《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