材料结构表征及应用课程教学大纲

材料结构表征及应用课程教学大纲《材料结构表征及应用》课程教学大纲一、《材料结构表征及应用》课程说明（一）课程代码：08131016（二）课程英文名称：Characterization and Application of Material structure （三）开课对象：物理系材料物理专业（四）课程性质：本课程是材料物理专业的一门专业必修课。

（五）教学目的全面理解材料的结构与性能之间的关系，掌握材料结构表征的基本方法，从材料的成分分析、结构测定和形貌观察等方面出发探寻结构与性能之间的内在关系，从而实现材料设计的功能。

（六）教学内容：介绍一些目前比较流行的基本的材料研究方法，从材料的成分分析、结构测定和形貌观察等方面出发探寻结构与性能之间的内在关系。

（七）学时数、学分数及学时数具体分配学时数：72学分数：4（八）教学方式：课堂教学（九）考核方式和成绩记载说明：考核方式为考试。

严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格，综合成绩根据出勤情况、平时成绩和期末成绩评定，出勤情况占20％，平时成绩占20％，期末成绩占60％。

二、讲授大纲与各章的基本要求第一章绪论教学要点：通过本章的教学使学生初步了解表征材料结构的几种方法及其基本特点，概略的介绍本书将要介绍的内容。

1．了解材料的内在结构决定了材料的外在性能。

2．了解材料表征的基本方法教学时数：2教学内容：第一节材料结构与材料性能的关系第二节材料结构表征的基本方法一、化学成分分析二、结构测定三、形貌观察考核要求：1．材料的结构决定材料的性能（领会）2．材料结构表征的基本方法（识记）第二章红外光谱及激光拉曼光谱教学要点：了解红外光谱的基本原理，掌握红外光谱实验的制样技术和结果分析方法，了解红外光谱实验的应用范围和前景，了解激光拉曼光谱的基本概念、实验原理和应用范围。

