“无机材料科学基础”实验教学方案 一、概况 1、教学对象：无机非金属材料工程专业本科生2016-3、4班,已选52人 2、课程性质：专业基础课（必修课） 3、相关课程情况：先修课程--高等数学，普通物理，无机化学，物理化学，结晶学，材料概论；主要后续课程—材料测试方法，无机材料工学，毕业设计（论文）。 4、学时/学分：30/1.0（一个学期内完成）。 5、上课时间：2018-2019学年第1学期，9~16周，每周4学时；周三、周四5-8节。 6、 上课地点：工科1A107、201、207、304、306。 二、教学目标 无机材料科学基础实验是配合《无机材料科学基础》的实验教学环节，因《无机材料科学基础》是一门综合性较强的专业课程，实验部分显得尤为重要。本课程主要对矿物的形貌、差热、粒度进行全方位的分析。旨在提高学生的动手能力。 三、教学对象 无机非金属材料专业全日制本科学生 四、教学内容及学时分配 实验一：粉体粒度分布的测定（4课时） 1. 实验目的 （1） 了解筛析法测粉体粒度分布的原理和方法； （2）根据筛分析数据绘制粒度累积分布曲线； （3）了解激光法测定粒度的方法以及各仪器的测量范围和优缺点。 2. 实验内容 （1）分析样品的制备； （2）；筛析法测粉体粒度分布； （3）用全自动激光粒度仪测泥浆的粒径； （4）用OMEC激光粒度分析仪测粒度分布； （5）多种测试方法进行比较。 实验二：固相反应速度常数的测定（4课时） 1. 实验目的 （1）通过Na2CO3-SiO2系统的反应验证固相反应的支力学规律； （2）通过作图计算出反应的速度常数和反应的表观活化能。 2 .实验内容 （1）样品的制备； （2）接能电炉电源，按预定的升温速度升温； （3）称量样品，记录读数。 实验三：粘土—水系统ξ电位的测定（4课时） 1.实验目的 （1）了解固体表面带电原因，表面电位大小及颗粒分散特性； （2）了解粘土粒子的荷电性； （3）掌握测量粘土—水系统ξ电位的方法，进一步熟悉ξ电位与粘土—水系统各种性质的关系。 2 实验内容 （1）分析样品的制备； （2）纳米—Zate电位仪预热 （3）用纳米—Zate电位仪测定粘土—水系统的PH值； （4）用纳米—Zate电位仪测定粘土—水系统的ξ电位。 实验四：淬冷法相平衡实验（8课时） 1. 实验目的 （1）从热力学角度建立系统状态和热力学条件以及动力学条件之间的关系； （2）掌握静态法研究相平衡的实验方法； 2. 实验内容 （1）试样制备； （2）调试炉温到测试温度； （3）对实验结果进行视频显微镜观察。 实验五：比表面积测定（2课时） 1. 实验目的 （1）学习BET吸附理论及其公式的应用； （2）掌握NOVA2000e比表面积测定仪工作原理及测定方法； （3）正确分析实验结果的合理性。 2 实验内容 （1）样品制备； （2）用NOVA2000e比表面积测定仪对样品进行脱气； （3）用NOVA2000e比表面积测定仪对样品进行吸气； （4）对吸附和脱附曲线进行分析。 实验五：材料孔径分布测定（4课时） 1. 实验目的 （1）了解多孔无机非金属材料孔径分布测试的意义； （2）学习多孔材料孔径分布测试的基本原理和方法； （3）了解影响孔径分布测试准确性的因素。 2. 实验内容 （1）试样称量； （2）抽真空除气； （3）将膨胀计置于压汞仪的高压缸； （4）启动高压油泵，开始测试。 五、教学方法及手段 1.每次实验讲述30分钟左右，讲述本次实验的方法、仪器的使用及实验中的重点和难点． 2.实验过程中辅导，解答学生的疑问，及时纠正学生不正确的实验操作方法． 六、实验报告 每个分析科目完成后，要求学生写出实验报告． 七、考核方式 测试项目 （1）粉体粒度分布测定(综合性实验) （2）淬冷法相平衡实验（综合、设计性实验） （3）玻璃析晶性能的测定（综合、设计性实验） （4）平时考勤、实验态度考核 在以上四项中，其中第一项占总评成绩的20%，以提交的实验报告成绩为主，综合学生实际实验情况，主要考查学生的基本实验技能，培养学生的基本实践能力。在第二、三项考核项目中，以二个综合、设计性实验为考核实验，注重考查学生理论联系实际的能力，具体的设计和动手能力，占总评成绩的30%。第四项为学生平时考勤、以及学生的实验态度考查，总要综合学生的考勤情况和学生的预习情况，占总评成绩的20%。