材料合成与制备教学大纲
材料制备原理与技术-教学大纲
《材料制备原理与技术》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。
材料合成与制备课程设计 (2)
材料合成与制备课程设计1. 课程概述本课程旨在介绍材料合成及制备的基本概念、方法和技术，重点介绍化学、物理、生物等多学科领域内与材料合成和制备相关的理论和实践知识。
课程内容主要包括：晶体生长、气相沉积、溶液合成、凝胶法制备等不同的合成及制备方法，并通过实验、案例解析等教学方式，培养学生在材料合成及制备方面的能力。
2. 课程目标1）了解材料合成及制备的基本概念、原理和应用；2）掌握各种材料合成及制备方法的基本原理、操作步骤及影响因素；3）能够运用所学知识解决材料合成及制备的实际问题；4）培养学生的实验操作技能、科学思维和创新能力。
3. 课程安排3.1 第一周3.1.1 课程导入•课程介绍•材料合成及制备概述3.1.2 晶体生长•晶体生长基本原理与方法•晶体生长中的实验操作和技巧3.2 第二周3.2.1 气相沉积•气相沉积基本原理与方法•外延生长的原理和实现3.3 第三周3.3.1 溶液合成法•溶液合成基本原理与方法•溶液合成中的实验操作和技巧3.4 第四周3.4.1 凝胶法制备•凝胶法制备基本原理与方法•凝胶法在材料制备中的应用3.5 第五周3.5.1 表面化学•表面化学基本原理与方法•表面化学在材料合成中的应用3.6 第六周3.6.1 材料制备综合实验•确定实验目的、方案和步骤•完成实验并记录实验数据•分析实验结果并形成实验报告4. 考核方式1）期末考核占总成绩的70%；2）平时考核占总成绩的30%。
5. 教学建议1）课程中的实验部分占据重要的位置，建议学生认真完成实验任务，掌握实验技能，理解实验原理和实验结果分析的方法；2）建议学生积极参加课程中的讨论和研讨活动，对所学知识进行深入理解，从而提高自己的综合素质和能力；3）希望学生能将所学知识应用到各自的专业领域中，形成自己的学术兴趣和研究方向。
6. 参考书目1）《材料科学基础》（主编：陈秋林），高等教育出版社，2002年；2）《材料化学制备方法与技术》（郭立群、刘宏文编），化学工业出版社，2006年；3）《现代化学合成与材料制备》（王国荣、陈斯慧主编），高等教育出版社，2004年；4）《材料化学与制备》（徐德安主编），科学出版社，2003年。
材料合成化学 教学大纲
材料合成化学一、课程说明课程编号：060408Z10课程名称：材料合成化学/ Synthetic Chemistry of Materials课程类别：专业教育课程学时/学分：32/2.0先修课程：《无机化学》、《材料科学基础》等适用专业：材料科学与工程教材、教学参考书：1、徐甲强等，材料合成化学，哈尔滨，出版社：哈尔滨工业大学出版社，20032、周志华等，材料化学，北京，化学工业出版社，20063、曹茂盛等，材料合成与制备方法，哈尔滨工业大学出版社，2001二、课程设置的目的意义材料合成化学课程是材料科学与工程专业本科生的选修课。
课程设计的目的是使学生能够利用所学的化学基础知识，设计、分析、评估各类材料，如无机材料、有机材料、高分子材料的合成机制与工艺；能够识别与分析材料制备生产工艺，并能够致力于研究解决各类材料的设计、制备、改性、复合中出现的问题。
同时，使学生能够认识到材料合成的目的与任务，分析判断材料合成中遇到条件与环境，研究解决材料合成问题的方法。
三、课程的基本要求知识：通过本课程的学习，要求学生掌握材料合成化学的理论基础、材料合成化学基本技术、合成化学的设计等技能。
同时，能够加深学生对无机材料、有机材料、复合材料的认识。
对学生今后从事无机材料、有机材料、复合材料等领域基础科学研究、工程的设计、制造、评价等工作有着重要的帮助。
能力：通过本课程的学习，学生能够利用所学的化学基础知识，设计、分析、评估无机材料、有机材料、高分子材料的合成机制与工艺，判断材料合成路线的科学与合理性。
识别与分析材料制备生产工艺，能够致力于研究解决各类材料的设计、制备、改性等工艺中出现的问题。
素质：本课程是材料科学与工程专业学生的选修课，通过本课程的学习，从而启迪学生的创新思维，拓宽其科学视野，并且具备创新和创业意识。
具有研究和开发新材料、新工艺的试验方案设计能力，能根据材料性能的要求，设计试验方案进行材料制备研究，对试验结果进行科学的分析，综合多方信息对方案和工艺参数进行评估得到有效的结论。
材料化学专业课程教学大纲
电子显微分析
通过电子显微镜观察材料的微观形貌、晶体 缺陷和界面结构等。
原子力显微镜
利用原子间的相互作用力，研究材料表面的 纳米级形貌和力学性质。
宏观性能测试技术
01
力学性能测试
包括拉伸、压缩、弯曲等试验， 研究材料的强度、硬度、韧性等 力学性能。
02
物理性能测试
03
化学性能测试
如热导率、电导率、磁性能等， 研究材料在物理场下的响应和性 能。