教学时数：16教学内容：第一节：红外光谱的基本原理一、双原子分子的振动——谐报子和非谐振二、多原子分子的简正振动三、红外光谱的吸收和强度第二节：红外光谱与分子结构一、基团振动与红外光谱区域的关系二、影响基团频率的因素第三节：红外光谱图的解析方法一、谱带的三个重要特征二、解析技术三、影响谱图质量的因素第四节：红外光谱仪及制样技术一、红外光谱仪的进展二、傅里叶变换红外光谱仪原理三、傅里叶变换红外光谱法的主要优点四、红外光谱的表示方法五、样品的制备技术第五节：红外光谱在材料研究领域中的应用一、高分子材料的研究二、材料表面的研究三、无机材料的研究四、有机金属化合物的研究第六节：红外光谱新技术及其应用一、时间分辨光谱二、红外光热光声光谱技术三、气相色谱—红外光谱及热重分析－红外光谱联用技术四、傅里叶变换红外光谱显微技术五、傅里叶变换红外发射光谱技木第七节：激光拉曼光谱一、基本概念二、实验方法三、在材料结构研究中的应用考核要求：1．红外光谱的原理（领会）2．红外光谱图的解析方法（应用）3．傅里叶变换红外光谱仪原理及主要优点（领会）4．样品的制备技术（识记）5．红外光谱的应用（识记）6．激光拉曼光谱（领会）第三章核磁共振波谱教学要点：一、核磁共振的基本原理二、几种不同核磁共振实验的区别三、核磁共振波谱的应用教学时数：10教学内容：第一节：核磁共振的基本原理和谱线的精细结构一、核磁共振的基本原理二、原子核的弛豫三、化学位移四、偶合常数第二节：脉冲傅里叶变换核磁共振实验一、脉冲博里叶变换核磁共振原理二、13C核磁共振谱三、脉冲傅里叶变换核磁共振实验方法四、解析核磁共振时的注意事项第三节：二维核磁共振波谱一、二维核磁共振的概述二、二维谱的实验过程三、二维核磁共振的分类四、二维NMR谱的类型第四节：高分辨固体核磁共振一、高分辨固体的NMR基本原理二、高分辨固体NMR的基本实验第五节：核磁共振在材料科学研究中的应用一、宽谱线核磁共振二、溶液高分辨NMR波谱的应用三、固体高分辨NMR谱在材料结构研究中的应用四、核磁共振波谱在无机和金属化合物方面的应用考核要求：1．核磁共振的基本原理（领会）2．几种不同的核磁共振实验的区别（识记）3．核磁共振的应用（领会）第四章质谱教学要点：一、质谱的基本原理（领会）二、离子的主要类型（识记）三、质谱碎裂的几种机制（领会）四、质谱的辅助技术（领会）五、质谱的应用（识记）教学时数：10教学内容：第一节：质谱的基本知识一、质谱仪的基本原理二、质谱的表示法第二节：离子的主要类型一、分子离子二、同位素离子三、碎片离子四、亚稳离子五、多电荷离子第三节：质谱碎裂的一般机制一、α与σ碎裂二、i碎裂三、γH重排四、γd过程第四节：质谱的辅助技术一、常见的几种“软电离的方法”二、气相色谱—质谱及液相色谱－质谱联用(GC/MS，LC/MS) 第五节：质谱的应用一、分子式的确定二、质谱技术在高聚物分析中的应用三、质谱学在无机材料分析中的应用四、质谱的新进展考核要求：1．质谱的基本原理（领会）2．离子的主要类型（识记）3．质谱的碎裂机制及辅助技术（领会）4．质谱的应用（识记）第五章 X射线衍射分析一、X射线衍射原理二、X射线衍射分析方法三、粉晶X射线衍射物相分析四、X射线衍射的应用教学时数：10教学内容：第一节：X射线的产生及其性质一、X射线的发现和X射线学的发展过程二、X射线与电磁波谱三、X射线的产生及X射线谱四、X射线与物质的相互作用第二节：X射线衍射原理一、晶体学基础二、布拉格定律三、衍射矢量方程及厄瓦尔德图解四、X射线衍射线束的强度第三节：X射线衍射分析方法一、粉晶法成相原理二、德拜照相法三、衍射仪法第四节：粉晶X射线物相分析一、物相的定性分析二、物相的定量分析第五节：一些X射线衍射分析方法的应用一、多晶体点阵常数的精确测定二、晶面取向度的测定三、晶体结晶度的测定四、转动晶体法测聚合物结构五、晶粒足寸的测定六、膜厚的测量考核要求：1．X射线衍射原理（领会）2．X射线衍射分析方法（领会）3．粉晶X射线物相分析（应用）4．X射线衍射分析方法的应用（识记）第六章电子显微技术教学要点：一、透射电子显微镜二、试样制备方法三、扫描电子显微镜四、X射线显微分析教学时数：6第一节：透射电子显微镜一、电子与物质的相互作用二、透射电镜的成像原理三、透射电镜的构造四、电子衍射五、电子衍射谱举例六、试样的制备方法七、透射电镜在材料科学研究中的应用第二节：扫描电子显微镜一、工作原理二、性能和特点三、扫描电镜的结构四、村度和分辨率五、扫描电镜在材料科学研究中的应用第三节：X射线显微分析一、X射线能谱仪二、X射线波谱仪三、波谱仪与能谱仪的比较四、X射线显微分析在材料科学研究中的应用考核要求：1．几种电子显微技术的原理（领会）2．试样的制备方法（识记）3．几种电子显微技术的应用（识记）第七章 X射线光电子能谱分析教学要点：一、X射线光电子能谱的基本原理二、X射线光电子能谱的实验技术三、X射线光电子能谱的应用教学时数：6教学内容：第一节：X射线光电子能谱的基本原理一、X射线光电子能谱分析的创立和发展二、光电效应三、原子能级的划分四、电子结合能五、XPS信息深度六、化学位移第二节：光电子能谱实验技术一、光电子能谱仪二、待测样品制备方法三、XPS谱图解释四、XPS谱图能量校正五、XPS谱图定性和定量分析第三节：X射线光电子能谱的应用一、表面元素全分析二、元素窄区谱分析考核要求：1．X射线光电子能谱的基本原理（领会）2．X射线光电子能谱的实验技术（识记）3．X射线光电子能谱的应用（识记）第八章材料热分析教学要点：一、几种热分析法的基本原理和应用范围二、热分析法的发展趋势三、一些先进的热分析技术教学时数：12教学内容：第一节：热分析技术的概述第二节：热重分析法一、热重分析基本原理二、影响热重分析的因素三、热重分析的应用第三节：差热分析法一、差热分析基本原理二、影响差热分析的因素三、差热分析的应用四、其他类型的差热分析第四节：示差扫描量热分析法一、示差扫描量热分析基本原理二、影响示差扫描量热分析的因素三、示差扫描量热分析的应用第五节：动态热机械分析一、粘弹仪和动态热机械分析仪基本原理二、粘弹仪和动态热机械分析仪的应用第六节：热分析技术的发展趋势及一些先进技术介绍一、热分析仪器的发展趋势二、一些先进的热分析技术介绍考核要求：1．几种热分析技术的基本原理（领会）2．几种热分析技术的应用（识记）3．热分析技术的发展趋势及一些先进技术介绍（识记）三、推荐教材和参考书目吴刚主编，材料结构表征及应用，化学工业出版社，2002。

