ADDINCNKISM.UserStyle《無機(jī)材料合成與制備技術(shù)》課程教學(xué)大綱（理論課程·2023版）一、課程基本信息課程號(hào)1123S02008開課單位化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院課程名稱無機(jī)材料合成與制備技術(shù)InorganicMaterialSynthesisandPreparationTechnology課程性質(zhì)必修考核類型考試課程學(xué)分2課程學(xué)時(shí)34課程類別專業(yè)發(fā)展課程（專業(yè)核心課）先修課程無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、儀器分析、無機(jī)固體化學(xué)等適用專業(yè)（類）材料化學(xué)二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡(jiǎn)介《無機(jī)材料合成與制備技術(shù)》課程是材料化學(xué)的一門專業(yè)核心課程。信息、能源和新材料是現(xiàn)代文明的三大支柱，而材料是信息、能源的物質(zhì)基礎(chǔ)。現(xiàn)代人類的衣、食、住、行，生存環(huán)境的保護(hù)和改善，以至國(guó)防的現(xiàn)代化等，無不與化學(xué)工業(yè)和材料工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，其中尤以合成化學(xué)為技術(shù)基礎(chǔ)的各類材料的制造和開發(fā)更是起著至關(guān)重要的作用。隨著21世紀(jì)的到來和高科技的迅猛發(fā)展，對(duì)材料提出了各種各樣的要求，推動(dòng)了各種新型結(jié)構(gòu)和新型功能的化合物和材料的產(chǎn)生；同時(shí)，為了定向、高效和經(jīng)濟(jì)地合成各種新型材料，各種合成新技術(shù)、新方法應(yīng)運(yùn)而生，如綠色合成、仿生合成、微波合成、極端條件下的合成等。發(fā)展材料合成與制備技術(shù)，不斷地創(chuàng)造與開發(fā)新新材料，將為研究材料的結(jié)構(gòu)、性能（或功能）與反應(yīng)以及它們間的關(guān)系，揭示新規(guī)律與原理提供基礎(chǔ)，是推動(dòng)材料科學(xué)與相關(guān)學(xué)科發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。本課程，首先介紹化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理，以從理論上指導(dǎo)材料的合成過程、合成條件的選擇；在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)介紹各種無機(jī)化合物和新材料的合成原理、合成方法和制備技術(shù)；同時(shí)，介紹無機(jī)化合物和無機(jī)材料常用的表征技術(shù)。（二）教學(xué)目標(biāo)通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握各種、各類無機(jī)化合物和新型材料（包括納米材料）的合成原理和方法，了解和掌握國(guó)內(nèi)外最新的合成技術(shù)和技巧。并通過課堂討論，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的開發(fā)和培養(yǎng)，提高學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，為畢業(yè)論文設(shè)計(jì)和今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)1：掌握材料合成的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)基本原理，指導(dǎo)新型無機(jī)化合物和無機(jī)材料的分子設(shè)計(jì)、合成工藝路線的選擇以及合成條件的控制。課程目標(biāo)2：掌握各種、各類無機(jī)化合物和新材料（包括納米材料）的合成原理和方法及技術(shù)。課程目標(biāo)3：了解無機(jī)化合物和材料的表征技術(shù)，掌握其在化合物和新材料鑒定中的應(yīng)用。課程目標(biāo)4：了解無機(jī)化合物和材料的研究過程、基本的方法、思路；具備一定的無機(jī)新材料的設(shè)計(jì)、研究和開發(fā)的能力。課程目標(biāo)5：具備一定的文獻(xiàn)查閱能力、綜合分析能力、創(chuàng)新思維能力。三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重1-1：掌握數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、材料等方面的基本理論和基本知識(shí)課程目標(biāo)1、20.31-2：掌握材料制備（或合成）技術(shù)、材料加工和改性技術(shù)、材料結(jié)構(gòu)與性能的分析方法課程目標(biāo)2、3、40.42-2：具有一定的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力，具有一定的批判性思維課程目標(biāo)2、3、40.13-2：具有良好的科學(xué)文化素養(yǎng)，掌握科學(xué)的方法論課程目標(biāo)2、3、40.12-1：具有中外文資料查詢、文獻(xiàn)檢索及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本能力課程目標(biāo)50.1四、教學(xué)方式與方法采用教師啟發(fā)、提問、學(xué)生討論的方式、方法。當(dāng)今世界科技飛速發(fā)展，對(duì)創(chuàng)新型人才需求迫切，那么過去“教師講、學(xué)生聽，教師問、學(xué)生答，教師出題、學(xué)生做”的傳統(tǒng)教學(xué)模式已嚴(yán)重阻礙了現(xiàn)代教育的發(fā)展，這種教學(xué)模式無法培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，課堂教學(xué)也應(yīng)適應(yīng)時(shí)代的要求，教師必須以學(xué)生為主體，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與教學(xué)的全過程，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神，以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力為目的。

