《材料分析测试方法》课程简介
课程性质
专业必修课
课程相关称号
校级优秀课、校级课程思政示范课、《材料分析测试方法》优秀基层教学组织、校级课程思政示范团队
授课对象
材料科学与工程专业大三年级本科生
课程教学目标
课程以材料制备及生产过程中常用的分析测试方法为核心内容,首先介绍了X射线衍射分析、红外吸收光谱、拉曼散射光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、核磁共振谱等测试分析方法的基本原理及实验过程。重点讲述了上述各种测试分析方法在材料结构及性能分析过程中的谱图解析及应用。
课程主要任务是通过课堂教学、实验演示、课下自学及翻转课堂等环节,使学生系统地获得常用的材料测试分析方法的基本知识、基本实验技能和在材料制备及生产中的具体应用,为学习后继课程和进一步获得材料科学相关知识奠定必要的理论及实践基础。通过教学使学生具有逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力,着重锻炼学生分析问题和解决问题的能力。支撑毕业要求中的相应指标点。
教学中,教师要将思想政治教育融入各种测试分析方法原理及应用和解决材料制备核生产中实际问题解决思路的养成,强化育人理念。把价值引领有机融入课堂教学全过程,充分发挥育人功能,不断提高课程育人质量。引领学生热爱所学专业,厚植爱国主义情怀,学会正确做人做事,发挥“大国工匠”精神,实现立德树人的目标。
课程教学内容
序号 |
知识单元/章节 |
知识点 |
教学要求 |
推荐学时 |
1 |
绪论 |
材料分析在材料科学中的地位 |
了解本课程的学习内容、作用 |
2 |
2 |
X射线衍射分析 |
X射线衍射分析技术 |
掌握X射线的本质、连续X射线谱,特征X射线谱、X射线与物质相互作用、掌握布拉格定律。掌握X射线在物质结构分析上的应用。 |
4 |
3 |
红外吸收光谱 |
红外吸收光谱的原理及应用 |
掌握红外光谱的基本原理、红外光谱分析的四要素、样品制备技术、实际谱图的分析能力,熟悉红外光谱的基本概念、红外光谱的应用。 |
6 |
4 |
激光拉曼光谱 |
红外吸收光谱的原理及应用 |
掌握拉曼光谱的基本概念、拉曼光谱的物理学原理、拉曼光谱与红外光谱的比较、拉曼光谱分析材料结构的特点,理解拉曼光谱仪的构造和原理简介、拉曼光谱的应用。 |
4 |
5 |
紫外-可见吸收光谱及荧光光谱 |
紫外可见吸收光谱的原理及应用、荧光光谱的原理及应用 |
掌握紫外-可见光谱及荧光光谱的基本原理,掌握生色团、助色团、朗伯-比尔定律等紫外-可见光谱分析中的重要概念,掌握利用紫外-可见光谱及荧光光谱分析化合物结构的方法。 |
8 |
6 |
核磁共振谱 |
核磁共振谱的原理及应用 |
掌握氢核磁共振谱的基本原理、各类氢核的化学位移特征,偶合常数的测定及与结构的关系,简单氢核磁共振谱的分析方法;了解氢核磁共振谱的应用范围和特点、了解标准氢核磁共振谱的类型及使用。 |
4 |
7 |
热分析技术 |
差热分析、差式扫描量热分析、热重分析技术的原理及应用 |
掌握DTA、DSC、TG等常用热分析方法的基本原理、基本概念,掌握利用热分析谱图分析化合物结构的方法。 |
4 |
8 |
表面分析技术 |
几种表面分析技术的原理及应用 |
了解X射线光电子能谱和俄歇电子能谱的基本概念和基本原理,了解利用常用表面分析技术分析化合物表面电子结构和形貌的方法。 |
4 |
9 |
扫描电子显微分析 |
扫描电子显微镜的原理及应用 |
理解扫描电镜工作基本原理,扫描电镜的结构,扫描电镜的主要性能,样品制备;扫描电镜在材料研究中的应用;掌握表面形貌衬度及其应用。 |
4 |
课堂剪影