材料的性能与表征课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：材料的性能与表征所属专业：材料化学课程性质：专业基础课学分：2（二）课程简介、目标与任务：材料的物理性能是材料的重要性能之一。

外接因素（温度、电场、磁场等）作用于材料，引起材料内部原子、分子、电子的微观运动状态的改变，在宏观上表现为一定的感应物理量，即呈现某一物理性能。

具体地讲，最常见的材料物理性能有材料的电性能、介电性能、光学性能、热学性能、磁学性能以及弹性性能，每一种物理性能对应一定的物理基础。

而材料的物理性能强烈依赖于物质不同层次的结构组成，同时也受环境因素的强烈影响。

每一种材料物理性能都具有一定的分子和测试方法，而物理性能分析也是材料研究的重要手段。

通过本课程的学习，对材料的电性能、介电性能、光学性能、热学性能、磁学性能以及弹性性能的物理本质和表征参量、影响因素、分析测试方法有较全面地认识，并了解物理性能分析在材料研究中的应用。

（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接：先修课程：力学，热学，电磁学，普通物理(光学与原子物理)，材料科学基础（四）教材与主要参考书。

教材：刘勇，陈国钦编著. 材料物理性能. 北京：北京航空航天大学出版社, 2015.09主要参考书：吴雪梅主编；诸葛兰剑等编著. 材料物理性能与检测. 北京：科学出版社, 2012.01.关振铎，龚江宏，唐子龙著. 无机材料物理性能第2版. 北京：清华大学出版社, 2011.06.高智勇，隋解和，孟祥龙编著. 材料物理性能及其分析测试方法. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社, 2015.11.二、课程内容与安排第1章绪论（一）教学方法与学时分配课堂授课，1学时（二）内容及基本要求主要内容：简要介绍本课程的主要内容，学习本课程的意义和目的，以本课程的学习方法。

【了解】：本课程的主要内容，本课程的学习方法。

【一般了解】：学习本课程的意义和目的第2章材料的电性能2.1 电导率和载流子2.2 电子类载流子导电2.3 离子类载流子导电2.4 半导体2.5 超导体2.6 导电性的测量2.7 电阻分析的应用2.8 延伸阅读（一）教学方法与学时分配课堂授课，5学时（二）内容及基本要求主要内容：主要讲述电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体的导电机制及影响因素，导电性的测量方法及电阻分析的应用。

纳米材料与应用教学大纲一、课程基本信息课程名称：纳米材料与应用课程代码：＿____课程类别：专业选修课程学分：＿____总学时：＿____理论学时：＿____实验（实践）学时：＿____二、课程性质与教学目标（一）课程性质本课程是一门涉及材料科学、物理学、化学等多学科交叉的专业选修课程，旨在介绍纳米材料的基本概念、特性、制备方法以及在各个领域的应用。