材料化学专业课程教学大纲
目 录
• 课程概述与目标 • 基础知识与理论 • 材料合成与制备技术 • 材料结构与性能表征 • 功能材料及其应用 • 实验技能培养与实践环节 • 课程考核与评价标准
01 课程概述与目标
材料化学专业背景
材料化学是化学与材料科学交叉的学科，研究材料的组成、结构、性质及 其变化规律。
通过参与创新性实验项目，培养学生的科研思维和创
新意识，鼓励学生提出新的实验想法和方案。
团队协作与沟通能力提升
02 在创新性实验项目中，学生需要学会与团队成员协作
，提升沟通能力和团队协作精神。
学术道德与规范教育
03
强调学术道德和规范的重要性，要求学生遵守学术诚
信原则，杜绝抄袭和剽窃行为。
07 课程考核与评价标准
生物医用高分子材 料
医用塑料、医用橡胶、医用纤维等高分子材料的合成、改 性及应用。
组织工程材料
支架材料、细胞培养基质等组织工程原理、制备及应用。
环境友好型材料
环境降解材料
可生物降解塑料、光降解塑料等环境降解原理、 制备及应用。
绿色建筑材料
节能玻璃、环保涂料等绿色建筑材料的特点、制 备及应用。
水处理材料
材料合成制备教案
材料合成制备教案一、引言材料合成制备是一项重要的工艺过程，通过合成制备，可以获得具有特定性能和应用价值的材料。
本教案主要介绍材料合成制备的基本原理、方法和相关实验。
二、理论基础1. 合成反应原理材料合成制备的基础是合成反应，根据原料的特性和反应条件，选择适当的反应路径和反应条件，使得原料在一定的温度、压力和气氛下发生化学变化，生成所需的目标材料。
2. 合成材料分类常见的合成材料包括金属合金、无机材料和有机高分子材料等。
根据材料的性质和用途，选择合适的合成方法和工艺参数，实现材料的制备。
三、合成制备方法1. 热处理法热处理法是一种常见的合成制备方法，通过加热原料混合物使之发生化学反应，生成所需的材料。
常用的热处理方法包括固相反应、熔融法和燃烧法等。
2. 溶剂溶解法溶剂溶解法是将不溶于溶剂的物质通过反应与溶剂结合，生成溶剂中稳定的物质。
常用的溶剂溶解法包括溶胶-凝胶法、溶胶燃烧法和溶胶复合法等。
3. 气相沉积法气相沉积法是利用气相反应使气体或蒸汽在表面沉积形成薄膜或颗粒状材料的制备方法。
常用的气相沉积法包括化学气相沉积、物理气相沉积和热原子沉积等。
四、实验操作在合成制备材料的实验操作中，需注意以下几点：1. 实验前准备按照实验要求准备好所需的原料、试剂和实验设备，并确保实验环境的安全性。
2. 材料合成根据所选的合成方法，按照适当的温度、压力和反应条件操作，控制反应的时间和速度，使原料充分反应。
3. 产品收集与后续处理根据实验要求，将合成生成的材料收集并进行后续处理，如过滤、洗涤、干燥等步骤。
五、实验案例以合成银纳米颗粒为例进行实验操作：1. 实验原料准备准备好所需的溶液和试剂，包括银盐溶液、还原剂和稳定剂等。
2. 实验操作步骤按照实验要求将银盐溶液和还原剂混合，在适当的温度和溶剂条件下进行反应，生成银纳米颗粒。
3. 产物处理将合成得到的银纳米颗粒进行过滤和洗涤，去除杂质和残余试剂。
4. 产品检测与表征利用适当的工具和手段对合成的银纳米颗粒进行检测与表征，如透射电子显微镜（TEM）观察颗粒形貌和尺寸，紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）测定颜色和吸收特性等。
材料制备与合成
《材料制备与合成[料]》课程简介课程编号：02034916课程名称：材料制备与合成/Preparation and Synthesis of Materials学分: 2.5学时：40 （课内实验(践)：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：材料科学与工程建议修读学期：6开课单位：材料科学与工程学院材料物理与化学系课程负责人：方道来先修课程：材料化学基础、物理化学、材料科学基础、金属材料学考核方式与成绩评定标准：期末开卷考试成绩（占80%）与平时考核成绩（占20%）相结合。
教材与主要参考书目：教材：《材料合成与制备》. 乔英杰主编.国防工业出版社，2010年.主要参考书目：1. 《新型功能材料制备工艺》, 李垚主编. 化学工业出版社，2011年.2. 《新型功能复合材料制备新技术》.童忠良主编. 化学工业出版社，2010年.3. 《无机合成与制备化学》. 徐如人编著. 高等教育出版社, 2009年.4. 《材料合成与制备方法》. 曹茂盛主编. 哈尔滨工业大学出版社，2008年.内容概述：本课程是材料科学与工程专业本科生最重要的专业选修课之一。
其主要内容包括：溶胶-凝胶合成法、水热与溶剂热合成法、化学气相沉积法、定向凝固技术、低热固相合成法、热压烧结技术、自蔓延高温合成法和等离子体烧结技术等。
其目的是使学生掌握材料制备与合成的基本原理与方法，熟悉材料制备的新技术、新工艺和新设备，理解材料的合成、结构与性能、材料应用之间的相互关系，为将来研发新材料以及材料制备新工艺奠定坚实的理论基础。
