《材料测试与研究方法A》教学大纲课程编号：B04020510课程名称：材料测试与研究方法A英文名称：MaterialsTestingandResearchMethodsA课程性质：专业基础课学时/学分：64/4考核方式：闭卷考试选用教材：《现代材料分析方法》，张锐编著，化学工业出版社，2007年先修课程：《基础化学》、《物理化学》、《材料化学》、《结晶化学》、《材料科学基础》后继课程：《材料化学综合实验》、《课程设计》适用专业及层次：材料化学专业，大学三年级大纲执笔人：吴大雄大纲审核人：隋凝一、教学目标材料的微观结构是决定材料工程及功能性质的根本因素，也是衡量材料生产制备工艺制度与方法优劣的基本尺度。材料微观结构的研究包括结构理论分析及显微结构测试分析两大组成部分，而大量现代分析测试仪器与新方法的出现与发展，给材料结构微观理论的发展奠定了基础，同时也为其提供了客观判据。通过本课程材料的X射线衍射分析、电子显微分析、热分析、等各种测试方法的物理原理、材料微观结构/物理源交互作用与信息分析、仪器的功能和应用等内容的学习，使学生具备下列能力：1.能够准确理解现代分析测试仪器方法与工作原理，结果分析依据。2.能够运用测试手段与原理对材料的晶体结构、化学组成、元素的价态、表面形态、微观的尺寸形貌结构等各种对材料性能有重要影响的因素进行分析表征，3.能够把握大类材料相应的测试方法与原理，分析测试结果。4，培养学生具备材料分析与测试理论知识的同时，具有对实际应用材料进行初步的分析能力，适应现代材料工程应用与理论研究的需要。二、课程目标与毕业要求的对应关系1
1 《材料测试与研究方法 A》教学大纲 课程编号：B04020510 课程名称： 材料测试与研究方法 A 英文名称：Materials Testing and Research Methods A 课程性质： 专业基础课 学时/学分：64 /4 考核方式：闭卷考试 选用教材：《现代材料分析方法》，张锐编著，化学工业出版社，2007 年 先修课程： 《基础化学》、《物理化学》、《材料化学》、《结晶化学》、《材 料科学基础》 后继课程：《材料化学综合实验》、《课程设计》 适用专业及层次：材料化学专业， 大学三年级 大纲执笔人：吴大雄 大纲审核人： 隋凝 一、教学目标 材料的微观结构是决定材料工程及功能性质的根本因素，也是衡量材料生产 制备工艺制度与方法优劣的基本尺度。材料微观结构的研究包括结构理论分析及 显微结构测试分析两大组成部分，而大量现代分析测试仪器与新方法的出现与发 展，给材料结构微观理论的发展奠定了基础，同时也为其提供了客观判据。通过 本课程材料的 X 射线衍射分析、电子显微分析、热分析、等各种测试方法的物理 原理、材料微观结构/物理源交互作用与信息分析、仪器的功能和应用等内容的学 习，使学生具备下列能力： 1. 能够准确理解现代分析测试仪器方法与工作原理，结果分析依据。 2. 能够运用测试手段与原理对材料的晶体结构、化学组成、元素的价态、表面形 态、微观的尺寸形貌结构等各种对材料性能有重要影响的因素进行分析表征。 3. 能够把握大类材料相应的测试方法与原理，分析测试结果。 4. 培养学生具备材料分析与测试理论知识的同时，具有对实际应用材料进行初步 的分析能力，适应现代材料工程应用与理论研究的需要。 二、课程目标与毕业要求的对应关系
毕业要求指标点课程目标掌握材料合成与掌握材料合成与制备的基本1.掌握现代大型仪器的工作原理，学制备、材料结构及方法与原理。会分析相关的测试结果结构表征的基本掌握材料结构及结构表征的2.对材料的晶体结构、化学组成、元理论、基础知识和基础知识和基本理论。素的价态、表面形态、微观的尺寸形基本技能。貌结构等各种对材料性能有重要影响的因素进行分析表征。初步具有运用材料合成与制3.培养学生具备材料分析与测试理论备、材料结构及结构表征的知识的同时，具有对实际应用材料进基本方法、基本理论等分析行初步的分析能力，适应现代材料工具体问题的能力。程应用与理论研究的需要。三、教学基本内容第一章X射线物相分析（12学时）（支撑课程目标1、2、3）第一节X射线物理基础（1学时）第二节倒点阵（1学时）第三节X射线衍射几何条件（2学时）第四节X射线衍射束的强度（2学时）第五节单晶体的研究方法（1学时）第六节多晶体的研究方法（1学时）第七节衍射仪法（2学时）第八节X射线物相分析（2学时）第二章日电子显微分析（16学时）（支撑课程目标1、2、3）第一节电子光学基础（2学时）第二节电子与固体物质的相互作用（2学时）第三节透射电子显微分析（6学时）第四节扫描电子显微分析（4学时）第五节电子探针X射线显微分析（2学时）第三章热分析（12学时）（支撑课程目标1、2、3）第一节概述（1学时）第二节差热分析（4学时）2