通过本课程的学习，学生能够对纳米材料有较为全面的认识，为今后从事相关领域的研究和工作打下基础。

（二）教学目标1、知识目标（1）使学生了解纳米材料的定义、分类和基本特性。

（2）掌握纳米材料的常见制备方法和表征手段。

（3）熟悉纳米材料在电子、能源、生物医学、环境保护等领域的应用。

2、能力目标（1）能够运用所学知识分析和解决与纳米材料相关的实际问题。

（2）培养学生的实验设计和操作能力，能够进行简单的纳米材料制备和性能测试实验。

（3）提高学生的文献检索、阅读和归纳总结能力，能够跟踪纳米材料领域的最新研究进展。

3、素质目标（1）培养学生的创新思维和科学素养，激发学生对科学研究的兴趣。

（2）培养学生的团队合作精神和沟通交流能力。

三、课程教学内容与要求（一）纳米材料概述1、纳米材料的定义和发展历程（1）讲解纳米材料的定义，强调其尺寸在 1 100 纳米范围内。

（2）介绍纳米材料发展的重要里程碑和关键事件。

2、纳米材料的分类（1）按维度分类，如零维（量子点）、一维（纳米线、纳米管）、二维（纳米薄膜）和三维纳米材料。

（2）按材料组成分类，如金属纳米材料、半导体纳米材料、陶瓷纳米材料和有机纳米材料等。

3、纳米材料的基本特性（1）量子尺寸效应，解释电子能级的离散化和能隙的变化。

（2）小尺寸效应，如熔点降低、比表面积增大等。

（3）表面效应，强调表面原子比例高和表面能大的特点。

（4）宏观量子隧道效应，举例说明电子的隧道穿越现象。

（二）纳米材料的制备方法1、物理制备方法（1）真空蒸发冷凝法，介绍其原理、设备和应用。

《材料制备与表征》课程教学大纲课程编号：20821308总学时数：48总学分数：3课程性质：方向选修适用专业：应用物理学一、课程的任务和基本要求：本课程包括材料制备技术和材料表征技术，是应用物理学专业光电材料与器件方向的模块课程。

学生通过学习要掌握以下基本内容：材料制备技术内容包括晶体结构、晶体缺陷、成核理论、界面的平衡结构、晶体生长动力学、单晶材料的制备、薄膜材料的制备、陶瓷材料的制备、复合材料的制备和材料工程新技术，重点是先进人工晶体的材料制备科学与技术。

材料表征技术主要包括X射线衍射分析、电子显微分析、热分析、振动光谱、光电子能谱、穆斯堡尔谱、色谱等各种测试方法的物理原理、仪器的功能和应用范围。

学生通过学习可以掌握材料制备技术和常用测试方法，为以后的学习工作和进一步研究打下基础。

该课程有部分内容在其他课程中出现过，在此只作简单介绍。

二、基本内容和要求：上部分：材料制备技术第一章晶体结构和晶体缺陷1.1晶体学基础1.2空间点阵1.3米勒指标1.4密堆积与配位数1.5晶体结合键型1.6元素晶体结构1.7几种典型晶体结构1.8点缺陷1.9线缺陷1.10面缺陷目的和要求：掌握晶体结构基本知识和晶体中存在的缺陷，分析晶体中缺陷来源种类。

第二章成核理论2.1相变驱动力2.2弯曲界面的平衡与相变位垒2.3均匀成核2.4非均匀成核2.5再结晶成核2.6单相固溶体的凝固目的和要求：掌握材料中原子如何结合和生长成核的知识点。

第三章界面的平衡结构3.1晶体的平衡形状3.2生长界面结构的基本类型3.3柯塞尔模型3.4杰克逊模型3.5特姆金模型目的和要求：了解掌握界面的基本种类，不同描述形式之间的区别和特点。

第四章晶体生长动力学4.1邻位面的生长——台阶动力学与运动学4.2光滑界面的生长4.3粗糙界面的生长4.4晶体生长动力学统一理论4.5晶体生长形态学目的和要求：掌握晶体生长的基本理论，晶体界面核动力研究。

第五章单晶材料的制备5.1气相生长法5.2水溶液生长法5.3水热生长法5.4熔盐生长法5.5熔体生长法目的和要求：掌握单晶材料制备方法，了解不同制备方法的优缺点。

