲授+实际操作 （四）先修课程要求，与先修及后续相关课程之间的逻 辑关系和内容衔接； 先修课程：材料科学基础，固体化学，材料的合成与制 备，材料的性能与表征 （五）检验课程目标达成度的考核方法和评分标准 考核阶段 评价环节 平时成绩（计 60 分） 预习报告（10 分） 实验操作（40 分） 实验报告（计 40 分） 实验报告（共 50 分） 三、课程内容与安排 序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式 材料分析与表征实验 1 综合热分析实验 1．介绍综合热分析仪的结构 及热重（TG）、差热（DTA）、 差示扫描量（DSC）热法原理； 2．操作综合热分析仪测试待 测样品的 TG 和 DSC 曲线。 1．掌握热重和差热分析的原理 及基本测试方法； 2．掌握数据处理的方法 4 讲授，实验 2 电化学腐蚀 1．介绍金属的自腐蚀电位和 腐蚀速度的概念、用电化学工 作站测量塔菲尔极化曲线的 方法； 2．用电化学工作站测量塔菲 尔极化曲线，并用塔菲尔极化 曲线求得自腐蚀电位和腐蚀 速度。 1．掌握金属的自腐蚀电位和腐 蚀速度的概念； 2．掌握用电化学工作站测量塔 菲尔极化曲线的方法； 3．学习用塔菲尔极化曲线求得 自腐蚀电位和腐蚀速度。 4 讲授，实验 3 光致发光性能的表征 1．介绍荧光光谱仪的结构及 激发发射光谱、衰减曲线意 1．了解荧光光谱仪的结构和工 作原理 2．掌握使用荧光光谱仪表征光 4 讲授，实验
义;致发光性能的方法2.操作荧光光谱仪测试待测3.掌握数据处理的方法样品的激发发射光谱、衰减曲线。吸收光谱的测试1.了解分光棍光度计的结构和1.介绍分光光度计的结构及工作原理吸收光谱、漫反射反射光谱原42.掌握使用分光光度计测试吸讲授，实验4理收光谱的方法2.操作分光光度计测试待测3.掌握数据处理的方法样品的吸收光谱。1．了解半导体光催化的基本原纳米氧化物半导体材料的光理；催化性能2．掌握纳米TiO2降解有机物的1.介绍半导体光催化的基本过程以及对光催化效率的分析；5讲授，实验原理：63.了解紫外可见分光光度计测2.使用纳米TiO2降解罗丹明试溶液相对浓度的方法；B，并评价光催化能力；4.探讨提高半导体氧化物光催3.处理和分析数据。化效率的方法。材料的制备与部分表征实验1.了解电沉积和无电镀镍的原金属电沉积与化学镀理及方法：1．介绍电沉积和化学镀原理2.掌握电沉积和无电镀镍的工讲授，实验及方法：X艺过程；2.在铜片上电沉积镍镀层；3.了解废液处理中药剂的作用3.塑料表面化学镀镍；及处理流程。表面处理实验1.介绍阳极氧化、磷化、氧化发黑的原理；1．掌握金属表面处理的几种方讲授，实验22.铝及铝合金的阳极氧化处12法和原理理；3.钢铁表面磷化处理；4.钢铁表面氧化发黑处理。室温固相反应法合成CaWO4荧光材料1.了解室温固相反应法合成半1．介绍室温固相反应法的原导体材料的方法：3讲授，实验4理和特点：2.掌握固液分离操作和加热设2．使用室温固相法制备备的使用。CaWO4荧光材料。溶液燃烧法制备红色荧光粉1.了解溶液燃烧法制备颗粒的Y203:Eu3+原理：1.介绍溶液燃烧法制备颗粒2.掌握溶液燃烧法合成材料的讲授，实验44步骤；的原理和步骤；2．使用溶液燃烧法合成荧光3.使用溶液燃烧法合成荧光材材料Y203:Eu3料Y203:Eu35
