功能材料课程设计报告
功能材料课程设计
功能材料课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生了解和掌握功能材料的基本概念、性质和应用，提高学生的科学素养和实际应用能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解功能材料的基本概念、分类和特点；掌握功能材料的主要性质，如导电性、磁性、光学性质等；了解功能材料在生活和科技领域中的应用。
2.技能目标：学生能够通过实验、观察和分析，掌握功能材料的制备方法和性能测试技巧；能够运用所学知识解决实际问题，如设计简单的功能器件、评估功能材料的应用前景等。
3.情感态度价值观目标：学生通过对功能材料的学习，增强对科学研究的兴趣和好奇心，培养创新精神和团队合作意识；认识到功能材料在现代科技发展中的重要性，树立可持续发展的观念。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.功能材料的基本概念和分类：介绍功能材料的定义、特点和分类，如导体、半导体、绝缘体、磁性材料等。
2.功能材料的性质：详细讲解功能材料的导电性、磁性、光学性质等，并通过实验演示和观察，使学生能够深刻理解这些性质。
3.功能材料的制备和性能测试：介绍功能材料的常用制备方法，如化学合成、物理沉积等，以及性能测试的基本原理和实验操作。
4.功能材料的应用：分析功能材料在电子、光电子、能源、生物等领域的应用实例，使学生了解功能材料在实际生活中的重要作用。
5.功能材料的发展趋势：介绍功能材料的研究现状和未来发展趋势，激发学生的创新思维和科研兴趣。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行：1.讲授法：教师通过讲解功能材料的基本概念、性质和应用，使学生掌握相关知识。
2.实验法：学生进行功能材料的制备和性能测试实验，增强学生的实践操作能力和科学素养。
3.案例分析法：分析功能材料在实际生活中的应用案例，培养学生解决实际问题的能力。
4.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和研究成果，提高学生的沟通能力和团队合作意识。
5.互动式教学：鼓励学生提问、发表观点，教师及时解答和引导，增强课堂的生动性和趣味性。
建筑功能材料教学设计
建筑功能材料教学设计一、背景介绍随着社会的发展以及人们对建筑舒适性、节能性和环保性等方面要求的提高，建筑领域的功能材料（如保温材料、隔音材料、防水材料等）的研究与应用越来越受到关注。
因此，在建筑相关专业的教学中，功能材料的教学设计是必不可少的一部分。
通过对建筑功能材料的教学，不仅可以培养学生对功能材料的理解和运用能力，还可以提高学生的实践能力和创新能力，培养学生的综合素质。
二、教学目标本教学设计旨在通过建筑功能材料的教学，达到以下教学目标：1.理解建筑功能材料的种类、性能和应用范围；2.掌握功能材料的使用方法和相关标准；3.培养学生的团队合作和创新能力；4.提高学生的实践操作技能；5.培养学生对建筑材料的综合分析能力。
三、教学内容（一）课程设置根据教学目标的要求，建议将建筑功能材料的教学内容分为以下阶段：1.建筑功能材料种类和应用范围的讲解；2.功能材料相关标准和使用方法的讲解；3.学生自主设计并制作功能材料实验样品；4.实验样品测试和分析结果汇报。
（二）教学方法和教学手段1.讲授法：教师通过前置讲授的形式，讲述各种常见的建筑功能材料的种类、性能和应用。
2.案例分析法：教师针对不同类型的建筑，分析适用的建筑功能材料，并结合实际案例进行讲解。
3.课堂互动法：教师组织学生进行小组讨论，互相交流自己的设计想法和解决方案。
4.实验研究法：鼓励学生独立思考和探究，设计并制作自己的功能材料实验样品，进行有针对性的实验研究。
5.报告汇报法：学生通过汇报自己的实验结果和分析，促进自己的交流和学习，提高综合能力。
（三）教学评估教学评估是整个教学设计中的一部分，对于检验教学效果非常重要。
教师可以通过以下几个方面的评估来评价学生的学习成果：1.课堂表现：包括学生的课堂听讲态度、各种问题的提问和解答等；2.实验成果：根据学生所设计和制作的实验样品，进行分析评估；3.学生报告：通过学生汇报自己的实验结果和分析，对学生的表现进行评估；4.作业：设计一定数量和难度的作业，对学生在课外的学习情况进行评估。
功能材料课程设计总结
功能材料课程设计总结一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握功能材料的基本概念、特性及应用，培养学生对功能材料的兴趣和好奇心，提高学生的实践能力和创新精神。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解功能材料的基本概念、分类和特性，掌握功能材料的主要制备方法和应用领域。
2.技能目标：学生能够运用所学知识分析和解决实际问题，具备一定的实验操作能力和科学探究能力。
3.情感态度价值观目标：学生培养对功能材料的热爱和好奇心，增强创新意识，提高团队合作和交流表达能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括功能材料的基本概念、分类和特性，制备方法及应用。
具体安排如下：1.第一章：功能材料的基本概念和分类，介绍功能材料的概念、特点和分类方法。
2.第二章：功能材料的特性，讲解功能材料的主要物理、化学和生物特性。
3.第三章：功能材料的制备方法，介绍常见功能材料的制备原理和工艺。
4.第四章：功能材料的应用，探讨功能材料在各个领域的应用实例和前景。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：讲解功能材料的基本概念、特性和制备方法，引导学生掌握理论知识。