《材料结构分析》教学大纲课程编号：06030161课程名称：材料结构分析学分：5总学时：80讲授学时：68 实验学时：12先修课程要求：物理学、无机化学、材料科学基础一、课程在培养方案中的地位、目的和任务《材料结构分析》是材料类（工学）专业四年制本科生必修的一门专业基础课，也可作为机械类、化学类等学科相关专业本科生、研究生的选修课。

通过本课程的学习，学生将掌握常用材料结构分析方法的基本原理、仪器结构及实验技术，在实际工作中能根据不同结构分析任务，准确选用材料结构分析手段开展相关科学研究，并能够与专门从事X射线、电子显微分析等材料结构分析工作的实验人员共同设计试验方案，正确解析试验结果。

二、课程的基本要求1、了解X射线及电子束与物质相互作用的规律。

2、了解晶体X射线衍射和电子衍射的几何原理、强度理论。

3、掌握多晶体X射线衍射的基本实验技术、分析方法及其应用4、掌握透射电子显微分析、扫描电子显微分析技术的原理和方法，学会分析摄照、分析电子衍射照片和衍衬照片。

5、学会根据所研究对象和目标选择恰当的材料结构分析方法、制备送待检样品。

三、课程的基本内容以及重点难点本课程的基本内容：晶体学基础知识、X射线衍射学和电子显微学1、晶体学基础知识内容：晶体和点阵的定义、晶体的对称性、空间点阵、倒易点阵、及其应用。

重点：晶体和点阵的定义、空间点阵、倒易点阵及应用；难点：倒易点阵（熟练掌握）、晶体的对称性（了解）2、X射线衍射学内容：X射线的产生和性质，衍射几何理论和强度理论，多晶X射线衍射实验方法，X 射线衍射物相分析、织构的测定等。

重点：布拉公式、衍射矢量方程与厄瓦尔德图解、结构因子与消光规律、衍射花样的获取与结果解析、K值法难点：衍射矢量方程与厄瓦尔德图解、物相定量分析和织构的测定。

3、电子显微学内容：电子光学基础，电镜的结构与成像原理，电镜样品制备技术，电子衍射，衍射衬度、电子束与样品的作用、能谱分析与电子探针。

材料结构表征原理教案教案标题：材料结构表征原理教案教案目标：1. 了解材料结构表征的基本原理和方法。

2. 掌握常用的材料结构表征技术及其在材料科学研究中的应用。

3. 培养学生分析和解释材料结构表征结果的能力。

教案步骤：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾材料结构的基本概念，并提出问题：为什么需要对材料的结构进行表征？2. 引入材料结构表征的重要性和应用领域，激发学生的学习兴趣。

二、讲解材料结构表征的基本原理（15分钟）1. 介绍材料结构表征的基本概念和定义。

2. 介绍常见的材料结构表征方法，如X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等，并解释其原理和适用范围。

