《材料制备方法与理论》教学大纲

1、材料制备方法与理论教学大纲课程编号 100091106课程名称: 材料制备方法与理论高等教育层次： 本科课程在培养方案中的地位：课程性质： 必修； 对应于 材料化学专业开课学年及学期 非强制先修课程（a必须先修且考试通过的课程，b必须先修过的课程，c 建议先修的课程） b 无机化学，分析化学 c物理化学课程总学分：3.0，总学时:48； 课程教学形式：0普通课程课程教学目标与教学效果评价课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）(必填)教学效果评价不及格及格，中良优1.知悉和理解无机材料现代制备方法基础理论完全不知道，对无机材料的基础理论有碎片化的理解1.对无机材料晶体学主要内容，

2、晶体生长核心过程能理解，但不完整1.对无机材料晶体学主要内容，晶体生长核心过程能完整理解，但不系统，存在断点。1.对无机材料晶体学主要内容，晶体生长核心过程能完整系统地理解2. 知悉和理解零维纳米材料、一维纳米管线材料、二维纳米膜材料以及三维块体材料的制备原理与方法完全不知道，对零维纳米材料、一维纳米管线材料、二维纳米膜材料以及三维块体材料的制备原理与方法，有碎片化的理解1.对零维纳米材料、一维纳米管线材料、二维纳米膜材料以及三维块体材料的制备原理与方法主要内容，对于无机材料制备方法与理论的核心过程能理解，但不完整1.对零维纳米材料、一维纳米管线材料、二维纳米膜材料以及三维块体材料的制备原理与

3、方法主要内容，对于无机材料制备方法与理论的核心过程能完整理解，但不系统，存在断点。1.对零维纳米材料、一维纳米管线材料、二维纳米膜材料以及三维块体材料的制备原理与方法主要内容，对于无机材料制备方法与理论的核心过程能完整系统地理解3.能够无机材料晶体学理论，利用现有无机材料制备理论及方法，解决零维、一维、二维及三维材料制备过程问题；1.完全没能力解决现代无机材料制备问题，以及运用现代无机材料基础理论及方法；2.能够运用零碎的现代材料制备基础理论原理，分析解决材料制备生长过程问题1.整体上具备解决现代无机材料制备问题，以及运用现代无机材料基础理论及方法；分析无机纳米材料结构、组成与性能之间关系的能

4、力，但缺乏系统性。1.整体上具备解决现代无机材料制备问题，以及运用现代无机材料基础理论及方法，分析无机纳米材料结构、组成与性能之间关系的能力，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1. 具备解决现代无机材料制备问题，以及运用现代无机材料基础理论及方法，分析无机纳米材料结构、组成与性能之间关系的能力。4. 拥有根据所掌握的无机材料制备技术与理论，针对各种社会需求提出相应的现代材料制备方案，具有分析材料制备方案可行性及可能影响因素的能力，形成现代无机材料设计与分析的思维模式；1.完全没能力根据所掌握的无机材料制备技术与理论，针对各种社会需求提出相应的现代材料制备方案，完全不能分析材料制备方案可行性

5、及可能影响因素问题；2.具有零碎的现代无机材料设计与分析的概念。2.整体上拥有根据所掌握的无机材料制备技术与理论，针对各种社会需求提出相应的现代材料制备方案，具有分析材料制备方案可行性及可能影响因素的能力，整体上形成了现代无机材料设计与分析思维模式，但缺乏系统性。2.整体上拥有根据所掌握的无机材料制备技术与理论，针对各种社会需求提出相应的现代材料制备方案，分析材料制备方案可行性及可能影响因素的能力，整体上形成了现代无机材料设计与分析的思维模式，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。2. 拥有根据所掌握的无机材料制备技术与理论，针对各种社会需求提出相应的现代材料制备方案，分析材料制备方案可行性及

6、可能影响因素的能力，形成了现代无机材料设计与分析的思维模式。课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系毕业要求（指标点）编号毕业要求（指标点）内容课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）掌握现代无机一维、二维、三维材料制备的基础理论及相关前沿研究领域的专业知识；1.知悉和理解无机材料现代制备方法基础理论；2. 知悉和理解零维纳米材料、一维纳米管线材料、二维纳米膜材料以及三维块体材料的制备原理与方法；具备设计和实施现代无机材料的能力，并能够对实施结果进行分析、总结和报告；具有熟练使用办公室应用软件平台或相关分析测试软件的软件完成实验结果的记录与分析、文档的撰写、图表的制作等工作。2.

