材料合成与制备方法教学大纲
材料合成与制备教学大纲
《材料合成与制备》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：10050280课程中文名称：材料合成与制备课程英文名称：Synthesis and Preparation of Materials课程性质：专业主干课考核方式：考试开课专业：材料科学与工程、材料物理、材料化学开课学期：5总学时：40+16 其中40学时理论授课，16学时实验课总学分：2.5+1二、课程目的和任务《材料合成与制备》课程针对目前21世纪新材料的发展趋势，总结和概括了几种目前热点形态材料和高新材料的常用合成和制备方法。
通过本课程的学习，能够使学生对目前几种常见新材料制备方法的发展概况、制备原理、操作设备以及制备工艺方法等有一定的了解和掌握；通过理论课与实验课的结合，学生能够熟悉几种常见形态新材料的制备工艺流程和工艺方法控制手段，这不仅能够锻炼学生操作实验的动手能力，而且在操作过程中，能够理论和实践相结合，对材料的形成机理进行深入的分析和了解，培养了学生发现问题、分析问题和解决相关材料合成和制备方面问题的基本能力，培养学生创新意识，为今后的生产实践和科学研究打下坚实的基础。
三、教学基本要求要求根据目前新材料的发展趋势，重点结合21世纪高性能材料、低维材料、功能材料、绿色材料以及复合材料的发展方向，将材料学、化学、物理学等学科内容融入材料合成与制备技术中，使学生熟练掌握材料合成与制备的基本原理、工艺方法和技术流程，通过对材料合成机理及实验设备的了解，能够针对具体要求制定材料的合成与制备工艺，并能够完成新材料合成与制备某技术的专题研究任务。
四、教学内容与学时分配第0章绪论（2学时）第一章溶胶－凝胶法（4学时）第二章水热与溶剂热合成（4学时）第三章电解合成（4学时）第四章化学气相沉积（4学时）第五章定向凝固技术（4学时）第六章低温固相合成（4学时）第七章热压烧结（4学时）第八章自蔓延高温合成（4学时）第九章等离子体烧结合成技术（4学时）课程总结（2学时）五、教学方法及手段教师讲授、研讨式教学、多媒体教学六、上机实验内容七、前修课程、后续课程前修课程：大学物理、大学化学、材料科学基础、物理化学、材料物理八、教材及主要参考资料教材：[1]乔英杰. 材料合成与制备[M]. 北京：化学工业出版社，2009年撰写人签字：院（系）教学院长（主任）签字：。
材料制备原理与技术-教学大纲
《材料制备原理与技术》教学大纲《材料制备原理与技术》是研究无机非金属材料的合成与制备、组成与结构、性能、使用效能之间的关系与规律的科学。
本课程由陶瓷工艺原理、晶体生长技术和气相沉积技术三部分组成。
第一部分陶瓷工艺原理第一章晶体结构以及晶体结构缺陷化学键的种类，和电负性的关系；14种布拉菲点阵，晶向指数，晶面指数，密堆方式，四面体间隙和八面体间隙，基本AB结构，钙钛矿结构，硅酸盐晶体结构类型。
点缺陷的种类和表示方法，Schottky缺陷，Frenkel缺陷，定比化合物，非定比化合物，布氏矢量，位错的种类，晶界。
第二章熔融态和玻璃态掌握熔体的结构与性质，特别是性质部分。
玻璃性质，玻璃结构，并了解其内在规律性。
重点为玻璃结构，特别是玻璃结构学说，玻璃通性及晶体性质的区别。
晶体、非晶体和玻璃，玻璃转变温度，晶子模型，不规则网络模型，网络形成体，网络改变体，网络中间体。
第三章相平衡（相图）热力学基本定律，自由能、成份和相平衡，单元相图，二元相图基本类型，三元相图的杠杆定律、成份三角形、连线法则、切线法则等基本规则和原理。
要求会应用、分析、计算相图。
第四章扩散扩散定律和简单解，离子型晶体的主要扩散机理，扩散系数，扩散系数和温度的关系。
要求掌握扩散方程，扩散机理和扩散系数，无机固体材料中的扩散，了解影响扩散的因素如温度，杂质等等，固体中扩散，影响扩散的因素。
第五章固相反应固相反应分类，固相反应热力学，杨德尔方程，金斯特林格方程，温度、颗粒度、矿化剂、压力对固相反应的影响。
综合掌握固相反应的类型及反应原理，固相反应的动力学方程，影响的固相反应因素。
