材料制备化学课程教学大纲

材料制备化学课程教学大纲课程编号：09011220课程名称：材料制备化学/PreparativeChemistryofMaterials学时：64学分：4适用专业：材料物理开课学期：6开课部门：理工学院物理系先修课程：材料科学基础、无机化学、有机化学考核要求：考试使用教材及主要参考书：1．张以河编，《高等学校教材：材料制备化学》，化学工业出版社，2013年版。2．顾少轩编，《材料的化学合成、制备与表征》，武汉理工大学版社，2016年版。一、课程的性质和任务“材料制备化学”是大学本科材料物理专业的专业必修课程，主要介绍现代材料的合成、制备方法和材料表征与性能测试方法。材料制备化学作为材料科学领域的一个重要学科分支，是新材料研究的基础，对于纳米材料的合成及其修饰工艺、功能材料的制备及表征、复合材料的设计与制备及其界面化学问题的研究等领域的发展具有重要意义。材料制备化学也是材料科学与工程、应用化学、化学等相关专业的骨干基础课程，内容涉及无机化学、有机化学、物理化学、胶体与界面化学、高分子化学、晶体材料学、高分子材料、复合材料学、无机材料工艺学等多门课程。二、教学目的与要求通过对该课程的学习，可以培养实验思路、实验设计技术和方法、实验结果分析能力，巩固其所学理论知识，提高动手能力、理论联系实际的能力和创新能力，提高其科研能力和科研素质。三、学时分配章节课程内容学时第一章绪论6第二章零维（球状）纳米材料制备化学8第三章一维、二维纳米材料制备化学8第四章超分子材料制备化学8第五章碳材料制备化学8第六章稀土发光材料制备化学8第七章非线性光学晶体材料制备化学6第八章无机/无机复合材料制备化学8第九章工业固体废物综合利用绿色制备化学4总学时64四、教学中应注意的问题1.在教学中注意要在机房开课。2.各教学内容要根据学生掌握情况作机动安排。五、教学内容第一章绪论1.基本内容：材料制备化学概述；纳米及纳米矿物材料制备化学；纳米材料制备化学；纳米矿物材料制备化学；碳材料及光功能材料制备化学；矿物相关复合材料制备化学；材料制备化学发展趋势2.教学基本要求及教学建议：了解材料制备化学的定义，了解各种材料的制备化学3.教学重点难点：纳米材料、功能材料和复合材料的制备化学第二章零维（球状）纳米材料制备化学1.基本内容零维纳米材料简介；溶胶凝胶法制备化学；水热合成法制备化学；共沉淀法制备化学；模板法制备化学；微波法制备化学。2.教学基本要求与建议了解和掌握零维（球状）纳米材料溶胶-凝胶法、水热合成法、共沉淀法、模板法和微波法制备化学的优缺点；区分这些方法的适用条件。了解各种方法在材料中的应用。3.重点难点：各种制备方法的制备化学原理。第三章一维、二维纳米材料制备化学1.基本内容一维纳米材料简介及制备方法；纳米管材料制备化学；纳米棒材料制备化学；纳米线材料制备化学；纳米带材料制备化学；二维纳米材料简介；二维材料的制备方法。2.教学基本要求与建议了解和掌握一维、二维纳米材料的各种制备方法；了解各种一维、二维纳米材料的结构。3.重点难点：各种制备方法的适用范围和优缺点。第四章超分子材料制备化学1.基本内容超分子材料简介；超分子体系作用力及影响因素；代表性主客体识别体系、超分子功能体系；超分子作用的规律及特点；热力学和动力学影响；超分子体系形成的方式——自组装；超分子材料的应用。2.教学基本要求与建议了解超分子体系作用力及影响因素；理解超分子作用的各种效应；掌握热力学和动力学影响。3.重点难点：超分子作用的规律及特点。第五章碳材料制备化学1.基本内容碳材料简介；一般碳材料制备化学；碳纳米管纳米材料制备化学；富勒烯纳米材料制备化学；石墨烯纳米材料制备化学；活性炭材料制备化学；生物炭材料制备化学。2.教学基本要求与建议了解焦炭、炭黑、膨胀石墨、热解石墨、人造金刚石、碳纤维及碳纳米管、富勒烯、石墨烯碳材料的结构和性能；掌握各种碳材料的制备化学方法。3.重点难点：各种纳米材料的制备方法的优缺点和适用条件。第六章稀土发光材料制备化学1.基本内容从矿物发光性到稀土发光材料；稀土发光材料简介；稀土发光材料结构设计与制备化学基础；稀土发光材料软化学制备方法；氟化物基质纳米发光材料的制备化学。2.教学基本要求与建议：了解各种稀土发光材料；掌握各种发光材料的制备化学。3.重点难点：各种发光材料的制备方法的优缺点和制备原理。第七章非线性光学晶体材料制备化学1.基本内容非线性光学晶体材料概述；非线性光学晶体材料结构设计及制备方法；半导体型非线性光学晶体材料制备化学；含氧酸盐型非线性光学材料制备化学；有机非线性光学材料制备化学。2.教学基本要求与建议：非线性光学晶体的结构特点、分类、性能、结构设计及制备方法。3.重点难点：各种非线性光学晶体的制备化学。第八章无机/无机复合材料制备化学1.基本内容矿物无机/有机复合材料研究进展；溶胶凝胶原位生成制备化学；层状硅酸盐原位插层聚合有机无机纳米复合材料制备化学；层状硅酸盐柱撑复合材料制备化学；熔融插层复合材料制备化学；层链状硅酸盐矿物材料制备化学。2.教学基本要求与建议：知道矿物无机/有机复合材料；掌握层状硅酸盐、柱撑层状硅酸盐层和链状硅酸盐矿物的制备原理和方法。3.重点难点：各种无机/无机复合材料的制备化学原理、方法、共同点和不同点。第九章工业固体废物综合利用绿色制备化学1.基本内容工业固体废物资源综合利用简介；粉煤灰矿物聚合材料制备化学；赤泥絮凝剂、胶凝材料、复合材料制备化学；尾矿综合利用绿色制备化学；化学石膏绿色制备化学；保险粉残渣综合利用绿