3. 强调不同表征方法的优缺点和互补性。

三、案例分析与讨论（20分钟）1. 提供几个材料结构表征的案例，如金属晶体结构、纳米材料表面形貌等。

2. 分组讨论，学生根据提供的案例，分析并解释材料结构表征结果。

3. 每个小组选择一个案例进行汇报，展示他们的分析过程和结论。

四、实践操作（30分钟）1. 安排实验室或实验室模拟环境，让学生亲自进行材料结构表征实验操作。

2. 学生可以选择使用一种或多种结构表征方法，对给定的材料进行表征。

3. 学生根据实验结果，分析和解释材料的结构特征。

五、总结与评价（10分钟）1. 学生总结本节课所学的材料结构表征原理和方法。

2. 教师对学生的实验操作和分析能力进行评价和反馈。

3. 提出下节课的预习内容和学习任务。

教学辅助工具：1. PowerPoint演示文稿，用于讲解材料结构表征的基本原理和方法。

2. 实验室设备和材料，用于学生进行实践操作。

3. 材料结构表征案例，用于学生分析和解释。

教学评估：1. 学生实验操作的准确性和仪器使用技能。

2. 学生对材料结构表征原理的理解和运用能力。

3. 学生分析和解释材料结构表征结果的能力。

教案延伸：1. 鼓励学生进行更深入的材料结构表征研究，如利用高级技术进行纳米材料结构表征等。

《聚合物材料结构与性能表征》教学大纲1.课程编号：1000911042.课程名称聚合物材料结构与性能表征3.高等教育层次：本科4.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，建议大学三年级5.先修课程（a有机化学；b高分子化学；c高分子物理）6.课程总学分：3.0，总学时:48；7.课程教学形式：0普通课程8.课程教学目标与教学效果评价9.课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系10.教学内容、学时分配、与进度安排11.考核与成绩评定：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：开卷考试成绩构成：单元测验（开卷，每次40分钟）4次，每次7.5分，全部共30分；期末考试：70分12.教材，参考书:[1] 薛奇编著高分子结构研究中的光谱方法[M]. 北京：高等教育出版社, 1995.[2] 朱诚身主编聚合物结构分析[M].北京：科学出版社，2004.[3] G Montaudo and R P Lattimer. Mass Spectrometry of Polymers[M]. CRC Press, 2002.13.大纲说明：本大纲共分为6章。

第1章简要介绍电磁辐射的原理以及与分子的相互作用；第2章和第3 章为本课程的重点，分别介绍了目前最为常用的傅立叶变换红外光谱和核磁共振氢谱的基本原理以及在高分子材料结构表征中的应用；作为第3章的提高篇，第4章介绍了核磁共振碳谱的基本原理及在高分子和有机化合物结构表征中的应用；第5章介绍了高分子质谱法在高分子材料结构表征中的应用与发展概况。

为强化同学们的学习效果，还各安排了2 学时的傅立叶变换红外光谱实验课，除让同学们初步了解仪器的功能与结构外，还试图让学生们亲自动手利用仪器进行实验、获取谱图，培养自己分析图谱的能力。

14.编写教师：编写教师签名：责任教授签名：开课学院教学副院长签名：Outline for Characterization of Structure and Properties ofPolymeric MaterialsCourse code:100091104Course name: Characterization of Structure and Properties of MaterialsLecture Hours: 46 hoursLaboratory Hours: 2 hoursCredits: 4Term(If necessary):Prerequisite(s): Organic chemistry, Polymer chemistry and PhysicsCourse Description:This course is to explore the molecular structures of polymers, biomacromolecules,organic-inorganic hybrids, organic opto-electronic functional materials and so on by using instrumental analytical techniques, which is a core theme toward the characterization of the structure and properties of materials sciences. Thanks to the wide applications of computers and Fourier transform, the performance of various analytical instruments are greatly improved and the structural information is incredibly expanded, laying a sound foundation for the deeper and quicker identification of materials structures. As a result, this course is aimed at teaching and cultivating students how to understand and master the basic concepts, theories and experimental techniques of structural identification and property characterization of synthetic polymeric materials and how to know the functionalities and current advances of relative analytical instruments. It is indispensable for a student who wants to engage in the basic and applied research of materials sciences in the furture to learn and master the course of Characterization of Structure and Properties of Materials.Course Outcomes:After completing this course, a student should be able to:1.Measure FTIR spectra and explain the basic vibration peaks of characteristic groups forparticular organic or polymeric compounds;2.Master the basic rules of nuclear resonance peak appearances of 1H and 13C NMR and analyzethe molecular structures of particular organic or macromolecular compounds based on these resonance peaks;3.Know the principles of polymeric mass spectrometric analysis and determine the molecularweight and molecular structure of synthetic polymeric materials.Course Content:Lectures and Lecture Hours:1.Introduction 2- Electromagnetic radiation and spectroscopy2.Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy 12- Basic principles and empirical methods of vibration spectroscopic analyses;- Application of FTIR in the molecular structural research of polymeric materials;- Monitoring the kinetic process of polymeric reaction.3.Hydrogen Nuclear Resonance Spectroscopy (1H NMR ) 12- Phenomena and basic principles of proton nuclear resonance;- 1H NMR spectra of polymeric solutions;- Application of 1H NMR in the structural analyses and molecular weight determination of polymeric materials.4.Carbon Nuclear Resonance Spectroscopy (13C NMR ) 10- Basic principles of carbon nuclear resonance;- Design of pulse sequences for carbon nuclear resonance;- Analyzing examples of 13C NMR spectra for particular organic or macromolecular compounds.5.Macromolecular Mass Spectroscopy 10- Mass spectroscopic reaction and basic principles of organic compounds;- Basic principles of macromolecular mass spectroscopy;- Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight spectroscopy (MALDI TOF)。