5 义； 2．操作荧光光谱仪测试待测 样品的激发发射光谱、衰减曲 线。 致发光性能的方法 3．掌握数据处理的方法 4 吸收光谱的测试 1．介绍分光光度计的结构及 吸收光谱、漫反射反射光谱原 理； 2．操作分光光度计测试待测 样品的吸收光谱。 1．了解分光棍光度计的结构和 工作原理 2．掌握使用分光光度计测试吸 收光谱的方法 3．掌握数据处理的方法 4 讲授，实验 5 纳米氧化物半导体材料的光 催化性能 1．介绍半导体光催化的基本 原理； 2．使用纳米 TiO2 降解罗丹明 B，并评价光催化能力； 3．处理和分析数据。 1．了解半导体光催化的基本原 理； 2．掌握纳米 TiO2 降解有机物的 过程以及对光催化效率的分析； 3．了解紫外可见分光光度计测 试溶液相对浓度的方法； 4．探讨提高半导体氧化物光催 化效率的方法。 6 讲授，实验 材料的制备与部分表征实验 1 金属电沉积与化学镀 1．介绍电沉积和化学镀原理 及方法； 2．在铜片上电沉积镍镀层； 3. 塑料表面化学镀镍； 1．了解电沉积和无电镀镍的原 理及方法； 2．掌握电沉积和无电镀镍的工 艺过程； 3．了解废液处理中药剂的作用 及处理流程。 8 讲授，实验 2 表面处理实验 1．介绍阳极氧化、磷化、氧 化发黑的原理； 2．铝及铝合金的阳极氧化处 理； 3．钢铁表面磷化处理； 4．钢铁表面氧化发黑处理。 1．掌握金属表面处理的几种方 法和原理 12 讲授，实验 3 室温固相反应法合成 CaWO4 荧光材料 1． 介绍室温固相反应法的原 理和特点； 2 ． 使 用 室 温 固 相 法 制 备 CaWO4 荧光材料。 1．了解室温固相反应法合成半 导体材料的方法； 2．掌握固液分离操作和加热设 备的使用。 4 讲授，实验 4 溶液燃烧法制备红色荧光粉 Y2O3:Eu3+ 1．介绍溶液燃烧法制备颗粒 的原理和步骤； 2．使用溶液燃烧法合成荧光 材料Y2O3:Eu3； 1．了解溶液燃烧法制备颗粒的 原理： 2．掌握溶液燃烧法合成材料的 步骤； 3．使用溶液燃烧法合成荧光材 料 Y2O3:Eu3 4 讲授，实验
3.测试Y203:Eu3的发射光谱。金属氧化物的制备及其表面改性研究1.介绍材料表界面及其改性1.了解材料表界面及其改性的的基本知识和zeta电势的测定基本知识。原理和方法；2.掌握Massart方法制备Fe3045讲授，实验2.使用改进的Massart方法制纳米晶，并用葡萄糖酸钠进行表8备Fe304纳米晶，并用葡萄糖面修饰的步骤；酸钠进行表面修饰，制备高度3．掌握zeta电势的测定原理和水溶性的Fe304；方法。3.测试Fe304纳米晶的zeta电势。溶胶凝胶法制备TiO2粉体、薄膜1.了解溶胶、凝胶的基本概念、1.介绍溶胶、凝胶的基本概分类及其结构特征：念、分类及其结构特征，溶胶2.了解溶胶一凝胶制备纳米粉讲授，实验64一凝胶制备纳米粉体、薄膜的体、薄膜的方法，并采用溶胶一方法：凝胶法制备纳米TiO2粉体或薄2.采用溶胶一凝胶法制备纳膜米TiO2粉体或薄膜掌握一种纳米线的合成原理和水浴法制备Cu纳米线方法1.介绍水浴法制备铜纳米线1.了解水浴法制备铜纳米线的7讲授，实验4的原理与方法：原理与方法：2.了解在水浴法中影响纳米线2.采用水浴法制备Cu纳米线。形貌的因素。磁性材料NiFe204的制备1.掌握共沉淀法及其制备磁性1．介绍共沉淀法及其制备磁材料的实验原理。讲授，实验性材料的实验原理；842.了解固相法和共沉淀法的优2.采用共沉淀法制备磁性材缺点。料NiFe204。