《材料结构与性能测试实验》课程实验教学大纲
课程编号: | B1701302S | 课程名称: | 材料结构与性能测试实验 |
课内总学时: | 32 | 实验学时/ 上机实验学时: | 24 |
实验类别:□通识基础 □学科基础 ■专业基础 □专业
一、实验课程目的和任务
性质:本课程是材料化学专业本科生必修的专业基础实验课程。实验部分与理论课教学内容密切相关。
目的和任务:通过本课程的学习,让学生掌握材料结构与性能分析技术原理,以及仪器设备的基本原理、仪器结构、实验流程及结果分析方法,在实际工作中能根据不同材料分析要求,熟练准确地选用材料结构分析手段开展相关科学研究,并能够与专门从事核磁共振、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,正确解析实验结果。培养学生严谨的科学作风和良好的实验素养,提高运用现代的分析手段解决问题的能力,为将来从事科学研究工作打下良好的基础。
二、实验内容、学时分配及基本要求
序号 | 实验项目名称 | 学时 | 实验内容及要求 | 开出 组数 | 每组人数 | 实验 类型 | 选 做 | 必 做 | 备注 |
1 | 核磁共振波谱法表征样品结构 | 4 | 内容:运用核磁共振氢谱表征化合物分子结构。 要求:学习核磁共振波谱原理,了解仪器结构并熟悉其操作方法。通过氢谱测试对化合物进行结构确认,学会谱图分析方法。 | 5 | 6 | 综合 | √ | 核磁共振波谱仪 | |
2 | X射线粉末衍射仪结构、原理及操作方法 | 4 | 内容:X射线粉末衍射鉴定未知物 要求:利用X射线粉末衍射技术鉴定未知物的一般过程;了解X射线粉末衍射仪的结构和原理,掌握操作方法。 | 5 | 6 | 验证 | √ | X射线粉末衍射仪 | |
3 | 原子力显微镜的结构、成像原理及操作方法 | 4 | 内容:运用原子力显微镜表征材料的形貌和性质。 要求:了解原子力显微镜工作原理,仪器结构并熟悉其操作方法。学习原子力表征制样方法。 | 5 | 6 | 验证 | √ | 原子力显微镜 | |
4 | 扫描电子显微镜的结构、工作原理及操作方法 | 4 | 内容:运用扫描电子显微镜表征材料的形貌和性能。 要求:了解扫描电子显微镜工作原理,仪器结构并熟悉其操作方法。学习扫描电镜表征制样要求及制备方法。 | 5 | 6 | 验证 | √ | 扫描电子显微镜 | |
5 | 激光共聚焦显微镜的结构、成像原理及操作方法 | 4 | 内容:运用激光共聚焦显微镜表征材料的形貌、特性。 要求:了解激光共聚焦显微镜工作原理,仪器结构并熟悉其操作方法。学习激光共聚焦显微镜表征制样要求及制备方法。 | 5 | 6 | 验证 | √ | 激光共聚焦显微镜 | |
6 | 透射电子显微镜的结构、成像原理及操作方法 | 4 | 内容:运用透射电子显微镜表征材料的形貌和性质。 要求:了解透射电子显微镜工作原理,仪器结构并熟悉其操作方法。学习透射电子显微镜表征制样要求及制备方法。 | 5 | 6 | 验证 | √ | 透射电子显微镜 |
注:实验类型指演示、验证、综合和设计。综合性、设计性实验内容及要求另附大纲,表中“实验内容及要求” 处标明“见附录X”。
若实验内容既有上机又有实验,请在备注中标明:实验还是上机。
三、考核及实验报告
(一)考核
通过考勤、实验预习、课前提问、实验基本操作、实验态度、实验报告、数据的准确性等各项观测点全面考核每个学生。该课程成绩中,实验报告的完成情况和质量成绩占50%,上述其他观测点的成绩占50%。
(二)实验报告
实验报告内容应当包括:实验名称、指导教师、实验日期、实验目的和原理、仪器及试剂、实验步骤、实验数据及分析结果、问题讨论等内容。
实验报告一律用学校统一印制的实验报告纸。
四、主要仪器设备
硬件:
主要用到的仪器设备:
1.核磁共振波谱仪
2.X射线粉末衍射仪
3.原子力显微镜
4.扫描电子显微镜
5.激光共聚焦显微镜
6.透射电子显微镜
软件:
仪器设备控制软件及数据处理软件。
五、教材及参考书
实验教学大纲中应列出使用的教材和教学参考资料名录。教材选用必须以质量为首要原则,尽量选用“面向21世纪课程教材”、国家规划教材、国家及省部级获奖优秀教材及国外引进的优秀教材等。教学参考资料包括教学指导书、案例集、习题集等,应当尽量齐全。
参考书目一般3—8种,选用自编讲义的,应注明讲义名称、编者。
教材
张庆军.材料现代分析测试实验.化学工业出版社,2006
参考书:
[1] 邱平善,王桂芳,郭立伟.材料近代分析测试方法实验指导.哈尔滨工业大学出版社,2001
[2] 李树.X射线衍射实验方法.冶金工业出版社,2000
[3] 贾贤.材料表面现代分析方法.化学工业出版社,2010
六、说明(黑体小四号)
无
执笔人:郑超 审核人: 辛颢 实验院长:刘玉玉
编写完成时间: | 2013.12.20 |
附录1:
《核磁共振波谱法表征样品结构》综合性实验大纲
一、实验目的
学习核磁共振基本操作方法,了解仪器的基本结构、测试原理和样品配制方法,了解核磁共振波谱法的应用范围和主要分析对象,学会综合分析实验数据、鉴定目标化合物结构,培养学生仪器分析综合能力以及严谨的科学作风和良好的实验技能。
二、实验内容
运用核磁共振氢谱、碳谱法测试目标化合物分子结构,综合分析鉴定化合物结构。
三、实验要求
学习核磁共振波谱原理,了解仪器结构并熟悉其操作方法。通过氢谱、碳谱的测试对化合物进行结构确认,学会综合谱图分析方法。
四、实验报告
实验报告内容应当包括:实验名称、指导教师、实验日期、实验目的和原理、仪器及试剂、实验步骤、实验数据及分析结果、问题讨论等内容。
实验报告一律用学校统一印制的实验报告纸。
五、思考题
1:核磁共振波谱法还有哪些其他测试方法?
2:确定化合物结构还可以通过哪些仪器分析方法?