2.讨论法：学生针对功能材料的制备和应用展开讨论，培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析具体的功能材料应用案例，让学生了解功能材料在实际中的作用和价值。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲手操作，加深对功能材料制备和特性的理解。
四、教学资源为了支持教学内容的开展和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的功能材料教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、教学视频等，增强课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备：配置功能材料的制备和测试设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式相结合的方法。
功能材料专业课程设计
功能材料专业课程设计引言：功能材料专业课程设计是功能材料专业学生进行实践操作和综合应用的重要环节。
通过课程设计，学生能够巩固和应用所学的理论知识，培养解决实际问题的能力，提高实践操作技能。
本文将从课程设计的目的、内容、步骤以及实施过程中的注意事项等方面进行介绍。
一、课程设计的目的功能材料专业课程设计的目的是培养学生的综合能力，包括理论知识应用能力、实践操作技能、团队协作能力以及问题解决能力。
通过课程设计，学生能够将所学的理论知识与实践相结合，应用到实际工程项目中，提高解决实际问题的能力。
二、课程设计的内容功能材料专业课程设计的内容主要包括以下几个方面：1. 选题：根据学生的兴趣和专业方向，选择与功能材料相关的课题，如新材料的合成与制备、材料性能测试、材料应用等。
2. 背景调研：对所选课题进行深入的文献调研，了解国内外在该领域的研究现状和发展趋势。
3. 设计方案：根据课题要求，制定具体的设计方案，包括实验流程、实验条件以及实验材料的选择等。
4. 实施实验：按照设计方案进行实验操作，获取实验数据，并进行数据处理和分析。
5. 结果展示：将实验结果进行整理和展示，包括数据图表、实验报告等形式。
6. 总结归纳：对实验结果进行总结归纳，分析实验中存在的问题和改进的方向。
三、课程设计的步骤功能材料专业课程设计的步骤主要包括以下几个环节：1. 选题阶段：学生根据自己的兴趣和专业方向选择课题，并与指导老师进行讨论和确定。
2. 背景调研阶段：学生对所选课题进行深入的文献调研，了解相关研究现状和发展趋势。
3. 设计方案阶段：学生制定具体的实验方案，明确实验目的、方法和步骤，并与指导老师进行讨论和修改。
4. 实验操作阶段：学生按照设计方案进行实验操作，记录实验数据。
5. 数据处理和分析阶段：学生对实验数据进行处理和分析，得出结论，并进行统计和图表展示。
6. 结果展示阶段：学生将实验结果进行整理和展示，包括实验报告、PPT、口头报告等形式。
功能材料实验报告
一、实验目的1. 了解功能材料的定义、分类及特点；2. 掌握功能材料的基本实验方法；3. 通过实验，加深对功能材料性能的认识；4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理功能材料是指具有特定功能或性能的材料，如导电材料、导热材料、磁性材料、光学材料等。
功能材料的制备和性能测试是材料科学研究的重要方向之一。
三、实验内容1. 导电材料实验（1）实验目的：了解导电材料的制备方法，掌握电阻率测量方法。
（2）实验原理：电阻率是衡量材料导电性能的重要指标，通过测量材料的电阻，可以计算出其电阻率。
（3）实验步骤：1）制备导电材料样品；2）使用电阻测量仪测量样品的电阻；3）根据测量结果计算电阻率。
2. 导热材料实验（1）实验目的：了解导热材料的制备方法，掌握导热系数测量方法。
（2）实验原理：导热系数是衡量材料导热性能的重要指标，通过测量材料在单位温差下的热流密度，可以计算出其导热系数。
（3）实验步骤：1）制备导热材料样品；2）使用导热系数测量仪测量样品的导热系数；3）根据测量结果分析样品的导热性能。
3. 磁性材料实验（1）实验目的：了解磁性材料的制备方法，掌握磁化强度测量方法。
（2）实验原理：磁化强度是衡量材料磁性性能的重要指标，通过测量材料在外加磁场作用下的磁化程度，可以计算出其磁化强度。
（3）实验步骤：1）制备磁性材料样品；2）使用磁化强度测量仪测量样品的磁化强度；3）根据测量结果分析样品的磁性性能。
4. 光学材料实验（1）实验目的：了解光学材料的制备方法，掌握折射率测量方法。
（2）实验原理：折射率是衡量材料光学性能的重要指标，通过测量材料对光的折射程度，可以计算出其折射率。
（3）实验步骤：1）制备光学材料样品；2）使用折射率测量仪测量样品的折射率；3）根据测量结果分析样品的光学性能。
四、实验结果与分析1. 导电材料实验结果与分析实验结果：样品电阻率为ρ1，标准电阻率为ρ0。
分析：通过比较实验电阻率ρ1与标准电阻率ρ0，可以判断样品的导电性能是否符合要求。
功能材料专业无机功能材料综合实训报告
功能材料专业无机功能材料综合实训报告一、实训内容1.背景随着能源危机和环境污染引起的新型能源的不断发展，能量储存装置的不断研究在世界上引起了广泛关注。
过去几十年来，锂离子电池与其他二次电池相比，已经被广泛开发并应用于各个领域，因为它们提供更高的能量密度。
然而，加工成本大，复杂的安全问题，有限的锂资源以及一些环境问题导致了探索新能源储存系统的紧迫挑战。
能够多次充电重复利用的水系电池，比如钠离子电池以及锌离子电池（ZIBs），因为成本效益比较高以及材料的丰富性而受到的关注越来越多。
