《纳米材料与纳米结构》课程教学大纲.docx

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1、纳米材料和纳米结构一、课程介绍纳米材料和纳米结构是为材料科学与工程专业（金属材料工程模块）学 生开设的专业教育选修课。授课对象为大四本科生。该课程是从纳米结构及材料 应用的角度出发，说明纳米材料结构与性能的基本原理，用以正确理解纳米材料 有别于块体材料的特殊性能与应用。使学生通过学习，掌握纳米结构与纳米材料 的基础理论知识。本课程所讲述的内容有纳米结构及材料的定义、纳米材料的特性，纳米材料 的表征、纳米材料的应用，教学局部五章，共包括理论16学时，以期末考试形 式结课。此外，加强课外文献阅读环节，积极培养学生理论联系实际以及开拓创 新的能力。IntroductionuNanomaterials

2、 and Nanostructures is a major course for seniors of materials specialties. The general purpose of the course is to introduce the fundamental theories of nanomaterials and nanostructures, and to provide a better understanding of the difference between conventional bulk materials and nanomaterials, a

3、nd applications of nanomaterials. After studying the course, the students wi 11 master the fundamental theory knowledge of nanomaterials and nanostructures.The content of this course includes 5 chapters, including physical and chemical fundamentals of nanomaterials and nanostructures, unique propert

4、ies of nanomaterials, characterizations of nanomaterials, and applications of nanomaterials total ten chapters, it will take 16 theoretical lessons. In addition, after-school reference reading is also required to cultivate the abi 1 ities of combining theory wi th practice and innovation.课程基本信息课程名称纳

5、米材料和纳米结构课程编码431313英文名称Nanomaterials and Nanostructures课程学时16课程学分1课程类别专业教育课程课程性质选修课（限选）开课学期第7学期课内实验学时适用专业材料科学与工程（金属材料工程模块）开课单位金属材料工程系选用教材纳米结构和纳米材料:合成、性能及应用第二版.高等教育出版社.曹国忠， 王颖，董星龙等编.主要参考书(1)纳米材料和纳米结构.科学出版社.张立德等.(2)Characterization of Nanophase Materials.John Wiley & Sons.二、教学大纲1、教学目的本课程是高等学校材料专业的基础课。通

6、过本课程的学习，能使学生初步掌握纳米结构 与纳米材料的基本概念，基本理论和基本方法，了解纳米材料物理特性、化学特性、制备与 外表修饰、尺寸评估、纳米固体及其制备、纳米固体材料的微结构，对其后继课程的学习及 科研工作的进行也有一定指导性作用。2、教学要求初步掌握纳米结构与纳米材料的基本概念,基本理论和基本方法,材料合成与表征方法, 以及可能的应用领域。结合课题讲授，以及学生自己课外文献调研，初步掌握如何寻找和把 握研究前沿的能力。3、预备知识或先修课程要求本课是学生在大四学年的专业选修课程，拥有无机化学，分析化学，普通物理的专业 基础会对本课程的学习有所帮助。4、教学方式课程由理论课堂组成，一律

7、采用多媒体动画教学。理论授课16学时，教师讲授与课堂讨论相结合。5、课程教学内容及学时分配第1章 纳米的定义及纳米材料基础（3学时）1. 1纳米结构及纳米材料定义1.2 纳米科学的研究内容与开展1.3 纳米材料的特性与应用1.4 纳米材料的制备方法教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解纳米定义、分类和研究内容。第2章 纳米材料催化性能及应用（4学时）1.5 纳米催化的基本概念2. 2纳米材料催化特性2. 2. 1比外表积效应1. 2.2外表能、外表结合能效应2. 3纳米材料催化应用教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解纳米催化的基本概念、纳米材料催化特性。 难点：纳米材料催化应用。第3章

8、纳米材料力学性能及应用（3学时）3. 1纳米力学相关基本概念3. 2纳米材料力学性能概述3.1.1 纳米材料的弹性模量3. 2.2纳米材料的硬度与强度3. 2.3纳米材料的反Hall-Petch关系3. 2.4纳米材料的塑性与韧性3.3纳米材料的力学性能的应用教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解纳米材料力学基本概念、纳米材料力学特 性。难点：纳米材料力学应用。第4章 纳米材料的磁学性能与应用（3学时）4.1磁性材料的基本概念4. 2纳米磁性材料的基本特性与应用4. 2.1超顺磁性4. 2.2高矫顽力4. 2. 3低居里温度4. 2.4高磁化率4.2 磁性纳米的应用教学重点：通过本局部的学习

9、，要求学生了解纳米磁学的基本概念、纳米材料磁学特性。难点：纳米材料磁学应用。第5章 纳米材料光学性能及应用(3学时)4.3 纳米材料光学基本概念4.4 纳米材料的光吸收特性5. 2. 1蓝移6. 2.2红移7. 2. 3吸收带宽化5. 2.4纳米金属粒子对光的低反射与强吸收5.3 纳米材料的光发射特性5. 3.1电子跃迁选择定那么对纳米材料的不适用性6. 3.2出现附加能级5.4 纳米材料的光学应用教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解纳米光学的基本概念、纳米材料光学特性。 难点：纳米材料光学应用。6、考核要求、考核方式及成绩评定标准(1)课程考核成绩由期末考试(70%).课堂作业(30%)二局部组成。(2)期末考试采用试题闭卷方式，采用统一评分标准，公正、公平、公开。(3)平时作业评价，按百分制记载，期末采用加权累计的方法计分。(4)最终课程考核成绩采用百分制，总分值100分，6()分为及格。