《纳米材料》教学大纲

《纳米材料》教学大纲

一、课程编号：1701019

二、课程名称：纳米材料（NanoMaterials）

三、学分、学时：1学分、16学时

四、教学对象：无机非金属材料工程专业本科生

五、开课单位：材料科学与工程系

六、先修课程：大学物理、材料物理、材料测试及研究方法、材料科学基础

七、课程的性质、作用、教学目标

本课程是为无机非金属材料工程专业本科生开设的专业选修课。本课程的作用是让学生对于二十一世纪最有前途的材料，即纳米材料有所认识和了解，拓宽本专业学生的知识面，为将来有可能从事纳米科学与纳米技术方面生产和研究工作打好基础。本课程的教学目标：让学生认识纳米材料的概念、性能、制备和研究方法，了解一些常见纳米材料现有的应用或未来潜在的应用。

八、教学内容与基本要求

（一）教学内容

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1.绪论

纳米材料的基本概念、内涵、地位和研究对象，以及纳米材料的发展史和未来的发展趋势。

2.纳米微粒的理论、结构与性能

纳米微粒的久保理论和各种物理效应；纳米微粒的结构；纳米材料的物理、化学性能；纳米微粒的制备方法。

3.纳米固体材料的结构和性能

纳米固体的分类；纳米固体的微结构；纳米固体材料的性能；纳米固体的制备及研究方法。4.纳米复合材料结构和性能

复合涂层材料；高力学性能材料；磁性材料；光学材料和仿生材料。

5.纳米组装体系

纳米结构自组装；模板合成纳米阵列。

6.纳米材料的应用

在化工产品中的应用；在环保健康方面的应用；在医药卫生领域的应用；在电子工业产品中的应用；纳米催化。

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（二）基本要求

1.掌握纳米材料的概念、内涵及基本构成，了解纳米材料的发展史与发展趋势。

2.理解纳米材料（重点是纳米微粒）的基本理论(代表性的如久保理论)和各种物理效应，包括量子尺寸效应、小尺寸效应，表面效应，介电限域效应等，对纳米材料的微观结构特征，基本和常用的制备方法，显微观察和表征手段也要有所了解。重点是了解各种常见纳米材料（纳米微粒、纳米固体、纳米复合材料和纳米组装体系）的宏观物理、化学性能。

3.对各种纳米材料在各个（如化工、环保、医药和仿生等）领域的现有应用和潜在的应用要有所了解。

九、实践性环节的内容、要求

本课程是为无机非金属材料工程专业开设的专业选修课，其主要目的是开阔学生的视野和拓宽他们的知识面，在以课堂教学为主同时，鼓励学生查阅相关资料，了解纳米材料的研究现状及趋势。在条件允许情况下，组织参观相关从事纳米材料研究的机构。

十、多媒体教学手段运用的内容、要求及占用时间

没有使用多媒体教学。

十一、教材及参考书

教材：

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张志 火 昆 ，崔作林箸，《纳米技术与纳米材料》，国防工业出版社：2001。

参考书：

黄昆，韩汝琦编，《固体物理学》，高等教育出版社：1988。

张立德，牟季美编，《纳米材料和纳米结构》,北京:科学出版社，2001。

张立德编，严东升，冯端主编，材料新星—《纳米材料科学》，长沙：湖南科学技术出版社，1997。

十二、考核方式

本课程考核方式由试卷、平时出勤和作业三方面综合评定。

十三、教学大纲说明

（一）与本专业其它课程的关系

本课程是无机非金属材料工程专业选修课。本课程涉及一定材料的结构、制备、显微分析与性能的知识，所以大学物理、材料物理以及材料的现代测试与研究方法等课程应是它的先修课。

（二）课程的重点、深度和广度

基于本课程的性质和目的，其教学重点是让学生熟悉纳米材料的概念、内涵和分类，

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了解各种纳米材料的性能，结构与显微特征，对纳米材料的已有应用及潜在的应用也要有所认识。（三）补充说明

由于本课程旨在开阔材料专业学生的视野，拓宽他们的知识面，激发学生对本专业新材料的学习兴趣。因此在讲课时，更多偏于讲解纳米材料的特异性和应用性，注意体现趣味性，尽可能少或避免涉及不必要的纳米材料微观物理机制，对学生也不作此方面的要求。

编制单位：材料科学与工程系

编 制：徐金霞

授课人：徐金霞

审 核：谢国治

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