材料结构分析一、课程说明课程编号：060304Z20课程名称：材料结构分析/ Microstructure analysis of Materials课程类别：学科专业基础课程学时/学分：40/2.5先修课程：高等数学、大学物理、晶体学、材料科学基础适用专业：材料科学与工程教材、教学参考书：（1）周玉、武高辉编著材料分析测试技术，哈尔滨工业大学出版社，2003年（2）Crystal structure determination, Werner Massa, springer,2000.（3）David B. Williams and C. Barry Carter. Transmission Electron Microscopy. Plenum Press,New York, 1996二、课程设置的目的意义材料结构分析课程是材料科学与工程专业的四年制本科生必修的一门专业基础课，也是全校本科大材料类专业（包括：机械、电子材料、化学化工、生物、环境资源）的本科生、研究生的选修课。

通过本课程的学习，学生将能够专门从事电子显微分析等材料结构分析工作，正确解析试验结果。

三、课程的基本要求知识：晶体学基础，电子光学基础，透射电子显微镜的原理，电子衍射分析，电子衍衬分析，扫描电子显微镜的原理与应用，电子探针的原理与应用。

能力：通过本课程的学习，使学生掌握材料科学研究工作者通常关注的主要显微组织、结构分析内容；掌握各种常见分析仪器的功能和基本原理，掌握材料结构分析的基本实验技术、样品制备方法，能与专门从事电子显微结构分析工作的实验人员共同设计试验方案，正确分析检测结果，熟练选用材料结构分析手段开展相关科学研究。

素质：通过扎实的基础理论学习和过硬的实验技能训练，培养学生从事材料科学研究必备的结构分析实验技能，提升从事材料科学研究的基本能力和综合素质，提升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，为后继专业课学习、开展毕业论文及科学研究奠定坚实的基础。

材料分析与表征教学大纲材料分析与表征教学大纲材料分析与表征是材料科学与工程领域中的一门重要课程，旨在培养学生对材料性质的理解和分析能力。

本文将对材料分析与表征教学大纲进行探讨，介绍其内容和重点，并探讨其在材料科学教育中的意义。

一、引言材料分析与表征是一门综合性课程，涉及材料的结构、性质和性能等方面。

通过学习该课程，学生能够掌握各种分析和表征方法，从而全面了解材料的组成、结构和性质，为材料设计和工程应用提供科学依据。

二、教学内容1. 材料的基本性质和分类本部分主要介绍材料的基本性质，如密度、热导率、电导率等，以及材料的分类方法，如金属材料、陶瓷材料、聚合物材料等。

学生需要了解不同材料的特点和应用领域。

2. 材料的结构与组成分析这一部分重点介绍材料的结构和组成分析方法，如X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析等。