第六章烧结烧结的定义，烧结过程的推动力，固相烧结传质机理，烧结应力模型，晶粒生长与二次再结晶，影响烧结的因素，常见烧结方法。
掌握液相、固相烧结原理，影响烧结的因素。
重点为液、固相烧结机理、模型，影响烧结的因素。
第二部分晶体生长技术第一讲：导论及晶体生长热力学第二讲：晶体生长动力学晶体生长界面微观结构，晶体生长界面原子的沉积方式，晶体生长速率，晶体的平衡形貌，实际晶体生长形态的影响因素。
材料合成与制备方法教学设计 (2)
材料合成与制备方法教学设计一、前言现代材料科学中，材料的合成与制备是一项至关重要的工作，掌握材料的合成方法和制备技术对于从事材料相关工作的人员来说是必要的能力。
为了能够提高学生的材料合成和制备技术能力，本文通过教学设计的方式，讲解如何在教学过程中有效地传授材料合成与制备方法。
二、教学目标本教学主要目的是：1.帮助学生了解材料合成与制备的相关知识；2.技能能够掌握材料合成与制备的基本方法；3.提高学生的实验技能，培养学生对材料合成与制备实验的兴趣。
三、教学内容3.1 材料合成基础知识在材料合成的基础知识中，我们将向学生介绍常见的材料合成方法，包括固态反应法、气态反应法、溶液法和沉淀法等。
为了更好地帮助学生掌握这些方法，我们将通过讲解这些方法的原理、优缺点和操作技巧等方面来让学生更深入理解。
3.2 材料制备基础知识在材料制备基础知识中，我们将介绍各种材料制备方法。
这些方法包括高能球磨法、溶胶-凝胶法等。
通过这些介绍，学生将可以更好地了解到各种制备方法的原理、适用范围和操作技巧等方面的知识。
3.3 材料合成实验在材料合成实验中，我们将进行实验演示，让学生通过实践操作来了解材料的制备过程和实验流程。
在实验过程中，我们将采用团队合作的方式，让学生根据自身能力参与到不同方面的工作中。
同时，在实验的过程中，我们将会为学生提供相应的指导和帮助，保证学生成果的取得。
3.4 材料制备实验在材料制备实验中，我们将通过相关案例介绍各种制备方法的操作流程，帮助学生了解到制备方法及相关实验细节。
在实验操作过程中，我们将引导学生注意实验环境和相关安全问题，指导学生如何选择最合适的实验方案，以保证实验的顺利进行。
同时，我们也会给予学生相关的实验技能和工具使用方法的指导。
四、教学方法在本教学中，我们将采取多种教学方法，包括演示、实验和案例等方式。
同时，我们还将引导学生参与到团队中，以提高学生的实验技能和实践能力。
五、教材在本教学中，我们将使用理论教材以及实验操作手册等教材。
材料合成与制备工艺学实验课程教学大纲
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1、适用专业：材料化学2、实验的任务、性质与目标本门实验课程是材料化学专业本科生的专业课程，其教学目的是通过学生实施实验，正确理解课堂上学习的理论知识，建立抽象的立体思维能力，并培养学生的动手能力，学会材料的基本合成和制备方法，了解各种材料的合成与制备工艺过程。
培养学生在材料合成与制备方面的动手能力与科学、系统的专业实验能力。
二、课程目标通过具体的实验过程培养学生的实际动手能力、提高学生分析问题、解决问题的能力，使学生较系统地掌握几种材料的合成与制备方法及工艺过程，为毕业后参加实际科研及新产品开发等工作打下良好基础。
三、学习要求本门课程的基本要求是，学生自己动手做实验，记录实验结果和实验现象，要求学生在实验前先预习；实验过程中要仔细认真，通过实验，对实验过程中用到的仪器- 1 -设备要有一定的了解，掌握仪器设备的操作要领；要充分运用学过的理论知识，分析和解决实验中出现的现象和问题，掌握正确的实验方法。
培养与锻炼学生的实际动手能力、分析问题、解决问题的能力。
四、教学内容- 2 -五、参考教材与主要参考书《材料合成与工艺实验》自编实验讲义六、成绩评定（一）考核方式 E.其他：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系：附：评分标准（1）实验操作评分标准- 3 -（2）实验报告评分标准七、学术诚信学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。