微波水热法制备ZnS:Cu1.介绍了解水热法制备超细粉体的原理及其操作步骤和1.了解水热法制备超细粉体的9方法：介绍微波水热反应釜的原理及其操作步骤和方法：4讲授，实验使用方法；2．掌握微波水热反应釜的使用。2．使用微波水热法制备ZnS基荧光材料。有机电致发光材料8-羟基喹1：了解电致发光的相关知识。啉铝的制备2.了解8-羟基喹啉琳铝的物理化1.介绍电致发光的相关知识；学性质及其光致发光与电致发10讲授，实验48-羟基喹啉铝的物理化学性质光性能。及其光致发光与电致发光性3．了解有机金属配合物的相关能；有机金属配合物的相关知知识，掌握8-羟基喹啉铝的制备5
5 3．测试Y2O3:Eu3的发射光谱。 5 金属氧化物的制备及其表面 改性研究 1．介绍材料表界面及其改性 的基本知识和 zeta电势的测定 原理和方法； 2．使用改进的 Massart 方法制 备 Fe3O4 纳米晶，并用葡萄糖 酸钠进行表面修饰，制备高度 水溶性的 Fe3O4； 3．测试 Fe3O4 纳米晶的 zeta 电势。 1．了解材料表界面及其改性的 基本知识。 2．掌握 Massart 方法制备 Fe3O4 纳米晶，并用葡萄糖酸钠进行表 面修饰的步骤； 3．掌握 zeta 电势的测定原理和 方法。 8 讲授，实验 6 溶胶凝胶法制备 TiO2 粉体、 薄膜 1．介绍溶胶、凝胶的基本概 念、分类及其结构特征，溶胶 －凝胶制备纳米粉体、薄膜的 方法； 2．采用溶胶－凝胶法制备纳 米 TiO2 粉体或薄膜 1．了解溶胶、凝胶的基本概念、 分类及其结构特征； 2．了解溶胶－凝胶制备纳米粉 体、薄膜的方法，并采用溶胶－ 凝胶法制备纳米 TiO2 粉体或薄 膜 4 讲授，实验 7 水浴法制备 Cu 纳米线 1．介绍水浴法制备铜纳米线 的原理与方法； 2．采用水浴法制备Cu纳米线。 掌握一种纳米线的合成原理和 方法 1．了解水浴法制备铜纳米线的 原理与方法； 2．了解在水浴法中影响纳米线 形貌的因素。 4 讲授，实验 8 磁性材料 NiFe2O4 的制备 1．介绍共沉淀法及其制备磁 性材料的实验原理； 2．采用共沉淀法制备磁性材 料 NiFe2O4。 1．掌握共沉淀法及其制备磁性 材料的实验原理。 2．了解固相法和共沉淀法的优 缺点。 4 讲授，实验 9 微波水热法制备 ZnS:Cu 1．介绍了解水热法制备超细 粉体的原理及其操作步骤和 方法；介绍微波水热反应釜的 使用方法； 2．使用微波水热法制备 ZnS 基荧光材料。 1．了解水热法制备超细粉体的 原理及其操作步骤和方法； 2．掌握微波水热反应釜的使用。 4 讲授，实验 10 有机电致发光材料 8-羟基喹 啉铝的制备 1．介绍电致发光的相关知识； 8-羟基喹啉铝的物理化学性质 及其光致发光与电致发光性 能；有机金属配合物的相关知 1．了解电致发光的相关知识。 2．了解 8-羟基喹啉铝的物理化 学性质及其光致发光与电致发 光性能。 3．了解有机金属配合物的相关 知识，掌握 8-羟基喹啉铝的制备 4 讲授，实验