由于锌源的安全性，低成本和原料丰富等特点，并且可以利用天然阳离子来增加电荷储存能力，因此对于水系锌离子电池的研究引起了研究者广泛的兴趣。
然而，现有的水系ZIBs远未达到不断增加的能量消耗所要求的优异性能的目标。
很难找到适合Zn离子（或它们在电解质中的溶剂化鞘）的可逆嵌入/脱嵌的阴极材料，这限制了ZIBs的发展。
先前对阴极材料的探索主要集中在二氧化锰（MnO2）和普鲁士蓝类似物上，而前者的性能较差且容量衰减较快，而后者的容量有限（约50mAℎ∙g−1）。
近几十年，层状结构的过渡金属双卤化物（TMD），比如MoS2、WS2以及VS2等材料因为自身具有的非常优异的特征（类石墨烯层状结构，直接带隙和快速离子扩散等）而受到了各方面的关注。
这些特性使TMD成为电池电极材料的潜在候选者，已经有一些优秀的研究报道了其被用作锂/钠离子电池的电极材料。
此外，这类材料显示出多价离子（Zn2+，Mg2+，Al3+）的插入/提取的巨大潜力。
由于具有大的层间距和高导电性的特性，在所有TMD中，VS2是具有六方晶系的TMD的典型成员，其显示出类似于石墨片层的晶体结构，层间距为5.76Å。
在两个硫层之间存在钒层，形成一种夹层结构。
在VS2晶体结构中，每个V原子排列在六个S原子周围，并与S原子以共价键连接。
VS2的层间距很大，可以方便地插入/提取锂离子、钠离子、锌离子或它们在电解质中的溶剂化鞘。
功能材料《专业综合实践》报告
1.0-2.0
1.0-2.0
RM-8W（增稠剂）
0.5-1.0
0.5-1.0
0.5-1.0
0.5-1.0
0.5-1.0
0.5-1.0
F974防闪锈剂
1
1
1
1
1
1
合计
EG040
30
30
30
30
30
30
纳米二氧化硅超声分散，加10%分散剂
综
合
实
践
内
容
与
总
结
涂料配制分为制浆和调漆两个部分。制浆过程中，高速分散机转速≥1500 转， 本实验选择固含量为 50%的水性环氧树脂作为成膜物质并添加纳米 TiO2 以增强涂 料的应用性能。在搅拌过程中，需要加入颜填料等助剂并通过高速搅拌将其分散在 浆料中，为促进颜料在涂料体系中润湿和均匀分散，应在其中加入润湿分散剂。同 时，浆料在高速搅拌下易产生气泡，因此需要提前加入消泡剂抑制及减少气泡的产 生。最后在细度＜30μm 时停止搅拌。降低高速分散机转速，开始调漆。为防止乳 液破乳，需将高速分散机转速控制在 800 转左右，加入消泡剂抑制和消除搅拌过程 中产生的气泡，并加入润湿分散剂及增稠剂增加水性涂料的黏度。
2)抑泡剂：在气液界面优先被吸附，它比表面活性物质（或者叫助泡剂）的表面活
性更强，更易吸附到泡膜上，它本身不赋予泡膜弹性（泡膜强度低），所以不具备
稳泡作用。这样当液体中产生泡沫时，抑泡剂就首先占据泡膜，抑制了表面活性物
质稳定泡沫的作用，使得泡膜因为表面张力的降低变薄和变形，最后破裂，所以抑
制了起泡。
3.不得迟到、早退，如因特殊原因不能按时到岗及时和单位领导请假；
4.综合实践期间要经常和校内指导老师进行沟通。
材料工程课程设计报告
材料工程课程设计报告第一篇：材料工程课程设计报告目录模具服役条件及失效分析 (2)选材及材料介绍 (3)零件加工及热处理 (4)分析讨论 (8)课程设计心得体会 (13)参考文献 (14)选材及材料介绍为了满足要求也就是说要求硬度，强度和韧性都较好，减少以上失效的发生，延长模具寿命，减低生产成本经综合考虑选用Cr12MoV 作为加工该模具的材料。
其化学成份为：碳C：1.45～1.70、硅Si：≤0.40、锰Mn：≤0.40、硫S：≤0.030、磷P：≤0.03、铬Cr：11.00～12.50、镍Ni：允许残余含量≤0.25、铜Cu：允许残余含量≤0.30、钒V：0.15～0.30、钼Mo：0.40～0.60其力学性能为：硬度：退火,255～207HB,压痕直径3.8～4.2mm;淬火,≥58HRC。
Cr12MoV 钢是目前国内广泛使用的冷作模具钢之一也是国际上较广泛采用的模具钢，属莱氏体钢。
Cr12MoV钢是一种高碳、高铬的莱氏体钢，具有大量的游离碳化物。
在退火状态其碳化物可多达28%，在淬火、回火状态其游离碳化物也多达21%。
钢中的Cr 大部分形成碳化物，只有极少部分固溶于基体中。
Cr12MoV钢中碳化物为M7C3型碳化物，维氏硬度为2100HV，因此其耐磨性较好。
冲压性能高，淬透性好。
在实际使用该钢制造的冷冲模，如果冲压操作正确，韧性不成为模具的关键，而耐磨性直接决定模具的寿命。
Cr12MoV 钢属于高耐磨微变形冷作模具钢,其特点是具有高的耐磨性、淬透性、微变形、高热稳定性、高抗弯强度,仅次于高速钢,是冷冲裁模、冷镦模等冷作模具的重要材料，由于加入了适量的Mo和V，碳化物不均匀有所改善。
Mo能减轻碳化物偏析并提高淬透性，V能细化晶粒。
Cr12MoV在300～400℃时仍可保持良好硬度和耐磨性，韧性也高，淬火时体积变化最小。
可用来制造形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具。
其消耗量在冷作模具钢中居于首位.该钢虽然强度、硬度高,耐磨性好,但其韧性较差,对热加工工艺和热处理工艺要求较高,处理工艺不当,很容易造成模具的过早失效。
材料工程课程设计报告
材料工程课程设计报告1. 引言本文档是针对材料工程课程设计的报告，旨在对课程设计的目标、方法、结果和总结进行详细的描述和分析。
材料工程是一门研究材料的性能、制备、结构与性能之间的关系的学科。
它涉及了从材料的原子结构到宏观性能的各个方面。
在本次课程设计中，我们选择了某种特定的材料进行研究和分析，以深入了解这种材料的特性并对其进行优化。
2. 目标本次课程设计的目标是通过对某种特定材料的研究和分析，掌握材料工程的根本原理和方法，培养学生的科学研究能力和创新意识。