他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。
本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核教学院长：院学术委员会签章：- 4 -。
《材料合成与制备技术》课程教学大纲
《材料合成与制备技术》课程教学大纲课程代码：ABCL0412课程中文名称：材料合成与制备技术课程英文名称：Materials Synthesis and Preparation Technology课程性质：选修课程学分数：1.5课程学时数：24授课对象：材料化学专业本课程的前导课程：固体化学、有机化学一、课程简介本大纲适用于材料化学类本科。
本课程旨在介绍材料合成与加工的原理、方法和技术，着重讲述了单晶体的生长，非晶态材料的制备，薄膜的制备方法，功能陶瓷的合成与制备，结构陶瓷和功能高分子材料的制备方法等。
材料合成与加工是材料化学专业选修课，通过本课程的教学，帮助学生掌握各种材料的合成与加工的理论与方法。
本课程的重点是针对不同性能体系的材料发展起来的各种合成方法与加工制备工艺，理解各类材料合成原理和物理化学过程。
通过本课程的学习，要求学生能够使用多种类型材料的设备、分析多种类型材料的性能，并初步具备开发新设备、制备新材料的能力，为学习材料化学专业打好基础。
二、教学基本内容和要求第一章单晶材料合成与制备课程教学内容：从固相-固相平衡、液相-固相平衡和气相-固相平衡制备单晶材料的方法，提拉法制备、气相外延生长单晶硅的工艺，焰熔法制备宝石。
课程的重点、难点：重点：晶态的基本概念，晶态生长的基本原理，常见的固-液晶体生长技术。
难点：晶体生长的基本原理。
课程教学要求：要求了解固相-固相平衡的晶体生长的基本概念和机理。
了解液相-固相平衡的晶体生长的机理，掌握一些液相-固相平衡生长晶体的具体方法。
了解气相-固相平衡的晶体生长的主要方法。
第二章非晶态材料的制备课程教学内容：非晶态材料的基本概念和基本性质，非晶态材料的形成理论，非晶态材料的制备方法与原理。
课程的重点、难点：重点：非晶态的基本概念，非晶态材料生长的基本原理，常用的非晶态材料的制备原理。
材料制备技术实验课程教学大纲(实验课程类)
材料制备技术实验课程教学大纲（实验课程类）课程名称：材料制备技术实验英文名称：Preparation Technology of Advanced Material课程编号：面向专业：材料类各专业，材料相关专业学时学分：48学时 1.5学分本大纲主撰人：张旭海（Tel：52090636，E-mail: zhangxuhai@）一、课程作用和具体目标本实验课程面向全院材料类各专业（包括金属材料、土木工程材料、电子信息材料、先进材料及成形）和校内材料相关专业学生开设，着重加强与材料制备技术相关的基本知识、基本理论、基本方法的学习和训练。
先进材料制备技术实验包括水热合成、湿法共沉积、机械球磨法、高温烧结法、溅射法、蒸镀法、溶胶凝胶法、粉末冶金法、铸造法、快速凝固法、发泡法、加压成型法和微波法等。
通过实验使学生初步掌握各种先进材料制备技术的原理与方法，熟悉各项制备技术的操作步骤，让学生在实验技能和动手能力方面得到系统的训练，培养从事科研活动的严谨工作作风，提高学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，提高学生的科研动手能力，为后续课程教学和实验教学打下坚实的基础。
三、教学管理模式与注意事项1、学生必须完成全部“必做实验”。
在此基础上，可根据自己的兴趣爱好、能力强弱和时间多少，进行“选做实验”。
2、学生在实验前必须认真预习实验指导书等相关内容。
教师在实验前作必要的讲解和辅导。
3、学生应严格遵守实验室规章制度和安全规范，确保安全。