识；方法。2.制备8-羟基喹啉铝。陶瓷材料烧结温度和烧结温度范围的测定1.介绍测定陶瓷材料烧结性1.了解测定陶瓷材料烧结性能能的原理、烧结温度和烧结温的原理、掌握烧结温度和烧结温度范围的测定方法度范围的测定方法：12．根据坏体在烧过程中的致讲授，实验2.制备试样，并对其按一定6步骤进行处理和烧。密程度的变化情况及其体积变3．计算试块的线收缩率、吸化的情况，结合生产实际制定出水率、显气孔率，确定试样的合理的缎烧制度烧结温度和烧结温度范围，制定出合理的烧成制度。1.了解影响陶瓷泥料可塑性能陶瓷泥料可塑性能的因素；1.介绍影响陶瓷泥料可塑性2.掌握采用可塑性指数对陶瓷12讲授，实验4能的因素原料或坏料的可塑性进行评价2.实验测定可塑性指标的方法。3.了解可塑性指标的测试方法。1．了解无机非金属材料制备工艺及其控制参数：了解粘土及坏陶瓷坏料的干燥性能料的干燥性能指标（干燥收缩1.介绍无机非金属材料制备率、干燥临界水份、干燥灵敏指工艺及其控制参数：粘土及坏数；料的干燥性能指标：一般粘土2.了解一般粘土及陶瓷坏料的讲授，实验13及陶瓷坏料的干燥收缩率、干4干燥收缩率、干燥临界水份、干燥临界水份、干燥灵敏指数的燥灵敏指数的范围及其对制定范围及其对制定陶瓷坏体干陶瓷坏体干燥工艺制度的关系；燥工艺制度的关系3.掌握测定干燥性能的实验原2.实验测定坏料的干燥性能理及方法。了解影响干燥性能的因素及调节干燥性能的措施。虚拟仿真实验1.理解有机发光二极管器件、有机太阳能电池器件工作的基本原理，巩固半导体物理理论相关知识。2.掌握磁控溅射镀膜的基本原真空镀膜技术制备半导体功理，及实验装置的构造。虚拟仿真1能器件OLED、OSC.虚拟仿43.掌握热蒸发镀膜的基本原理，实验真实验及实验装置的构造。4.熟练掌握磁控溅法、热蒸发法、旋涂法等相关设备制备薄膜的操作规程。5.设计有机发光二极管、有机5
5 识； 2．制备 8-羟基喹啉铝。 方法。 11 陶瓷材料烧结温度和烧结温 度范围的测定 1．介绍测定陶瓷材料烧结性 能的原理、烧结温度和烧结温 度范围的测定方法 2．制备试样，并对其按一定 步骤进行处理和煅烧。 3．计算试块的线收缩率、吸 水率、显气孔率，确定试样的 烧结温度和烧结温度范围，制 定出合理的烧成制度。 1．了解测定陶瓷材料烧结性能 的原理、掌握烧结温度和烧结温 度范围的测定方法； 2．根据坯体在煅烧过程中的致 密程度的变化情况及其体积变 化的情况，结合生产实际制定出 合理的煅烧制度 6 讲授，实验 12 陶瓷泥料可塑性能 1．介绍影响陶瓷泥料可塑性 能的因素 2．实验测定可塑性指标 1．了解影响陶瓷泥料可塑性能 的因素； 2．掌握采用可塑性指数对陶瓷 原料或坯料的可塑性进行评价 的方法。 3．了解可塑性指标的测试方法。 4 讲授，实验 13 陶瓷坯料的干燥性能 1．介绍无机非金属材料制备 工艺及其控制参数；粘土及坯 料的干燥性能指标；一般粘土 及陶瓷坯料的干燥收缩率、干 燥临界水份、干燥灵敏指数的 范围及其对制定陶瓷坯体干 燥工艺制度的关系 2．实验测定坯料的干燥性能 1．了解无机非金属材料制备工 艺及其控制参数；了解粘土及坯 料的干燥性能指标（干燥收缩 率、干燥临界水份、干燥灵敏指 数； 2．了解一般粘土及陶瓷坯料的 干燥收缩率、干燥临界水份、干 燥灵敏指数的范围及其对制定 陶瓷坯体干燥工艺制度的关系； 3．掌握测定干燥性能的实验原 理及方法。了解影响干燥性能的 因素及调节干燥性能的措施。 4 讲授，实验 虚拟仿真实验 1 真空镀膜技术制备半导体功 能器件 OLED、OSC．虚拟仿 真实验 1．理解有机发光二极管器件、 有机太阳能电池器件工作的基 本原理，巩固半导体物理理论相 关知识。 2．掌握磁控溅射镀膜的基本原 理，及实验装置的构造。 3．掌握热蒸发镀膜的基本原理， 及实验装置的构造。 4．熟练掌握磁控溅法、热蒸发 法、旋涂法等相关设备制备薄膜 的操作规程。 5．设计有机发光二极管、有机 4 虚拟仿真 实验