（一）注重教學(xué)情境的有效創(chuàng)設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生活躍的思維

興趣是學(xué)知識(shí)的前提，有了興趣就有可能對(duì)問題進(jìn)行深入研究、探索，就有可能獲得很大的成績(jī)。因而，創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)興趣，無疑是吸引學(xué)生主動(dòng)參與的有效策略。為了使學(xué)生較好地掌握基礎(chǔ)知識(shí)，思維能力得到較好的發(fā)展，在教學(xué)內(nèi)容中，要明確發(fā)展能力的基本內(nèi)容，不論哪一部分教學(xué)內(nèi)容，都要考慮如何結(jié)合所學(xué)的內(nèi)容來發(fā)展學(xué)生的思維，要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和基礎(chǔ)發(fā)展學(xué)生的思維能力，重視思維品質(zhì)的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中，一方面要采取措施，借助相應(yīng)的手段活躍學(xué)生的思維，訓(xùn)練學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)，如直接思維的培養(yǎng)、創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)、發(fā)散思維的訓(xùn)練等。另一方面，要訓(xùn)練學(xué)生思維的深刻性和邏輯性，在智力活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。創(chuàng)設(shè)問題情境，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維的有效手段，是新理念下教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。成功地創(chuàng)設(shè)問題情境，在課堂教學(xué)中能起到事半功倍的效果，是一堂課成功與否的關(guān)鍵。（二）教會(huì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，突出學(xué)生的主體地位

教學(xué)活動(dòng)是師生的雙邊活動(dòng)，任何知識(shí)、技能乃至情意因素，只有經(jīng)過主體的內(nèi)化才能養(yǎng)成。而要養(yǎng)成，就需要學(xué)生積極地參與。單純地教師主宰課堂教學(xué)，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，使得學(xué)生不會(huì)學(xué)習(xí)，不會(huì)獨(dú)立地獲得知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)熱情，缺乏學(xué)習(xí)自信心，阻礙了學(xué)生的發(fā)展。因而在教學(xué)中，教師不再用“講”占據(jù)課堂，不再武斷地裁判學(xué)生的發(fā)言,要適當(dāng)變換教學(xué)方法，增加新鮮感，要杜絕教師一言堂的現(xiàn)象，讓學(xué)生多講，多思考，多練習(xí)，要鼓勵(lì)學(xué)生，調(diào)動(dòng)他們的積極性，使他們的注意力盡量集中在課堂上，力求在學(xué)習(xí)過程中使學(xué)生成為學(xué)習(xí)過程的參與者，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生思考分析問題，善于讓學(xué)生通過獨(dú)立、自主、主動(dòng)、積極的思考，大膽提出自己的見解，敢于質(zhì)疑，主動(dòng)參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，逐步放手讓學(xué)生自己去探索，充分展示自己。

（三）加強(qiáng)認(rèn)識(shí)方法的教學(xué)，尊重學(xué)生的求異思維

課堂教學(xué)要加強(qiáng)方法的教學(xué)，教師不能只傳授知識(shí)，應(yīng)采取探究式教學(xué)、問題化教學(xué)、情境化教學(xué)、信息化教學(xué)等教學(xué)模式，結(jié)合自己的教學(xué)把獲得知識(shí)的方法、程序、思考問題的策略也傳授給學(xué)生，使學(xué)生不僅通過教學(xué)獲得知識(shí)，也獲得認(rèn)識(shí)問題的方法。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分信任學(xué)生的潛在能力，不再漠視學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，不再單純的追求既定的任務(wù)與傳統(tǒng)的效率，而應(yīng)以學(xué)生為中心，激發(fā)他們高層次的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，從而使他們能夠?qū)ψ约哼M(jìn)行教育，為他們進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件。