四、设备及器材配置1、制样设备：反应釜、水浴槽、磁力搅拌器、甩胶机、磁控溅射系统、蒸发沉积系统、急速凝固系统、真空热压炉、球磨机、高温炉、热处理炉、坩埚电炉、烘箱、温度控制仪、离心机、小型轧机、大型轧机等。
五、考核与成绩评定1、采用实验出勤情况、实验报告完成情况综合考核。
2、成绩评定采用优秀、良好、中等、及格、不及格五档评定。
(相应于百分制为：大于等于90、80～89、70～79、60～69、小于60)。
材料合成与制备教学设计
材料合成与制备教学设计1. 课程概述本课程旨在为化学、材料科学、物理和工程学科的研究生提供所需的基本知识和技能，以从事新材料、能源、环境和生物医学等领域的研究和工作。
本课程重点涉及材料的合成和制备，包括溶液化学合成、气相合成、固体化学合成、生物合成和纳米颗粒合成等方面的基本原理和实践技能。
通过本课程，学生将掌握基本的化学合成和制备技能，理解材料的物理和化学基础，了解新材料的应用和发展趋势。
2. 教学目标本课程旨在培养学生以下能力：•具备化学分析和计量学的基本知识和技能；•掌握新材料的设计、合成和制备的基本原理和方法；•熟悉各种化学合成和制备工艺，并能进行实验操作；•了解新材料的性能、应用和发展趋势。
3. 教学大纲3.1. 材料的基本原理•材料的物理和化学基础•材料分类与性能3.2. 溶液化学合成•离子溶液化学合成•氧化还原溶液化学合成•晶体生长3.3. 气相合成•化学气相沉积•物理气相沉积•气相浸渍法3.4. 固体化学合成•热固相法•水热合成法•碱性熔渣法3.5. 生物合成•生物矿化与生物矿化合成•生物体外合成3.6. 纳米颗粒合成•纳米晶体的化学合成•纳米颗粒的可控制备•纳米材料制备中的基本原理3.7. 新材料的应用和发展趋势•光电材料•磁性材料•全固态电池•导电聚合物材料•纳米材料与应用4. 教学方法和实践本课程采用讲授与实践相结合的教学方法，将理论和实践紧密衔接，加深学生对理论知识的理解和掌握。
实践环节包括以下实验项目：•溶液化学合成•燃烧法制备氧化物和金属粉末•化学气相沉积•物理气相沉积•纳米颗粒合成实践此外，本课程还将安排教师带领学生实地参观有代表性的材料制备实验室、企业和生产线，并进行探讨。
5. 教学评估本课程采用多种评估手段，包括课堂出勤、作业、期中考试、实验报告和期末考试等。
其中，实验报告的分值占总成绩的比重较高，以鼓励学生亲自动手实践，掌握理论知识和实习技能，并促进创新思维的培养。
材料制备技术 教学大纲
材料制备技术一、课程说明课程编号：060311Z10课程名称（中/英文）：材料制备技术/ Material Synthesis课程类别：学科专业基础课程学时/学分：32/2先修课程：材料科学基础、晶体学、物理化学、大学化学、大学物理适用专业：材料科学与工程专业本科生教材、教学参考书：（1）《材料合成与制备方法》曹茂盛、徐群等编，哈尔滨工业大学出版社（2）《材料制备新技术》吴建生、张春柏主编，上海交通大学（3）《材料制备新技术》许春香主编，化学工业出版社（4）《纳米结构和纳米材料：材料合成、性能及应用》，曹国忠，王颖，高等教育出版社二、课程设置的目的意义材料制备技术是高等院校材料科学与工程专业选修的一门基础课。
通过本课程的学习，使学生获得有关材料合成与制备方法的基本理论和基本知识，掌握现代材料常用的制备方法、技术、工艺和应用。
三、课程的基本要求知识：该课程是探究材料制备方法、原理、工艺和性能的一门重要课程，通过该课程的学习，了解材料制备的基本概念和不同制备技术的发展趋势，掌握不同制备技术的技术原理，关键技术参数对材料结构和性能影响，形成课题开发－路线设计－新材料制备的基本知识结构。
能够根据给定的科研课题制定特定材料的合成路线，并在导师引导下开展相关实验。
能力：能够根据材料工程技术研究的需要选择合适的实验手段对材料组成、组织结构、性能及其相互关系，对试验数据做出正确的分析，为材料的应用提出合理建议。
能够从应用的角度采用合适的制备技术和方法去合成新材料。
综合多学科知识，包括物理、化学、材料等学科交叉，培养创新意识，提高分析、发现、研究和解决问题的能力。