通过实践操作和理论学习相结合的方式，学生将了解材料的性能测试、制备方法、材料结构分析等方面的知识，并能够对材料进行优化设计。
3. 方法为了到达上述目标，我们选取了一种特定的材料进行研究。
首先，我们收集了关于该材料的相关文献和资料，并进行了深入的阅读和理解。
然后，我们根据所学知识和实验室条件，设计了一系列的实验和测试方法，对该材料的力学性能、热学性能和电学性能等进行了测量和分析。
同时，我们还使用了一些材料表征技术，如扫描电子显微镜〔SEM〕和X射线衍射〔XRD〕等，对材料的微观结构进行了观察和分析。
最后，基于实验结果和理论知识，我们对材料的性能进行了评估，并提出了一些建议和改良方法。
4. 结果和讨论通过对该材料的实验和测试，我们得到了一系列的结果。
首先，我们研究了该材料的力学性能，包括抗拉强度、屈服强度和断裂韧性等指标。
通过力学性能测试，我们了解到该材料具有较高的强度和韧性，适用于承受高载荷的工程应用。
其次，我们研究了该材料的热学性能，包括热膨胀系数和导热系数等指标。
通过热学性能测试，我们发现该材料具有较低的热膨胀系数和较高的导热系数，适用于热传导性能要求较高的应用场景。
最后，我们研究了该材料的电学性能，包括电导率和介电常数等指标。
通过电学性能测试，我们发现该材料具有较高的电导率和低的介电常数，适用于导电性能要求较高的电子器件。
在讨论局部，我们对实验结果进行了深入分析。
功能材料课程设计
功能材料课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握功能材料的基本概念、分类和特性，了解功能材料在日常生活和科技领域的应用。
技能目标要求学生能够分析功能材料的性能，评估其在特定场景下的适用性，并具备一定的创新设计能力。
情感态度价值观目标则着重培养学生的科学素养，激发他们对功能材料的兴趣和好奇心，培养他们积极探索和创新的精神。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果。
首先，学生需要理解功能材料的基本概念，能够区分不同类型的功能材料。
其次，学生应掌握功能材料的性能评估方法，并能应用于实际问题。
最后，学生需具备一定的创新设计能力，能够结合功能材料的特性和应用场景进行创意设计。
二、教学内容根据课程目标，我们选择和了以下教学内容。
首先，介绍功能材料的基本概念，包括导电材料、磁性材料、光学材料等。
其次，详细讲解各类功能材料的特性，如导电性能、磁性能、光学性能等。
接着，探讨功能材料在日常生活和科技领域的应用，如电子设备、交通工具、医疗设备等。
最后，结合实例分析功能材料的创新设计和应用前景。
为确保教学内容的科学性和系统性，我们制定了详细的教学大纲。
课程共分为八个课时，每个课时时长为45分钟。
具体安排如下：第1课时：功能材料的基本概念第2课时：导电材料的性质与应用第3课时：磁性材料的性质与应用第4课时：光学材料的性质与应用第5课时：功能材料的性能评估方法第6课时：功能材料在日常生活中的应用第7课时：功能材料在科技领域的应用第8课时：功能材料的创新设计与应用前景三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，我们采用了多样化的教学方法。
首先，运用讲授法向学生传授功能材料的基本知识和原理。
其次，通过案例分析法让学生了解功能材料在实际应用中的优势和局限。
此外，还采用实验法让学生亲手操作，体验功能材料的特性。
最后，讨论法让学生相互交流，培养他们的团队合作能力。
教学设计功能材料
教学设计功能材料作为教学设计师，功能性材料的教学设计是非常重要的一部分。
在本文中，我们将探讨功能性材料的教学及其设计。
首先，什么是功能性材料？功能性材料是指具有特定功效和特性的材料，可以被应用于各种不同的领域，例如医疗、建筑、电子、环保等等。
这些材料的设计和制造需要高度专业知识和技巧。
在教学功能性材料设计时，首先需要考虑的是学生的专业知识水平和技能。
因为功能性材料的设计和制造需要的不仅是理论知识，还需要实践技巧和工具使用技能。
因此，在课程设计中，我们需要对这些方面进行全面考虑，以确保学生能够掌握必要的技能和知识。
接下来，我们需要考虑的是功能性材料的应用领域。
不同的应用领域需要不同的设计和制造要求，我们需要将这些要求融入到教学设计中，以确保学生能够理解和掌握这些特殊的技能和知识。
例如，医疗材料需要专业的材料选择、加工处理和生产流程管理，而电子材料需要特定的电学、光学和热学知识以及化学制备以吸附或催化作用。
教学设计时，我们需要将课程分为不同的模块和任务，以确保学生能够学到所有必要的东西。
这些模块包括材料选择和制造、材料特性测试和评估、品质管理和标准化等等。
此外，我们也需要对实验性材料进行测试，以确保它们达到一定的质量标准，并且可以在实际应用中发挥出最优质的性能。
在教学过程中，我们需要采用多种不同的方法和手段，以确保学生能够充分理解和掌握所学内容。
例如，我们可以使用实例和案例研究、实验和实践等不同的教学方法，以帮助学生更好地理解和掌握所学知识和技能。
我们也可以通过团队合作和小组讨论等实践活动来培养学生的批判性思维和创新能力。
最后，教学设计时我们需要注意实践和应用方面的处理，这样才能加强学生的实践能力和纵向发展。
例如，我们可以鼓励学生参加一些行业相关的实践项目和培训，这样能够让他们更好地理解和掌握功效和特性材料的实际应用，进而将所学应用到实际生产的环节中。
总之，功能性材料的教学设计需要综合各种不同的因素，包括学生需求、应用领域和实际实践需求等等。
功能高分子材料学课程设计
功能高分子材料学课程设计选题背景高分子材料是一种应用广泛的重要材料，具有较好的物理化学性质，可以应用于各种领域中。
在材料科学与工程学科中，功能高分子材料学是一门经过各方面不断发展的课程，通过学习此门课程，可以帮助学生更好地理解和应用高分子材料，掌握相关的理论和实践技能。
