13103202-材料制备及合成方法

《材料制备及合成方法》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：13103202

课程类别：专业选修课程

适应专业：材料物理

总学时：36

总学分：2

课程简介：

材料制备及合成方法是一门面向材料物理专业开设的选修课程，通过本课程学习，旨在使学生初步了解无机化学的研究领域，要求学生掌握无机材料合成的主要技术、方法、应用及前沿领域，培养学生综合运用所学各种物理、化学知识进行材料制备及合成的基础能力。

授课教材：《无机合成与制备化学》，徐如人主编，高等教育出版社，2009年。

参考书目：

[1] 《The Synthesis and Characterization of Inorganic Compounds》, Prentice-Hall, W. L. Jolly，Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, 1985年。

[2] 《材料合成与制备方法》，曹茂盛，哈尔滨工业大学出版社，2008年。

[3] 《无机材料合成与制备》，朱继平，合肥工业大学出版社，2009年。

二、课程教育目标

通过本课程教学，要求掌握：

(1) 通过溶剂对化学反应的影响，了解溶剂效应以及在合成反应中的作用。

(2) 重点介绍无机合成方法，了解经典合成方法、特殊合成方法等的基本原理。

(3) 通过学习典型无机材料和无机化合物的合成方法，了解合成领域的规律和无机化合物性质。

(4) 非水溶剂在无机合成中的作用。

(5) 传统合成方法的发展过程，其基本原理在现代合成中的应用。

(6) 晶体生长原理以及无机合成化学的理论研究。

(7) 新型无机材料的合成方法。

三、教学内容与要求

第一章绪论

教学重点：无机合成的几个基本问题

教学难点：21世纪化学四大难题

教学时数：2学时

教学内容：无机合成的发展简史及其重要作用；无机合成的几个基本问题；无机合成化学中若干前言课题；21世纪化学四大难题及合成化学展望

教学要求：通过教学是了解无机合成的发展简史、重要意义，和无机合成的基本问题，和当前无机合成的前沿领域的发展趋势。

第二章高温合成

教学重点：高温的获得和测量，高温合成反应类型，高温还原反应，化学转移反应，高温f的固相反应

教学难点：高温的获得及测量

教学时数：4学时

教学内容：高温的获得和测量，高温合成反应类型，高温还原反应，化学转移反应，高温f的固相反应，稀土复合氧化物固体材料的高温合成，溶胶-凝胶合成法，自蔓延高温合成

教学方式：课堂讲授

教学要求：通过教学，使学生掌握无机合成的基础知识，掌握高温合成反应；掌握真空的基本概念与获得真空的方法。

第三章低热固相合成化学

教学重点：低热固相化学反应，低热固相化学反应在生产中的应用

教学难点：低热固相化学反应，低热固相化学反应在生产中的应用

教学时数：4学时

教学内容：低热固相化学反应，低热固相反应应合成化学中的应用，低热固相化学反应在生产中的应用

教学方式：课堂讲授

教学要求：通过教学，使学生了解固体的结构和固相化学反应；掌握低热固相反应应合成化学中的应用。

第四章低温合成和分离

教学重点：低温的获得、测量和控制

教学难点：低温的获得、测量和控制，液氨中合成

教学时数：2学时

教学内容：低温的获得、测量和控制，真空的获得、测量与实验室常用的真空装置，低温下气体的分离，液氨中合成，低温下稀有气体化合物的合成，低温F挥发性化合物的合成示例，低温化学中的低温合成

教学方式：课堂讲授

教学要求：通过教学，使学生了解低温合成的概念，掌握低温的获得与测量方法，了解低温下稀有气体化合物的合成。

第五章水热与溶剂热合成

教学重点：水热与溶剂合成基础

教学难点：功能材料的水热与溶剂热合成

教学时数：4学时

教学内容：水热与溶剂热合成基础，水热与溶剂热体系的成核与晶体生长，功能材料的水热与溶剂热合成，水热条件下的海底：生命的摇篮?，超临界水——新型的反应体系，水热与溶剂热合成技术

教学要求：通过教学，使学生了解水热与溶剂热的概念和水热与溶剂合成基础，以及能利用水热与溶剂热的方法合成功能材料。

第六章无机材料的高压合成与制备

教学重点：高压高温合成方法

教学难点：无机材料的高压制备，高压在合成中的作用

教学时数：2学时

教学内容：高压高温的产生和测量，高压高温合成方法，无机化合物的高压合成，无机材料的高压制备，高压在合成中的作用，合成产物的结构性能及应用前景，无机材料高压合成的研究方向与展望

教学方式：课堂讲授

教学要求：通过教学，使学生了解高压高温合成方法的原理与方法，以及能利用高压高温合成方法合成功能材料。

第七章电解合成

教学重点：熔盐电解和熔盐技术

教学难点：熔盐电解和熔盐技术，非水溶剂中无机化合物的电解合成

教学时数：2学时

教学内容：水溶液电解，熔盐电解和熔盐技术，非水溶剂中无机化合物的电解合成教学方式：课堂讲授

教学要求：通过教学，使学生了解熔盐电解和熔盐技术的重要意义，以及能由熔盐电解和熔盐技术制备纳米粒子和功能材料。

第八章无机光化学合成

教学重点：光化学合成

教学难点：光化学合成

教学时数：2学时

教学内容：光化学合成

教学方式：课堂讲授

教学要求：通过教学，使学生了解光化学合成技术的重要意义，以及能由光化学合成技术制备纳米粒子和功能材料。

第九章CVD在无机合成与材料制备中的应用与相关理论

教学重点：化学气相沉积技术原理

教学难点：化学气相沉积技术原理

教学时数：2学时

教学内容：化学气相沉积的简短历史回顾；化学气相沉积技术原理

教学方式：课堂讲授

教学要求：通过教学，使学生了解化学气相沉积技术原理的重要意义，以及能由化学气相沉积技术原理制备功能材料。

第十章微波与等离子体下的无机合成

教学重点：微波等离子体化学