太阳能电池的基本原则，器件各功能层材料的基本要求。1.掌握BaTiO3纳米材料，以及依次包覆La203和SiO2的芯一壳"结构BaTi03@La203@Si02复合材料和陶瓷材料的复杂制备过程及影响因素。2.掌握纳米材料、复合材料和陶瓷材料的组成、相结构和微观形貌的表征，以及介电性能、储虚拟仿真储能材料的制备及表征综合2能性质测试过程及结果。X虚拟仿真实验实验3.熟悉反应配比和制备条件等因素对纳米材料、复合材料和陶瓷材料的相组成、微观结构和微观形貌，以及介电性能、储能性质的影响规律。4.全面了解化学制备、材料结构和材料性质和器件应用四者之间的相互关系。1.理解掌握CVD过程的原理及影响因素。2.熟练掌握低维材料的CVD法合成。虚拟仿真化学气相沉积低维材料3.掌握低维纳米材料的分析表34的仿真合成与表征实验征方法。4.熟悉低维纳米材料的物理化学性质，了解其潜在的应用领域。1.掌握高温高压合成过程及关键操作；2.掌握制备方法与条件对磷酸亚铁锂结晶成核生长的影响规律与机理；3.熟悉磷酸亚铁锂材料的分析高温高压综合化学实验虚拟仿真表征与性能测试方法：4X磷酸亚铁锂新能源材料的合4.熟悉高温高压反应釜等主要实验成与表征实验装置的原理与使用技术；5.了解X-射线衍射仪XRD.、场发射扫描电镜FESEM.、透射电镜TEM.、电化学工作站、电池充放电测试仪等现代分析仪器操作方法和结果分析。高温合成硼碳氮光催化剂虚1．学习半导体光催化剂的基本虚拟仿真54.拟仿真实验原理；实验5
5 太阳能电池的基本原则，器件各 功能层材料的基本要求。 2 储能材料的制备及表征综合 虚拟仿真实验 1．掌握 BaTiO3 纳米材料，以及 依次包覆La2O3和 SiO2的“芯－ 壳”结构 BaTiO3@La2O3@SiO2 复合材料和陶瓷材料的复杂制 备过程及影响因素。 2．掌握纳米材料、复合材料和 陶瓷材料的组成、相结构和微观 形貌的表征，以及介电性能、储 能性质测试过程及结果。 3．熟悉反应配比和制备条件等 因素对纳米材料、复合材料和陶 瓷材料的相组成、微观结构和微 观形貌，以及介电性能、储能性 质的影响规律。 4．全面了解化学制备、材料结 构和材料性质和器件应用四者 之间的相互关系。 4 虚拟仿真 实验 3 化学气相沉积——低维材料 的仿真合成与表征 1．理解掌握 CVD 过程的原理及 影响因素。 2．熟练掌握低维材料的 CVD 法 合成。 3．掌握低维纳米材料的分析表 征方法。 4．熟悉低维纳米材料的物理化 学性质，了解其潜在的应用领 域。 4 虚拟仿真 实验 4 高温高压综合化学实验—— 磷酸亚铁锂新能源材料的合 成与表征 1．掌握高温高压合成过程及关 键操作； 2．掌握制备方法与条件对磷酸 亚铁锂结晶成核生长的影响规 律与机理； 3．熟悉磷酸亚铁锂材料的分析 表征与性能测试方法； 4．熟悉高温高压反应釜等主要 实验装置的原理与使用技术； 5．了解 X-射线衍射仪 XRD．、 场发射扫描电镜 FESEM．、透 射电镜 TEM．、电化学工作站、 电池充放电测试仪等现代分析 仪器操作方法和结果分析。 4 虚拟仿真 实验 5 高温合成硼碳氮光催化剂虚 拟仿真实验 1．学习半导体光催化剂的基本 原理； 4 虚拟仿真 实验