（四）正確積極的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力

對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行經(jīng)常性的評(píng)價(jià)是促使學(xué)生學(xué)習(xí)的非常重要的手段。它可以有效的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)，正確的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)能夠使學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，正確積極的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)能夠給學(xué)生帶來成功感，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)自己學(xué)習(xí)能力的自信心。正確的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)不僅使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)中的不足，更重要的是使學(xué)生看到自己學(xué)習(xí)的長(zhǎng)處和潛力，讓學(xué)生學(xué)會(huì)多角度地、積極地評(píng)價(jià)自己，正確地認(rèn)識(shí)自己，不斷地改進(jìn)學(xué)習(xí)方法，激勵(lì)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)，奮發(fā)向上，積極進(jìn)取，努力提高學(xué)習(xí)成績(jī)。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)1.如何利用化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理指導(dǎo)無機(jī)材料合成；2.耦合反應(yīng)機(jī)理，如何通過耦合反應(yīng)使一個(gè)ΔG>0的反應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)；3.新型無機(jī)化合物和無機(jī)材料的分子設(shè)計(jì)和組裝，材料結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。4.各種無機(jī)化合物和無機(jī)材料的合成方法和制備技術(shù)。5.無機(jī)化合物和無機(jī)材料的表征技術(shù)。（二）教學(xué)難點(diǎn)如何教會(huì)學(xué)生靈活的運(yùn)用基本化學(xué)知識(shí)分析、解決實(shí)際問題。六、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1第1章緒論了解無機(jī)材料合成的發(fā)展概況、研究?jī)?nèi)容、作用以及創(chuàng)新思路和研究方法；了解無機(jī)材料的發(fā)展前沿領(lǐng)域。2講授課程目標(biāo)4、52第2章合成化學(xué)理論基礎(chǔ)掌握如何利用熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)原理指導(dǎo)新型無機(jī)化合物和無機(jī)材料的分子設(shè)計(jì)、合成工藝路線的選擇以及其他注意事項(xiàng)；掌握耦合反應(yīng)的原理，學(xué)會(huì)利用耦合反應(yīng)使原本不能進(jìn)行的反應(yīng)變?yōu)榭涩F(xiàn)實(shí)的反應(yīng)。2講授課程目標(biāo)13第3章金屬及合金材料的合成掌握并靈活運(yùn)用氫氣還原法、金屬熱還原法以及水溶液電解、熔鹽電解等合成方法和技術(shù)來合成金屬和合金材料。學(xué)會(huì)熟練運(yùn)用自由能—溫度圖指導(dǎo)各種金屬單質(zhì)的合成設(shè)計(jì)，掌握不同單質(zhì)的不同合成方法。5講授課程目標(biāo)1、2、4、54第4章氧化物、復(fù)合氧化物功能材料的合成熟練掌握各種無機(jī)氧化物、復(fù)合氧化物和無機(jī)材料的制備原理和工藝技巧，了解掌握固相法、化學(xué)共沉淀法、均相沉淀法和溶膠凝膠法等國(guó)內(nèi)外最新合成技術(shù)和新材料的研究、發(fā)展動(dòng)向。學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用Sol-Gel法、均相沉淀法等先進(jìn)的合成技術(shù)設(shè)計(jì)合成無機(jī)納米材料。6講授課程目標(biāo)1、2、4、55第5章鹵素及其化合物的合成熟練掌握各種氫鹵酸及水合氯化物的制備原理、規(guī)律和基本方法；掌握選用不同的原料和氯化劑合成無水氯化物的基本原理和實(shí)驗(yàn)技巧；熟悉氯化物自由能—T圖的特點(diǎn)，熟練掌握利用自由能—T圖設(shè)計(jì)合成無水氯化物的工藝和方法。2講授課程目標(biāo)1、2、4、56第6章常見無機(jī)含氧酸鹽的合成掌握合成硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽和磷酸鹽等各種無機(jī)含氧酸鹽的基本原理和基本規(guī)律。通過大量事例分析，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力3講授課程目標(biāo)1、2、4、57第7章一些常見過渡金屬化合物的合成熟練的掌握合成鐵、銅、鋅、錳、鉻等多種過渡金屬化合物的基本原理和基本規(guī)律。并通過大量事例分析，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。4講授課程目標(biāo)1、2、4、58第8章無機(jī)材料的特殊合成方法掌握化學(xué)氣相淀積、等離子體、激光化學(xué)反應(yīng)、水熱反應(yīng)等多種現(xiàn)代材料合成技術(shù)以及在高溫、高壓、低溫、低壓、非水溶劑等特殊條件下各種無機(jī)材料的化學(xué)合成方法。8講授課程目標(biāo)1、2、4、59第9章無機(jī)材料的表征技術(shù)了解無機(jī)材料的設(shè)計(jì)研究思路；了解XRD、XPS、UPS、SEM、TEM、IR、RM、ESCA、AES、EELS、Mossbauer譜等基本的表征技術(shù)在無機(jī)材料鑒定中的應(yīng)用。2講授課程目標(biāo)3、4、5合計(jì)34七、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核類型：t考試考查（二）考核方式：開卷考試t閉卷考試課程論文課程報(bào)告其它：（三）成績(jī)?cè)u(píng)定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)平時(shí)考核40%出勤10%考勤情況課程目標(biāo)1、2、3、4、5作業(yè)20%完成進(jìn)度、正確性表現(xiàn)10%回答問題，小測(cè)驗(yàn)及其他課堂表現(xiàn)期末考核60%依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)答案和評(píng)分細(xì)則課程目標(biāo)1、2、3、4、5八、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)課程目標(biāo)的實(shí)際達(dá)成效果計(jì)算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達(dá)成度=畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度=九、教材與教學(xué)參考書（一）教材《無機(jī)合成化學(xué)簡(jiǎn)明教程》，高勝利等編著，科學(xué)出版