素质：这门课注重于学习国际先进材料制备技术，紧跟国际相关领域的学术前沿，课程兼顾了基础性、前瞻性、理论性和工程性。
通过课程中的分析讨论辩论培养分析沟通交流素质，通过课外文献阅读提升科技文献检索和阅读能力，并提升学生自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。
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《无机材料合成》实验教学大纲
课程名称：无机材料合成
课程编号：094300560
总学时：36
适用对象：材料化学本科专业
一、教学目的和任务：
《无机材料合成》是材料化学专业的一门必修课。
本课程的任务是通过各种教学环节，使学生掌握单晶材料的制备、薄膜的制备、非晶态材料制备、复合材料的制备、功能陶瓷的合成与制备、结构陶瓷的制备、功能高分子的制备、催化材料制备、低维材料制备等，使学生获得先进材料合成与制备的基础知识，毕业后可适应化工材料的科学研究与技术开发工作。
二、教学基本要求：
在全部教学过程中，应始终坚持对学生进行实验室安全和爱护公物的教育；简单介绍有效数字和误差理论；介绍正确书写实验记录和实验报告的方法以及基本操作和常规仪器的使用方法。
无机材料的制备方法、薄膜制备的溶胶-凝胶法、纳米晶的水热合成法、纳米管的气相沉积法的原理和基本操作方法，材料结构表征和性能测试的结果的正确分析，并在此基础上研究材料结构和性能的关系。
培养学生的实际动手操作能力；深刻领会课本所学的理论知识，具有将理论知识应用于实践中的能力。
三、教学内容及要求
实验一无机材料合成(制备)方法与途径
实验仪器：计算机
实验内容：认识无机材料合成中的各种元素、化学反应；相关中外文摘、期刊的查阅方法。
实验要求：了解无机材料合成的基本方法、途径与制约条件
实验二晶体合成
实验仪器：磁力搅拌器、烧杯
实验内容：晶体的生长
实验要求：了解晶体的基本分类与应用；熟悉晶体生长的基本原理；重点掌握晶体合成的技术与方法。
实验三薄膜制备
实验仪器：压电驱动器、磁力搅拌器、烧杯
实验内容：薄膜材料的制备
实验要求：掌握薄膜材料的分类与应用；薄膜与基材的复合方法、途径以及制约条件；
实验四胶凝材料的制备
实验仪器：磁力搅拌器
实验内容：胶凝材料的制备
实验要求：了解胶凝材料的基本概念和性能；重点掌握胶凝材料的制备原理与方法。
实验五稀土配合物的合成
实验仪器：磁力搅拌器、烧杯
实验内容：稀土配合物的合成
实验要求：了解稀土配合物的合成条件，了解稀土配合物所具备的特殊性能。
实验六二茂铁的合成
实验仪器：X-射线衍射仪、无氧无水合成设备
实验内容：二茂铁的合成
实验要求：了解二茂铁的特殊结构，合成条件及制备方法。
了解无氧无水合成设备的基本应用。
实验七纳米氧化锌的制备
实验仪器：磁力搅拌器、烧杯
实验内容：纳米氧化锌制备
实验要求：用几种不同的方法制备纳米氧化锌。
实验八邻氯苯基环戊基酮的制备
实验仪器：磁力搅拌器、烧杯、无氧无水合成设备、分液装置
实验内容：邻氯苯基环戊基酮的提纯、分离
实验要求：无氧无水合成邻氯苯基环戊基酮，提纯、分离。
实验九葡萄糖传感器的制备
实验仪器：普鲁士蓝修饰玻碳电极
实验内容：葡萄糖传感器的制备
实验要求：了解传感器电化学性质并进行相关分析应用。
四、学时、类别和教学方式
五、考核方式
实验成绩考核以实验报告为主，兼顾实验操作技能、学习态度和出勤。
实验成绩按优、良、及格、不及格记分。
考试(实验报告50%、实验操作技能30%、学习态度与出勤20%)
六、本课程与其他课程关系
本课程是一门针对材料化学专业的基础主干课程，作为材料化学基础理论课《无机材料合成》的后续课程与《材料合成》、《高分子材料》、《材料化学》、《无机及非金属材料》等基础课程密切相关，与现有的师资力量和实验设备条件紧密结合，培养学生的综合素质。
七、教材和主要参考书
1、曹茂盛等编，《材料合成与制备》，哈尔滨工业大学出版社。
2、《综合化学实验》，上海大学化学系编。
3、《无机材料合成》，刘海涛等编著，化学工业出版社。