2 毕业要求 指标点 课程目标 掌握材料合成与 制备、材料结构及 结构表征的基本 理论、基础知识和 基本技能。 掌握材料合成与制备的基本 方法与原理。 1．掌握现代大型仪器的工作原理，学 会分析相关的测试结果。 掌握材料结构及结构表征的 基础知识和基本理论。 2．对材料的晶体结构、化学组成、元 素的价态、表面形态、微观的尺寸形 貌结构等各种对材料性能有重要影响 的因素进行分析表征。 初步具有运用材料合成与制 备、材料结构及结构表征的 基本方法、基本理论等分析 具体问题的能力。 3．培养学生具备材料分析与测试理论 知识的同时，具有对实际应用材料进 行初步的分析能力，适应现代材料工 程应用与理论研究的需要。 三、教学基本内容 第一章 X射线物相分析（12学时）（支撑课程目标1、2、3） 第一节 X射线物理基础（1学时） 第二节 倒点阵（1学时） 第三节 X射线衍射几何条件（2学时） 第四节 X射线衍射束的强度（2学时） 第五节 单晶体的研究方法（1学时） 第六节 多晶体的研究方法（1学时） 第七节 衍射仪法（2学时） 第八节 X射线物相分析（2学时） 第二章 电子显微分析（16学时）（支撑课程目标1、2、3） 第一节 电子光学基础（2学时） 第二节 电子与固体物质的相互作用（2学时） 第三节 透射电子显微分析（6学时） 第四节 扫描电子显微分析（4学时） 第五节 电子探针X射线显微分析（2学时） 第三章 热分析（12学时）（支撑课程目标1、2、3） 第一节 概述（1学时） 第二节 差热分析（4学时）
第三节差示扫描量热法（4学时）第四节热重分析（3学时）第四章波谱分析(12学时)（支撑课程目标1、2）第一节红外吸收光谱（5学时）第二节激光拉曼光谱（2学时）第三节紫外可见光吸收光谱（5学时）第五章光电子能谱分析（6学时）（支撑课程目标1、2）第一节概述(1学时)第二节光电子能谱的基本原理（1学时）第三节光电子能谱实验技术（2学时）第四节光电子能谱的应用（2学时）第六章核磁共振、色谱、质谱简介（6学时））（支撑课程目标1、2）第一节核磁共振简介(2学时）第二节色谱简介(2学时)第三节质谱简介(2学时)四、教学重点与难点第一章X射线物相分析（12学时）（支撑课程目标1、2、3）教学重点：1.X射线物理基础，包括X射线的性质，产生条件和应用条件。2.X射线衍射几何条件，包括布喇格定律产生条件和应用。3、单晶体的研究方法。4、多晶体的研究方法。5、衍射仪法。教学难点：X射线的衍射性质，布喇格定律及其应用，粉末衍射法，X射线物相分析原理。第二章电子显微分析（16学时）（支撑课程目标1、2、3）教学重点：1、电磁透镜成像原理。2、电子与固体物质的相互作用。3、透射电子显微镜结构，成像原理，样品制备和应用范围。4、扫描电子显微镜结构，成像原理，样品制备和应用范围。教学难点：透射和扫描电子成像原理及应用。第三章热分析（12学时）（支撑课程目标1、2、3）教学重点：1、差热分析的原理。2、差热曲线的判读方法。3、差热分析仪的构造。4、热重分析的基本原理。教学难点：差热曲线的应用，热重分析的应用。3
3 第三节 差示扫描量热法（4学时） 第四节 热重分析（3学时） 第四章 波谱分析(12学时) （支撑课程目标1、2） 第一节 红外吸收光谱(5学时) 第二节 激光拉曼光谱(2学时) 第三节 紫外可见光吸收光谱(5学时) 第五章 光电子能谱分析(6学时) （支撑课程目标1、2） 第一节 概述(1学时) 第二节 光电子能谱的基本原理（1学时） 第三节 光电子能谱实验技术(2学时) 第四节 光电子能谱的应用(2学时) 第六章 核磁共振、色谱、质谱简介(6学时) （支撑课程目标1、2） 第一节 核磁共振简介 (2学时) 第二节 色谱简介(2学时) 第三节 质谱简介(2学时) 四、教学重点与难点 第一章 X射线物相分析（12学时）（支撑课程目标1、2、3） 教学重点：１.