The course of preparation and synthesis of materials is one of the most important specialized elective courses for the undergraduate students majoring in materials science and engineering. It includes the following parts: sol-gel method, hydrothermal/solvothermal reaction method, CVD method, directional solidification technique, low-heating solid-state reaction method, hot-pressing sintering technique, self-propagating high-temperature synthesis, and SPS technique. Its purpose is to enable students to master the basic principles and methods of preparation and synthesis of materials, and grasp the new techniques, new processes and new equipments, and further understand the relationship among the synthesis, structure, properties and the applications of materials. The course can lay a firm theoretical foundation for the research and development of new materials and new processes in the future for students.《材料制备与合成[料]》教学大纲课程编号：02034916课程名称：材料制备与合成/Preparation and Synthesis of Materials学分: 2.5学时：40 （课内实验(践)：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：材料科学与工程建议修读学期：6开课单位：材料科学与工程学院材料物理与化学系课程负责人：方道来先修课程：材料化学基础、物理化学、材料科学基础、金属材料学一、课程性质、目的与任务【课程性质】材料制备与合成[料]是材料科学与工程专业重要的专业选修课。
材料合成与制备课程设计
材料合成与制备课程设计介绍材料合成与制备是材料科学的一个重要分支，涵盖了物质的制备、表征、性能研究、应用等方面。
材料合成与制备课程作为材料科学和工程领域的核心课程，具有重要的教学意义和应用价值。
本文将介绍材料合成与制备课程设计的内容。
课程设计目标本次课程设计旨在让学生了解材料合成与制备的基本原理和方法，掌握一些常见的合成和制备技术，并在实验中学习到实验操作技能，提升学生的实践能力和科学素养。
课程设计内容实验1：材料表征实验目的：了解常见材料的基本性质及其表征方法。
实验步骤：1.使用X射线衍射（XRD）技术对样品进行分析，得到样品晶体结构及晶胞参数信息。
2.使用扫描电子显微镜（SEM）技术对样品进行扫描，观察其表面形貌。
3.使用透射电子显微镜（TEM）技术对样品进行观察，了解其显微结构特征。
实验结果：学生能够使用XRD、SEM、TEM技术进行样品表征，并分析测试结果。
实验2：溶液法合成金属氧化物实验目的：掌握溶液法合成方法，制备金属氧化物样品。
实验步骤：1.将金属盐和氧化剂按一定比例混合，搅拌溶解。
2.将溶液加入到搅拌的溶液中，搅拌混合。
3.将混合好的溶液转移到装有胶体微球的烧杯中，在慢慢搅拌的过程中，胶体微球表面会逐渐析出晶体。
4.将析出的晶体沉淀、洗涤，并进行干燥。
实验结果：学生能够使用溶液法合成金属氧化物，并通过SEM、TEM观察、XRD鉴定结构及晶体型相。
实验3：气相沉积制备二氧化硅薄膜实验目的：掌握气相沉积技术，制备二氧化硅薄膜。
实验步骤：1.将硅基片放置在反应室底部，使气象物质经过加热后分解，形成基片表面一层二氧化硅的薄膜。
2.控制反应温度，可以调节薄膜的特性，如晶体结构、单晶或多晶、晶体取向等参数。
3.通过SEM技术观察、XRD测试对制备的二氧化硅薄膜进行表征。
实验结果：学生能够使用气相沉积技术制备二氧化硅薄膜，并了解不同反应条件对薄膜特性的影响。
总结以上三个实验内容涵盖了材料合成与制备的基本原理和方法，学生通过实验操作掌握了相关实验技术及数据处理方法。