本课程设计旨在引导和帮助学生掌握基本的功能高分子材料学理论知识及其在实践中的应用能力，同时促进学生理论与实践的相互衔接，提高学生的综合素质和实践能力。
设计目标知识目标1.掌握高分子化学、物理学、材料学的基础知识；2.掌握高分子材料的合成方法、结构和性能关系；3.掌握高分子材料的表征方法；4.掌握高分子材料在各领域（如能源、环保、医药、电子等）中的应用。
能力目标1.具备高分子材料实验的基本能力；2.能够进行高分子材料的制备、表征、性能测试；3.能够进行高分子材料的应用研究。
情感目标1.具备良好的实验室安全意识；2.具备良好的创新意识和实践能力；3.具备可持续发展的科学态度和社会责任感。
设计内容基础理论课1.高分子化学基础；2.高分子物理学基础；3.高分子材料学基础。
实验课程1.高分子材料制备实验：利用合适的合成方法制备高分子材料；2.高分子材料表征实验：利用红外光谱仪、热重分析仪、扫描电镜等仪器进行实验室检测；3.高分子材料性能测试实验：利用拉伸试验机、热分析仪等仪器对高分子材料进行性能测试；4.高分子材料应用研究：通过实验研究，了解高分子材料在不同领域的应用。
课程考核1.总评成绩 = 平时成绩× 30% + 考试成绩× 70%；2.平时成绩主要包括出席情况、实验报告和课程作业等；3.考试成绩主要包括闭卷考试和实验报告答辩。
参考教材1.高分子化学与物理的基础，李立群等著，高等教育出版社；2.高分子科学体系（第一卷、第三卷、第四卷），陈忠实等主编，中国科学出版社；3.高分子材料制备与表征，宋键锋、周华著，科学出版社。
材料性能实验课程设计
材料性能实验课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握材料的性能实验的基本原理和方法，了解不同材料的性能特点及其应用。
技能目标要求学生能够运用所学知识进行实验操作，分析实验数据，并能够撰写实验报告。
情感态度价值观目标在于培养学生对科学实验的兴趣和热情，增强其创新意识和实践能力。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果。
课程目标旨在帮助学生建立扎实的材料科学基础，提高实验技能，培养解决实际问题的能力。
这些目标将指导我们进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标，我们选择和了以下教学内容。
首先，介绍材料的性能实验的基本原理和方法，包括实验操作步骤和注意事项。
其次，分析不同材料的性能特点，如力学性能、热性能、电性能等，并结合实际案例进行讲解。
接着，引导学生进行实验操作，培养其实验技能。
最后，通过实验报告的撰写，提高学生的表达和分析能力。
教学大纲将详细列出每个教学内容的教学安排和进度，确保内容的科学性和系统性。
教材的章节将包括材料的性能实验基本原理、不同材料的性能特点及实验方法等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，我们将采用多种教学方法。
首先，通过讲授法，向学生传授基本原理和方法。
其次，利用讨论法，引导学生进行思考和交流，培养其问题解决能力。
此外，通过案例分析法，结合实际案例，帮助学生更好地理解材料性能实验的应用。
最后，采用实验法，让学生亲自动手进行实验操作，提高其实验技能。
四、教学资源我们将选择和准备适当的教学资源，以支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
教材将提供基本的学习材料，包括实验原理、方法和实验报告撰写指南。
参考书将为学生提供更多的学习资料和案例。
多媒体资料将用于辅助教学，帮助学生更好地理解抽象概念。
实验设备将是进行实验操作的重要工具，确保学生能够亲身体验实验过程。
五、教学评估为了全面反映学生的学习成果，我们将设计合理的评估方式。
《功能高分子材料》 教学设计
《功能高分子材料》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解功能高分子材料的概念，了解常见功能高分子材料的种类和性能。
（2）掌握功能高分子材料在生产、生活中的应用，能够举例说明其重要性。
（3）学会通过分析结构来推测功能高分子材料的性能。
2、过程与方法目标（1）通过案例分析和小组讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
（2）通过实验探究，提高学生的动手操作能力和实验观察能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对化学学科的兴趣，培养学生的创新意识和科学精神。
（2）使学生认识到化学在改善人类生活和促进社会发展方面的重要作用，增强学生的社会责任感。
二、教学重难点1、教学重点（1）功能高分子材料的概念和常见种类。
（2）功能高分子材料的性能和应用。
2、教学难点（1）功能高分子材料结构与性能的关系。
（2）引导学生从化学角度理解功能高分子材料的设计和制备。
三、教学方法1、讲授法讲解功能高分子材料的基本概念、分类和性能，使学生对新知识有初步的了解。
2、案例分析法通过实际案例，如高吸水性树脂在尿不湿中的应用、导电高分子材料在电子设备中的应用等，帮助学生理解功能高分子材料的性能和应用。
3、小组讨论法组织学生进行小组讨论，探讨功能高分子材料在生活中的其他应用，培养学生的合作精神和创新思维。
4、实验探究法设计简单的实验，让学生亲身体验功能高分子材料的性能，如高吸水性树脂的吸水能力实验。
四、教学过程1、导入新课（1）展示一些常见的高分子材料制品，如塑料瓶、橡胶手套、合成纤维衣物等，引导学生回忆高分子材料的相关知识。
（2）提出问题：这些高分子材料仅仅是具有传统的性能吗？有没有一些具有特殊功能的高分子材料呢？从而引出本节课的主题——功能高分子材料。