7、知悉和理解零维纳米材料、一维纳米管线材料、二维纳米膜材料以及三维块体材料的制备原理与方法；3. 能够无机材料晶体学理论，利用现有无机材料制备理论及方法，解决零维、一维、二维及三维材料制备过程问题；能够针对具体社会需求综合所学知识，设计、构建合适的现代无机材料产品，并开展宣传和运用。4. 拥有根据所掌握的无机材料制备技术与理论，针对各种社会需求提出相应的现代材料制备方案，具有分析材料制备方案可行性及可能影响因素的能力，形成现代无机材料设计与分析的思维模式；教学内容、学时分配、与进度安排教学内容学时分配所支撑的课程教学目标教学方法与策略（可结合教学形式描述）（选填）第一章 绪 论 1.1 材料现代

8、制备方法简介及特点21,2讲授、课堂讨论，应用图片展示，辅助网络课程资源补充相关拓展知识。第二章 晶体生长基本理论2.1 晶体生长热力学2.2 晶体生长动力学81,2讲授，提问，及视频展示第三章 零维材料的制备3.1 零维材料简介（量子点、纳米晶、纳米团簇）3.2 零维材料制备（溶胶凝胶、水热、共沉淀、模板、微波法）及最新进展81,2讲授，实物展示，课堂讨论、视频展示及辅助网络课程资源补充相关拓展知识。第四章 一维材料的制备4.1 一维材料简介4.2 纳米棒、线、管、带的形成机理和制备方法及最新进展81.2讲授，实物展示，课堂讨论、视频展示及辅助网络课程资源补充相关拓展知识。第五章 二维材料的

9、制备5.1二维材料的制备原理和应用 5.2 物理、化学、液相法制备二维材料及最新进展61,2讲授，实物展示，课堂讨论、视频展示及辅助网络课程资源补充相关拓展知识。第六章 碳材料的制备（8学时）6.1 碳材料简介6.2 碳纤维、碳纳米管、富勒烯、石墨烯、活性炭制备与应用及最新进展81,2,3，4讲授，实物展示，课堂讨论、视频展示及辅助网络课程资源补充相关拓展知识。第七章 三维材料制备 （8学时）7.1非晶与准晶材料的形成机理及制备方法 7.2晶体生长机理及制备 无机材料发展与前沿83.4讲授，实物展示，课堂讨论、视频展示及辅助网络课程资源补充相关拓展知识。通过提问与课堂讨论，过渡到归纳性讲授。考

10、核与成绩评定：平时成绩、期末考试在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法。考核方式：闭卷考试成绩构成：平时考查：课堂提问及研讨，共30分； 期末考试：70分教材，参考书:1 张以河. 材料制备化学M. 北京：化学工业出版社，2013.2 朱世富 赵北君. 材料制备科学与技术M . 北京：高等教育出版社,2006.大纲说明：本课程讲述各种材料合成与制备的原理、方法和技术。针对现代信息社会对材料发展的需求，着重介绍各种新型制备技术的基本概念、制备原理、特征，以及其在各类材料制备中的应用。面向材料化学专业学生，适合与材料物理与化学专业相关专业。编写教师： 编写教师签名： 责任教授签名： 开课学院教学副院

11、长签名： Method and Theory for Material PreparationCourse code: 100091106Course name: Method and Theory for Material PreparationLecture Hours:48Credits: 3Prerequisite(s): Inorganic Chemistry, Analytical Chemistry, Physical ChemistryCourse Description:This course is to explore the principles and methods

12、for the synthesis and applications of particles, fibers, films and other materials. By modeling various materials, modern science and technology of materials was introduced. The students was trained not only inorganic raw materials and material preparation, but also the latest production technology

13、and practical application of the principles and sustainable development issues such as inorganic materials. The lecrure consists of 7 chapters, including ultrafine particles and other zero-dimensional materials, fibers, rods, and other one-dimensional nanowire materials, two-dimensional and three-di

14、mensional materials (crystalline and amorphous material). Powerpoint and video will be extensively used in the class.Course Outcomes:After completing this course, a student should be able to:Develop inorganic material models of different dimensions with modern science and technology.Analyze the rela

15、tionship between structure, composition and properties of inorganic materials.Design appropriate inorganic materials preparation according to modern theory and technology to meet desired system performance specifications. Course Content:Lectures and Lecture Hours: Introduction 2- Introduction to Mod

16、ern Methods and Materials Preparation FeaturesModern theory of crystal growth8- Thermodynamics of crystal growth- kinetics of crystal growth Preparation of zero-dimensional materials 8- Introduction of zero-dimensional materials (quantum dots, nanocrystals, nanoclusters)-Zero-dimensional material pr

17、eparation (sol-gel,hydrothermal, co-precipitation, template, microwave) and latest developments Preparation of one-dimensional materials 8- Introduction of one-dimensional material- The preparation mechanism and methods of nanorods, wires and tubesPreparation of two-dimensional materials 6- Preparat

18、ion and application of two-dimensional materials- Principles of physical, chemical, liquid Preparation of two-dimensional materialcarbon 8- Carbon Introduction- Preparation and application of carbon fibers, carbon nanotubes, fullerenes, graphene and activated carbonPreparation of three-dimensional materials 8- The mechanism of the amorphous and quasicrystalline materials and its preparation methods- Crystal Growth Mechanism and Productio