2．掌握高温热聚合方法的基本原理和基本操作；3.学习半导体光催化剂常用的表征方法：4.了解光解水产氢的基本原理。1.．了解聚合物的热氧化降解与燃烧机理，熟悉相关测试方法：2.．掌握聚合物材料的阻燃改性阻燃改性聚合物热氧化降解原理与方法；虚拟仿真64与燃烧过程测试虚拟仿真实3.了解转矩流变仪、差示扫描实验验量热仪、热重分析仪、锥形量热仪、万能材料试验机等分析仪器操作方法和结果分析。1.熟悉光能转换材料的概念，掌握基质、激活剂、敏化剂、电荷补偿剂等理论知识，深入了解Ce3+、Eu2+、Mn2+等离子的激发与发射特征：2.熟悉光能转换材料的常用合成方法，即固相法、沉淀法，掌光能转换材料及多层复合荧虚拟仿真握实验操作步骤以及箱式炉、管7光薄膜在植物生长中的应用4式炉的使用及注意事项，空气气实验虚拟仿真实验氛、还原气氛控制等；3.熟悉多层共挤薄膜的制备工艺，理解植物生长专用膜的设计原理。4.了解X-射线衍射仪XRD.、荧光光谱仪等分析仪器操作方法和结果分析。1.了解第一性原理和密度泛函理论的基础知识；2.熟悉利用第一性原理软件包VASP/CASTEP：进行材料基本性质计算的方法和步骤，能够从计算结果中提取各种物理和化二维纳米材料的虚拟仿真实学图像，并通过严谨细致的分析虚拟仿真一电子结构、性能表征、得出合理的科学结论；8验一X实验器件制备及测试3.掌握使用原子力显微镜AtomicForceMicroscope，简称AFM：、扫描电子显微镜ScanningElectronMicroscope，简筒称SEM：、X射线衍射X-RayDiffraction，简称XRD.等仪器进行二维纳米材料微观分5
5 2．掌握高温热聚合方法的基本 原理和基本操作； 3．学习半导体光催化剂常用的 表征方法； 4．了解光解水产氢的基本原理。 6 阻燃改性聚合物热氧化降解 与燃烧过程测试虚拟仿真实 验 1．了解聚合物的热氧化降解与 燃烧机理，熟悉相关测试方法； 2．掌握聚合物材料的阻燃改性 原理与方法； 3．了解转矩流变仪、差示扫描 量热仪、热重分析仪、锥形量热 仪、万能材料试验机等分析仪器 操作方法和结果分析。 4 虚拟仿真 实验 7 光能转换材料及多层复合荧 光薄膜在植物生长中的应用 虚拟仿真实验 1．熟悉光能转换材料的概念， 掌握基质、激活剂、敏化剂、电 荷补偿剂等理论知识，深入了解 Ce3+、Eu2+、Mn2+等离子的激 发与发射特征； 2．熟悉光能转换材料的常用合 成方法，即固相法、沉淀法，掌 握实验操作步骤以及箱式炉、管 式炉的使用及注意事项，空气气 氛、还原气氛控制等； 3．熟悉多层共挤薄膜的制备工 艺，理解植物生长专用膜的设计 原理。 4．了解 X-射线衍射仪 XRD．、 荧光光谱仪等分析仪器操作方 法和结果分析。 4 虚拟仿真 实验 8 二维纳米材料的虚拟仿真实 验——电子结构、性能表征、 器件制备及测试 1．了解第一性原理和密度泛函 理论的基础知识； 2．熟悉利用第一性原理软件包 VASP/CASTEP．进行材料基本 性质计算的方法和步骤，能够从 计算结果中提取各种物理和化 学图像，并通过严谨细致的分析 得出合理的科学结论； 3 ． 掌 握 使 用 原 子 力 显 微 镜 AtomicForceMicroscope ， 简 称 AFM ． 、 扫 描 电 子 显 微 镜 ScanningElectronMicroscope，简 称 SEM ． 、 X 射 线 衍 射 X-RayDiffraction，简称 XRD．等 仪器进行二维纳米材料微观分 4 虚拟仿真 实验