学生需要学会运用这些方法来确定材料的晶体结构、元素组成和相变行为。

3. 材料的物理性能测试本部分主要介绍材料的物理性能测试方法，如力学性能测试、热性能测试、电性能测试等。

学生需要学会使用相应的仪器和设备，对材料的强度、硬度、热膨胀系数等性能进行测试和分析。

4. 材料的化学性能测试这一部分重点介绍材料的化学性能测试方法，如腐蚀性能测试、溶解性测试等。

学生需要了解材料在不同环境条件下的化学反应和性能变化，以及如何进行相应的测试和分析。

5. 材料的表面和界面分析本部分主要介绍材料的表面和界面分析方法，如扫描电子显微镜、原子力显微镜、表面拉曼光谱等。

学生需要学会观察和分析材料的表面形貌、粗糙度、化学成分等信息。

三、教学重点1. 理论与实践结合在教学过程中，应注重理论与实践相结合，通过实验操作和实际案例分析，帮助学生将理论知识应用到实际问题中。

只有理论与实践相结合，学生才能更好地理解和掌握材料分析与表征的方法和技术。

2. 培养分析思维能力材料分析与表征的过程需要学生具备良好的分析思维能力，能够从实验数据和观察结果中推断材料的性质和结构。

材料结构及性能表征实验一、课程说明课程编号：070221Z11课程名称：材料结构及性能表征实验/Experiments of Analysis for Materials properties and structure课程类别：专业教育课程（集中实践环节）学时/学分：32学时/1先修课程：材料科学基础、材料性能学、材料分析测试技术适用专业：材料化学教材、教学参考书：自编实验指导书二、课程设置的目的意义《材料结构与性能表征实验》是材料化学专业学生提升基本实验技能和理论的一个重要的教学环节，通过实践可引导学生了解材料的结构和性能的基本内涵，掌握材料结构和性能分析表征的基本方法，了解各实验的原理，熟悉实验设备，运用所学原理对实验结果进行分析，培养学生的动手能力，观察实验现象，理论联系实际，分析实验结果，提高解决实际问题的能力，有助于学生专业综合素质的提高，有利于是把课堂教授的理论知识与材料性能指标、结构表征有机地结合起来，为今后从事材料性能的检测和失效分析研究奠定基础。

三、课程的基本要求知识：了解现代主要分析测试仪器的结构、基本组成、工作原理和主要操作方法；熟悉分析测试对样品的要求，掌握一般的制样方法，了解特殊的制样方法；学会实验结果的数据处理与分析方法；学会主要分析方法的计算机检索方法；掌握实验的分析测试技术的主要用途。

能力：具有正确选择材料分析方法、测试方法的能力；具备专业从事材料分析测试工作的初步基础；具备通过继续学习掌握材料分析新方法、新技术的自学能力，培养学生正确选用现代分析技术开展材料组成、结构与性能关系的科学研究能力。

素质：掌握材料结构与性能表征的基础知识、基本理论和基本技能，提升充实专业素质；培养学生微观结构和宏观性能相互联系的科学思维；培养学生的工程意识、价值效益意识和创新精神。

四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求实践教学内容具体见上表。

六、考核方式及成绩评定考核方式多样化，采取笔试、实际操作等考核方式。

《材料现代表征技术》教学大纲课程名称：材料现代表征技术课程类别：专业主干课适用专业：材料化学考核方式：考试总学时、学分： 96 学时 6 学分其中实验学时： 0 学时一、课程教学目的《材料现代表征技术》是化学与材料科学学院材料化学专业的一门主干必修基础课。

它是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法。

利用较特殊的仪器，对物质进行定性分析，定量分析，形态分析及结构分析。

它具有测定快速、灵敏、准确和自动化程度高等特点。

材料现代表征技术的主要任务是介绍常用的仪器分析方法，，它以材料表征设备的基本原理、仪器的装置、分析性能和分析应用为基本结构，主要包含光谱分析、电化学分析、色谱分析、X 射线衍射分析、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪等。

介绍这些分析方法的基本原理、基本概念和典型仪器的结构与性质，利用这些仪器完成定性、定量、定结构的分析任务，为今后开展科学研究和实际样品测量打下牢固的基础。

二、课程教学要求注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就。

教学过程中要充分利用微视频、直观教具如仪器装置、图表、幻灯及录像和计算机辅助教学软件等。

因学时有限，内容较多，因此有一部分内容要求学生自学。

学生自学部位不占总学时，但仍然是大纲要求掌握内容。

学生自学部分，采用由教师提示，学生课后自学并提出问题，老师课后解答的方式；必要时对重点章节，可在讲授基础上，引导学生查阅资料，并进行课后学习兴趣小组讨论，写出读书报告，以培养学生综合分析问题的能力。

三、先修课程本课程是建立在无机化学、分析化学、有机化学、高等数学、物理学及计算机基础上的后续课程。

四、课程教学方法与教学手段1、课堂讲授和讨论相结合，充分调动学生的积极性，深入浅出，使抽象难学的理论变的简单具体化。

2、通过阅读主要参考书目、网上查询、资料整理和专题讨论，加深对分析化学基本原理的了解，并掌握该学科的发展动态。