纳米材料学教案

1、纳米材料教学大纲一、课程基本信息课程编号：3中文名称：纳米材料英文名称：Nano-materials适用专业：化学工程与工艺课程类别：专业选修课开课时间：第5学期 总学时：32总学分：2二、课程简介（字数控制在250以内）纳米材料是化学工程与工艺专业的一门专业选修课，本课程系统地讲授各类纳米材料的概念、制备方法、结构和性能特征以及表征技术和方法，在此基础上，对其发展前景进行了展望。通过本课程的学习，引导大学生对纳米科学和技术进行认知与了解，帮助他们掌握纳米科技和纳米材料学的基本概念、基本原理、研究现状以及未来发展前景，从而启迪大学生的创新思维，拓宽其科学视野，培养他们对纳米科技的学习兴趣。三、

2、相关课程的衔接与相关课程的前后续关系。预修课程（编号）：高等数学B1（3）、高等数学B2（3）、物理化学A1（3）、物理化学A2（3），无机化学（A1）（3）、无机化学（A2）（3）。并修课程（编号）：无特别要求四、教学的目的、要求与方法（一）教学目的通过本课程的学习，引导大学生对纳米科学和技术进行认知与了解，帮助他们掌握纳米科技和纳米材料学的基本概念、基本原理、研究现状以及未来发展前景，从而启迪大学生的创新思维，拓宽其科学视野，培养他们对纳米科技的学习兴趣。（二）教学要求掌握纳米科技和纳米材料学的基本概念、基本原理、研究现状，对未来发展前景有一定的认识。（三）教学方法本课程遵循科学性、系统性

3、、循序渐进、少而精和理论联系实际的教学原则，结合最新的研究成果着重讲述有关纳米材料的基本理论、理论知识的应用。本课程以课堂讲授教学为主，教学环节还包括学生课前预习、课后复习，习题，答疑、期末考试等。五、教学内容（实验内容）及学时分配（1学时）第一章绪论（2学时）1、教学内容1.1纳米科技的基本内涵1.2纳米科技的研究意义1.3纳米材料的研究历史1.4纳米材料的研究范畴1.5纳米化的机遇与挑战2、本章的重点和难点本章重点是纳米科技与纳米材料的基本概念。第二章纳米材料的基本效应（2学时）1、教学内容2.1 小尺寸效应2.2 表面效应 2.3 量子尺寸效应2.4宏观量子隧道效应2.5 库仑堵塞与量子

4、隧穿效应2.6 介电限域效应2.7 量子限域效应2.8 应用实例2、本章的重点和难点重点：纳米材料的表面效应、小尺寸效应及量子尺寸效应。难点：宏观量子隧道效应。 第三章零维纳米结构单元（4学时）1、教学内容3.1原子团簇3.2人造原子3.3纳米粒子3.4纳米脂质体及其靶向制剂2、本章的重点和难点重点：与纳米粒子的表面修饰，结构特征与特性。难点：纳米脂质体的形成原理第四章一维纳米结构单元（4学时）1、教学内容4.1碳纳米管4.2纳米线4.3同轴纳米电缆4.4纳米带4.5纳米环2、本章的重点和难点重点：碳纳米管结构与合成第五章二维纳米结构纳米薄膜（4学时）1、教学内容5.1纳米薄膜的分类5.2纳米

5、薄膜的制备方法5.3纳米薄膜的性能5.4纳米薄膜的应用2、本章的重点和难点重点：纳米薄膜的制备方法与性质。第六章三维纳米结构（6学时）1、教学内容6.1纳米玻璃6.2纳米陶瓷6.3纳米介孔材料6.4纳米金属6.5纳米高分子6.6 最新研究进展2、本章的重点和难点重点：介孔材料分类、结构特征、合成及应用第九章 纳米测量与表征（6学时）9.1纳米测量技术9.2纳米材料表征9.3纳米测量技术的展望2、本章的重点和难点重点：纳米材料表征第十章 纳米材料的应用与展望（4学时）1、教学内容10.1电子信息领域10.2生物医学领域10.3能源与环境领域10.4军事与航空领域10.5日常生活领域10.6 展望

6、2、本章的重点和难点重点：各个领域中纳米技术的应用六、作业（报告）本课程每章结束后布置若干习题，以巩固所学的知识，提高对所学知识的综合应用能力。七、课程考核本课程通过作业练习、平时考核、期末闭卷考试相结合的方式考核学习效果，评定学生的综合成绩。其中学生平时成绩由作业，课程讨论、质疑答问组成。综合成绩=30%平时成绩+ 70%期末成绩。八、教材及主要参考资料（注明是否规划教材或获奖教材，参考资料控制在10项以内。）（一）建议教材徐云龙，赵崇军，钱秀珍，纳米材料学概论（第一版），上海：华东理工大学出版社，2008。（二）主要参考资料1. 曹茂盛。纳米材料导论，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001。2. 张立德、牟季美，纳米材料和纳米结构，北京：科学出