2、讲授新课（1）功能高分子材料的概念讲解功能高分子材料的定义：是指具有特定功能的高分子材料，这些功能包括物理功能、化学功能、生物功能等。
（2）常见功能高分子材料的种类①高吸水性树脂介绍高吸水性树脂的结构特点和吸水原理，通过实验展示其强大的吸水能力，并举例说明其在农业、卫生用品等领域的应用。
功能材料设计报告书
功能材料设计报告书功能材料设计报告书功能材料设计报告书一、前言压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。
受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。
1880年，法国物理学家P. 居里和J.居里兄弟发现，把重物放在石英晶体上，晶体某些表面会产生电荷，电荷量与压力成比例。
这一现象被称为压电效应。
随即，居里兄弟又发现了逆压电效应，即在外电场作用下压电体会产生形变。
压电效应的机理是：具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料受压力作用形变时两端面会出现异号电荷。
反之，压电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形[1]。
利用压电材料的这些特性可实现机械振动（声波）和交流电的互相转换。
因而压电材料广泛用于传感器元件和滤波器中，例如地震传感器，力、速度和加速度的测量元件以及各种形式的滤波器等。
其中，薄膜体声波谐振器(FBAR)[2]作为一种工作频率高、温度系数小、功率容量大、损耗低、抗干扰好、体积小、成本低、可大批量生产的新兴射频滤波器，具有广阔的应用前景。
相较于传统的声表面波滤波器（SAW），体声波的传播速度比表面声波快很多，故其在高频应用中（1GHz-20GHz）已经显示出了绝对优势。
而压电薄膜是FBAR 技术研制的关键，为了制备一种高效率、谐振频率可调的薄膜体声波谐振器，可通过对以下几种适用于FBAR 滤波器的压电材料进行比较如表1综合表中各项参数可看出，BST 是比较适合做可调谐FBAR 滤波器的压电材料。
故选用具有介电损耗小、Q 值高、压电性能强等优点的钛酸锶钡材料（BST）制备，可使薄膜体声波谐振器（FBAR ）技术快速发展。
钛酸锶钡薄膜（BST）有多种制备方法，主要有射频磁控溅射法、脉冲激光沉积法（ＰＬＤ）、金属有机物化学气相沉积法（ＭＯＣＶＤ）和溶胶-凝胶法等，在诸多制备方法中采用射频磁控溅射制备电介质薄膜是当前最为广泛的方法之一，射频溅射和磁控溅射的优点同时体现在射频磁控溅射当中。
功能材料工艺课程设计
功能材料工艺课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握功能材料的基本概念、分类及主要性质；2. 使学生了解功能材料在现代社会中的应用及其对科技发展的贡献；3. 引导学生了解我国在功能材料领域的研究成果及发展趋势。
技能目标：1. 培养学生运用科学方法分析和解决功能材料工艺问题的能力；2. 提高学生在实际操作中运用功能材料进行创新设计的能力；3. 培养学生团队协作、交流表达和自主探究的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对功能材料工艺的兴趣，激发他们探索未知世界的热情；2. 增强学生的环保意识，让他们明白功能材料在生产和使用过程中应遵循可持续发展的原则；3. 培养学生热爱祖国，为国家的科技发展贡献自己的力量的责任感。
课程性质：本课程为选修课程，旨在拓展学生的知识面，提高他们的实践能力。
学生特点：学生具备一定的物理、化学基础知识，对新材料、新技术具有一定的兴趣和好奇心。
教学要求：结合实际案例，采用启发式、讨论式教学方法，引导学生主动参与，注重培养学生的动手能力和创新精神。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 功能材料基本概念：介绍功能材料的定义、分类及其与普通材料的区别；2. 功能材料的主要性质：分析功能材料的热学、电学、磁学、光学等性质；3. 功能材料的应用：讲解功能材料在能源、环保、生物医疗等领域的应用；4. 我国功能材料研究与发展：介绍我国在功能材料领域的研究成果、技术水平和国际地位；5. 功能材料工艺案例：分析典型功能材料工艺流程，如半导体材料制备、纳米材料合成等；6. 功能材料与环境：探讨功能材料在生产和使用过程中对环境的影响及可持续发展策略；7. 创新设计与实践：指导学生运用功能材料进行创新设计，开展实践活动。
教学大纲安排：第一周：功能材料基本概念、分类及主要性质；第二周：功能材料在能源、环保、生物医疗等领域的应用；第三周：我国功能材料研究与发展；第四周：功能材料工艺案例及分析；第五周：功能材料与环境、可持续发展；第六周：创新设计与实践。
功能高分子材料开放性实验的课程设计
功能高分子材料开放性实验的课程设计《功能高分子材料》是材料化学、高分子材料、复合材料和应用化学专业的主干综合性课程，同时是一门以高分子化学和物理为基础，与生物学、物理学和医学等学科都有交叉的交叉学科。
随着科技迅速发展，当前社会领域内对功能高分子的应用更为普遍，因其种类多、内容丰富成为新技术革命中不可或缺的关键材料并充斥在人类生活中，这使得《功能高分子材料》课程的教学显得尤为重要。
高分子材料的功能化主要体现在对其组成及结构上的设计，而《功能高分子材料》的教学目的就是让学生在掌握关于功能高分子材料基本知识的基础上，可以制备和设计功能高分子材料。
因此，提高对《功能高分子材料》课程教学方法的重视，打破传统的教学方式，对于培养出运用功能高分子材料的高素质优秀人才尤为重要。
《功能高分子材料》是一门专业选修课，同时是一门重要的核心主干课程，不仅要求学生了解并掌握高分子材料的基础知识，更要求学生具备动手设计和制备有关的功能高分子材料的能力。