材料合成与制备方法教学大纲
《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。
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。
材料合成制备课程设计
材料合成制备课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握材料合成制备的基本原理，理解不同合成方法及适用范围。
2. 使学生了解材料结构与性能之间的关系，能够分析合成过程中材料性能变化的原因。
3. 引导学生了解材料合成领域的最新研究动态和发展趋势。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计简单的材料合成实验方案，并进行实验操作。
2. 培养学生运用现代分析手段，对合成材料进行性能表征和结构分析的能力。
3. 提高学生查阅文献、获取信息的能力，学会撰写课程报告和学术小论文。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对材料合成制备学科的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，使学生能够积极参与学术讨论和交流。
3. 引导学生关注材料合成在环保、能源等领域的应用，培养社会责任感和使命感。
本课程旨在通过理论教学、实验操作和学术讨论，使学生全面掌握材料合成制备的相关知识，培养学生在该领域的实际操作能力和创新思维能力。
课程针对高中年级学生的认知水平和兴趣特点，注重理论与实践相结合，提高学生的学科素养。
通过本课程的学习，学生将能够独立设计实验方案，解决实际问题，并为未来的学术研究和职业发展打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 材料合成原理：介绍合成材料的基本原理，包括热力学、动力学、相图等基本概念，以及化学气相沉积、溶胶-凝胶法、水热合成等常见合成方法。
2. 材料结构与性能：分析合成材料结构与性能之间的关系，探讨不同结构对材料性能的影响，如晶体结构、微观形貌等。
3. 实验操作与技能：指导学生进行实验操作，包括材料合成、性能表征等，培养学生实际操作能力。
4. 材料应用领域：介绍合成材料在环保、能源、生物医学等领域的应用，让学生了解材料合成在实际生活中的重要作用。
教学内容安排如下：第一周：材料合成原理及方法概述第二周：化学气相沉积与溶胶-凝胶法第三周：水热合成与溶剂热合成第四周：材料结构与性能关系第五周：实验操作与技能训练第六周：材料在环保与能源领域的应用教学内容与教材章节相对应，确保学生能够结合教材深入学习。
《材料合成与制备方法》教学大纲
《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。
《材料合成与制备》课件
化学法
化学法主要包括化学气相沉积、 溶胶-凝胶法、水热法等技术。
化学气相沉积技术是利用气体反 应物在固体表面上发生化学反应 并生成固态沉积物的过程。
溶胶-凝胶法是通过溶液中的化学 反应制备出溶胶，然后将其转化 为凝胶，再经过干燥和热处理得 到目标材料。
化学法是通过化学反应将元素或 化合物转化为目标材料的技术， 其优点在于可以合成出结构复杂 、性能优异的材料。
详细描述
随着科技的发展，人类对材料性能的要求越来越高，因此需要不断探索新的材 料合成与制备方法。这些方法不仅有助于提高材料的性能和稳定性，还能降低 生产成本，为人类社会的发展提供重要的支撑。
材料合成与制备的分类
总结词
材料合成与制备可以根据不同的分类标准进行分类，如按合成方法、材料类型、应用领 域等。
化学气相沉积法
总结词
通过化学反应使气态物质在固态基体表面沉积，以制 备薄膜材料的方法。
详细描述
化学气相沉积法是一种先进的材料制备技术，适用于制 备陶瓷、金属化合物等薄膜材料。在化学气相沉积法中 ，气态物质在固态基体表面发生化学反应，生成所需的 固态物质并沉积在基体表面，形成连续的薄膜。化学气 相沉积法制备的材料具有较高的纯度和致密性，且制备 过程具有较高的灵活性和可控制性。但设备成本较高， 且对于某些高分子材料而言，需要解决化学气相沉积过 程中发生的化学反应和副产物的控制问题。
的重点。
技术创新与挑战
01
新的合成方法
随着新材料需求的不断增长，探索新的合成方法成为关键。例如，化学
气相沉积、溶胶-凝胶法、微波合成等新技术的应用，为材料合成提供
了更多可能性。
02
绿色合成技术
随着环保意识的提高，绿色合成技术成为研究的热点。通过无毒或低毒
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《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：。