析的基本方法和步骤；4：掌握基于二维纳米材料MoS2.场效应晶体管的制备方法；5.掌握基于二维纳米材料MoS2.场效应晶体管的测试方法，并能对结果进行合理的分析。材料科学前沿实验超级电容器的工作原理及测试1.理解超级电容器的分类及工1.介绍超级电容器的分类及作原理讲授，实验1工作原理，常用电化学测试技2.学习常用电化学测试技术4.术：3.掌握超级电容器的组装及电2.组装超级电容器并测试电化学性能的表征方法化学性能1.了解实验涉及的材料制备方法、结构分析、器件结构、性能表征的基本原理；材料科学前沿实验12．掌握实验中涉及的材料制备、讲授，实验2学院教师最新科研内容转化4器件组装、结构分析、性能表征的实验题目的过程；3.掌握使用结构分析、性能表征仪器设备的基本方法和步骤。1．了解实验涉及的材料制备方法、结构分析、器件结构、性能表征的基本原理：材料科学前沿实验22.掌握实验中涉及的材料制备、3讲授，实验学院教师最新科研内容转化4器件组装、结构分析、性能表征的实验题目的过程；3．掌握使用结构分析、性能表征仪器设备的基本方法和步骤。1.了解实验涉及的材料制备方法、结构分析、器件结构、性能表征的基本原理；材料科学前沿实验32．掌握实验中涉及的材料制备、讲授，实验4学院教师最新科研内容转化4器件组装、结构分析、性能表征的实验题目的过程；3.掌握使用结构分析、性能表征仪器设备的基本方法和步骤。1.了解实验涉及的材料制备方材料科学前沿实验4法、结构分析、器件结构、性能讲授，实验5学院教师最新科研内容转化4?表征的基本原理；的实验题目2.掌握实验中涉及的材料制备、5
5 析的基本方法和步骤； 4 ． 掌 握 基 于 二 维 纳 米 材 料 MoS2．场效应晶体管的制备方 法； 5 ． 掌 握 基 于 二 维 纳 米 材 料 MoS2．场效应晶体管的测试方 法，并能对结果进行合理的分 析。 材料科学前沿实验 1 超级电容器的工作原理及测 试 1．介绍超级电容器的分类及 工作原理，常用电化学测试技 术； 2．组装超级电容器并测试电 化学性能 1．理解超级电容器的分类及工 作原理 2．学习常用电化学测试技术 3．掌握超级电容器的组装及电 化学性能的表征方法 4 讲授，实验 2 材料科学前沿实验 1 学院教师最新科研内容转化 的实验题目 1．了解实验涉及的材料制备方 法、结构分析、器件结构、性能 表征的基本原理； 2．掌握实验中涉及的材料制备、 器件组装、结构分析、性能表征 的过程； 3．掌握使用结构分析、性能表 征仪器设备的基本方法和步骤。 4 讲授，实验 3 材料科学前沿实验 2 学院教师最新科研内容转化 的实验题目 1．了解实验涉及的材料制备方 法、结构分析、器件结构、性能 表征的基本原理； 2．掌握实验中涉及的材料制备、 器件组装、结构分析、性能表征 的过程； 3．掌握使用结构分析、性能表 征仪器设备的基本方法和步骤。 4 讲授，实验 4 材料科学前沿实验 3 学院教师最新科研内容转化 的实验题目 1．了解实验涉及的材料制备方 法、结构分析、器件结构、性能 表征的基本原理； 2．掌握实验中涉及的材料制备、 器件组装、结构分析、性能表征 的过程； 3．掌握使用结构分析、性能表 征仪器设备的基本方法和步骤。 4 讲授，实验 5 材料科学前沿实验 4 学院教师最新科研内容转化 的实验题目 1．了解实验涉及的材料制备方 法、结构分析、器件结构、性能 表征的基本原理； 2．掌握实验中涉及的材料制备、 4 讲授，实验