而这也就要求在功能高分子材料的教学过程中，始终贯穿高分子材料的分子“设计-结构-性能”之间的关系，这往往需要学生运用和掌握大量的高分子化学与高分子物理的基础知识。
首先，功能高分子是一门结构复杂、跨学科性强的专业学科。
因此，该门课程在教学内容的选择上不能拘泥于在传统模式中选取某一本教材内容进行教授，而是应需要进一步的去完善和提炼综合各版本的优势内容再进行教学内容的选取;其次，晦涩难懂的教学重点是要求学生理解高分子材料是怎样从组成、结构上进行设计而使材料功能化的，但理论知识往往比较刻板生硬，使得学生学习兴趣低下。
那么，如何提高学生学习积极性是教学关键。
传统的“填鸭式”教学并不适用于这门课程，因为在缺乏以学生兴趣作为保障的前提下，我们很难将内容多、更新快、知识点晦涩、难点较多的功能高分子材料这门学科讲清楚。
因此，教师应充分考虑更新教学手段、教学方法以及考核方式，提高自身专业素养并调动学生积极性来克服这一困境。
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功能材料课程设计报告设计题目：镍网负载TiO2光催化剂制备及其光催化活性研究姓名：蔡志鸿学号：200830750101班级：200级材料化学1班时间：2011年12月8日二零一一年十二月镍网负载TiO 2光催化剂制备及其光催化活性研究蔡志鸿 黄伟钊(华南农业大学理学院应用化学系,广东 广州510642)摘 要： 以钛酸正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法在泡沫镍网上制备了TiO 2薄膜光催化剂. 利用FS,XRD,IR,UV 等手段研究了薄膜的表面及结构特性. 在高压汞灯照射的反应体系中,利用甲基橙降解试验研究了泡沫镍网负载TiO 2薄膜的光催化特性,考察了不同醇水比和负载次数对光催化效率的影响.将TiO 2薄膜的结构特性与其光催化活性进行了关联.结果表明,醇水比为12.5:1, 提拉3次可制得具有多孔结构和结晶完好的锐钛矿型TiO 2薄膜,并具有最佳的光催化活性.关键词：光催化； 泡沫镍网； 二氧化钛；甲基橙Study on preparation of TiO 2 photocatalysts loaded on nickel netsand their photocatalytic activityCAI Zhi-hong, HUANG Wei-zhao, HUANG Ming-xin, ZHOU Ying-yi, LU Gui-lin(Department of Applied Chemistry ，College of Sciences, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)Abstract: With butyl acetate titanate as raw material, TiO 2 films loaded on foam nickel (TiO 2-Ni ) were prepared by sol-gel method. The surface and the structural characteristics were investigated using XRD, IR, FS and UV. The photocatalytic activities of TiO 2-Ni were investigated by the degradation of methyl orange. The effect of preparation factors, such as ratio of alcohol to water and dipping times, was examined on the catalytic properties of TiO 2-Ni. The results show that TiO 2-Ni prepared with ratio of alcohol to water 12.5:1 and dipping 3 times, which had the pore structure and anatase phase TiO 2, had the best photocatalytic activity.Key words: Photocatalytic; Nickel nets; Titanium dioxide; Methyl orange light catalyzing; Characterization1 前 言TiO 2作为光催化型环境净化催化剂具有活性高、安全、应用范围广和无污染等优点，是最具有开发前途的绿色环保型催化剂之一[1~3]。
TiO 2粉末的固定化(负载) 一直是实际应用中的技术关键，利用各种载体和开发不同负载制备技术对负载型TiO 2粉末[4 ]和薄膜[5 ]光催化剂的规模化生产和应用十分重要。
目前国内外对TiO 2 薄膜光催化剂进行了很多研究，但大都局限于薄膜催化剂的晶相结构[6～9 ]。
泡沫镍网是“多孔金属”家庭中的后起之秀，是经过高科技深加工，将金属镍制成泡沫海绵状，具有最佳三维全贯通网孔结构。
镍骨架中空并以冶金状态彼此交连，孔隙度高达96-98，体密度仅为镍的五十分之一，比表面积极大，仍保持镍的良好理化性质，因而全新结构的优异特性使之成为功能型新材料，具有较为宽阔的应用领域。
本文以钛酸正丁酯为原料，利用溶胶凝胶法，在泡沫镍网（以下简称镍网）上制备了TiO2薄膜（简写为TiO2/Ni），由于镍网和TiO2的界面扩散使薄膜能够紧密结合，利用镍网可以在一定程度上加大光催化剂的有效比表面积和降低气阻。