Ｘ射线物理基础，包括Ｘ射线的性质，产生条件和应用条件。 ２.Ｘ射线衍射几何条件，包括布喇格定律产生条件和应用。3、单 晶体的研究方法。4、多晶体的研究方法。5、衍射仪法。 教学难点：Ｘ射线的衍射性质， 布喇格定律及其应用，粉末衍射法， Ｘ射 线物相分析原理。 第二章 电子显微分析（16学时）（支撑课程目标1、2、3） 教学重点：1、电磁透镜成像原理。2、电子与固体物质的相互作用。3、透射 电子显微镜结构，成像原理，样品制备和应用范围。4、扫描电子 显微镜结构，成像原理，样品制备和应用范围。 教学难点：透射和扫描电子成像原理及应用。 第三章 热分析（12学时）（支撑课程目标1、2、3） 教学重点：1、差热分析的原理。2、差热曲线的判读方法。3、差热分析仪的 构造。4、热重分析的基本原理。 教学难点：差热曲线的应用，热重分析的应用
第四章波谱分析（12学时）（支撑课程目标1、2）教学重点：1、振动光谱的基本原理一一光与分子的相互作用。2、红外光和红外光谱。3、红外光光度计结构、原理及应用。4、红外光谱实验技术。教学难点：红外光谱的分析，利用红外光谱鉴定矿物。第五章光电子能谱分析（6学时）（支撑课程目标1、2）教学重点：1、光电子能谱原理。2、光电子能谱实验技术及应用。教学难点：光电效应，光电子能谱测量原理，光电子能谱的分析。第六章核磁共振、色谱、质谱简介（6学时）（支撑课程目标1、2）教学重点：理解和熟练掌握的重点内容：1、核磁共振基本原理和化学位移。2、H核磁共振谱的解析及应用。3、气相和液相色谱法基本原理。4、色谱图的分析和应用。教学难点：屏蔽作用与化学位移，色谱图的读取，色谱仪原理和应用五、教学建议进度第一章）X射线物相分析（学时12）课内外时间比例为12：3第二章电子显微分析（学时16）课内外时间比例为16:4第三章热分析（学时12）课内外时间比例为12:3第四章波谱分析（学时12）课内外时间比例为12:3（学时6）第五章光电子能谱分析课内外时间比例为96:2第六章核磁共振、色谱、质谱简介（学时6）课内外时间比例为g6:2六、教学方法1.多媒体2.板书3.习题4.小测验或小论文七、考核方式闭卷考试八、成绩评定方法平时成绩（20%～30%）+考试成绩（80%～70%）九、教学参考书：4
4 第四章 波谱分析(12学时) （支撑课程目标1、2） 教学重点：1、振动光谱的基本原理——光与分子的相互作用。2、红外光和 红外光谱。3、红外光光度计结构、原理及应用。4、红外光谱实 验技术。 教学难点：红外光谱的分析，利用红外光谱鉴定矿物。 第五章 光电子能谱分析(6学时) （支撑课程目标1、2） 教学重点：1、光电子能谱原理。2、光电子能谱实验技术及应用。 教学难点：光电效应，光电子能谱测量原理，光电子能谱的分析。 第六章 核磁共振、色谱、质谱简介(6学时) （支撑课程目标1、2） 教学重点：理解和熟练掌握的重点内容：1、核磁共振基本原理和化学位移。 2、H核磁共振谱的解析及应用。3、气相和液相色谱法基本原理。 4、色谱图的分析和应用。 教学难点：屏蔽作用与化学位移，色谱图的读取，色谱仪原理和应用 五、教学建议进度 第一章 X射线物相分析 （学时12） 课内外时间比例为 12：3 第二章 电子显微分析 （学时16） 课内外时间比例为 16：4 第三章 热分析 （学时12） 课内外时间比例为 12：3 第四章 波谱分析 （学时12） 课内外时间比例为 12：3 第五章 光电子能谱分析 （学时6） 课内外时间比例为 6：2 第六章 核磁共振、色谱、质谱简介（学时6） 课内外时间比例为 6：2 六、教学方法 1. 多媒体 2. 板书 3. 习题 4. 小测验或小论文 七、考核方式 闭卷考试 八、成绩评定方法 平时成绩(20%～30%)+考试成绩(80%～70%) 九、教学参考书：
1.《材料现代分析方法》，左演生陈文哲梁位主编，北京工业大学出版社，2000年。2.《材料分析方法》，周玉主编，机械工业出版社，2000年。5
5 1. 《材料现代分析方法》， 左演生 陈文哲 梁位 主编，北京工业大学出 版社，2000 年。 2. 《材料分析方法》，周玉 主编，机械工业出版社，2000 年