利用FS,XRD,IR,UV等技术研究了薄膜的表面及结构特性，并用甲基橙溶液的光催化脱色反应研究了在高压汞灯条件下考察了不同醇水比和负载次数对光催化效率的影响。
2 实验部分2.1镍网预处理取一个100ml的烧杯，将镍网置于烧杯中，加入10%Na2CO3溶液直至浸过镍网，并于60℃水浴加热20min。
加热结束后，把废液倒出，加入蒸馏水2-3次，直至测得洗涤液的pH值接近中性。
将镍网取出，在烘箱中干燥，备用。
2.2 TiO2溶胶的制备称取15g（0.025mol）钛酸丁酯于125ml锥形瓶中，加入60ml无水乙醇搅拌混合均匀，配制成A溶液。
取25.5ml无水乙醇1.5ml蒸馏水于分液漏斗混合均匀，用加入1ml 5mol/L HNO3制成B液，在磁力搅拌器剧烈搅拌下将B液以1滴/s的速率缓缓加入到A液中，持续搅拌，直至溶液滴完。
使钛酸丁酯均匀水解，并通过进一步交联、支化形成溶胶。
2.3镍网负载TiO2用浸渍-提拉法实现镀膜，即把经过清洁处理的高纯度镍网浸入所配溶胶中，浸渍时间30s以上，以缓慢速度提拉成膜，自然状态下干燥、凝胶后放入炉中100℃保温5min，根据提拉次数不同，重复多次以改变膜的厚度，，最后一次成膜温度为450℃，升温为2~3℃/min，保温30 min。
2.4 设计醇水比例对照组如表1所示，将B液中无水乙醇与蒸馏水按表中各组比列混合，使V1+V2=27ml。
重复2.2步骤，制备成不同醇水比例下的TiO2溶胶。
表格 1 醇水比组Table 1 Different proportion of ethanol and water 组别无水乙醇/ml(V1)蒸馏水/ml(V2)第一组26.2 0.8第二组25.8 1.2第三组25.5. 1.5第四组25.2 1.8第五组25.0 2.0第六组24.8 2.22.5负载次数对照组分别将镍网提拉最佳醇水比2.0ml水1次、2次、3次、4次、5次，研究膜厚度对光催化性能的影响2.6 样品表征样品的晶相结构采用北京普析通用仪器有限责仸公司的MSAL_XD2型X射线衍射仪分析；采用美国Nicolet 510P FT-IR红外光谱仪测定样品的红外光谱；样品的荧光光谱采用日本岛津公司RF-530XPC 型荧光分光光度计测定。
2.7 降解甲基橙取1ml 1g/L甲基橙溶液，稀释到1L水中，取600ml水溶液做光催化降解甲基橙，实验采用125W 高压汞灯作为光源，将5块76mm×25mm镍网固定在水槽壁上，吸附平衡30 min后每隔10 min取一次样，共六次。
离心分离除去催化剂粉末后，取上层清液在紫外-可见分光光度计上于波长462nm 处测试其吸光度，并计算甲基橙光降解率(A-A0)/A。
3 结果与讨论3.1 FS分析图1为不同提拉次数TiO2/Ni的荧光光谱图。
一般认为荧光峰是由电子-空穴复合引起的，峰越弱活性越高。
由图1可知，不同样品呈现出相似的FS光谱，在波长为340～450 nm 范围内光催化剂TiO2/Ni 表现出连续的的发光信号，且在370nm附近出现明显的FS 峰，峰强由提拉次数分别为0、5、2、1、3、4逐渐降低，表明电子-空穴对的复合率依次减小，将导致更高的量子效率。
由结果看出，提拉3到4次具有较好的活性，在镍表面形成较稳定均匀的Ti-O-Ni表面结构。
Intensityλ / nm图1 不同提拉次数样品FS谱图Fig. 1 FS spectra of TiO2/Ni with different dipping times3.2 XRD分析1020304050607080500001000000.8ml1.2ml1.5ml1.8ml2.0mlIntensity2θ / ο2.2ml图2 不同醇水比样品的XRD谱图Fig.2 XRD spectra of different ratios of ethanol towater图2 为不同醇水比样品的XRD谱图。
在TiO2的XRD 谱图中，2θ约25.2°处的衍射峰是锐钛矿的101面特征峰，图2中2θ=25.2°的衍射峰与锐钛矿型二氧化钛吻合，说明不同醇水比条件下制备的样品均为锐钛矿。
蒸馏水量为2.0ml 时，峰强较低，峰较宽，（可以由谢乐公式平均晶粒大小计算粒径），粒径也会相对较小[10 ]，一般颗粒越细，其比表面积越大，易于吸收光，其光催化活性也应较大。
3.3 IR 分析图3和图4为不同样品的红外光谱图。
由图可见，样品在1000cm -1到500 cm -1出现宽强峰，是TiO 2晶体和表面的Ti-O 键伸缩振动和弯曲振动峰。
在3400 cm -1左右有弱吸收峰，是样品吸附水分形成OH 的缘故。
T (%)ν / cm-1图3 提拉三次样品的IR 谱图Fig.3 IR spectra of TiO2/Ni with three dipping timesT (%)ν / cm-1图4 掺水2.0ml 样品的IR 谱图Fig.4 IR spectra of TiO 2/Ni prepared with 2.0 ml water3.4 紫外-可见漫反射光谱分析R /%λ / nm图5 不同提拉次数DRS 光谱Fig.5 DRS of TiO2/Ni with different dipping times20030040050060056789101112131415161718l g [κ/(L ·m o l -1·c m -1)]λ/nm0.8ml 1.5ml 1.2ml 1.8ml 2.0ml 2.2ml图6 不同醇水比DRS 光谱Fig.6 DRS of TiO2/Ni with different ratios of ethanolto water图5~6所示为不同制备条件的镍网纳米二氧化钛光催化剂的紫外-可见漫反射光谱。
反射率越高，则被吸收利用的光能越少。
图6对比不同掺水条件及曲线图，2.0ml 、2.2ml 样品的漫反射律较低，即负载在镍网上的锐钛矿型纳米二氧化钛粒子光利用效率较高，其光催化活性较好。