材料制备与测试实验指导

本书总结了三年来该实验课的教学经验，构建课程体系时力求体现如下三项指导思想。

 

（1）大多数材料制备方法是以多种化学方法为基础引申发展的，本门实验开设的综合化学实验是涵盖了无机、分析、有机和物化的、具有多学科性和综合性的实验课程，着重培养学生综合应用化学知识和多种化学研究方法来分析问题、解决问题的能力。

 

（2）材料学是实用性很强的学科，涉及的材料种类繁多，制备方法多种多样，因此本门课程设计时，在现有条件下尽可能介绍各种材料的多种制备方法，并在其中穿插多种常见设备的原理和使用方法，丰富学生的知识面；同时适当追踪研究前沿，反映科研成果。

 

（3）材料性能分析离不开各种先进仪器，本门课程开设的分析测试实验将介绍一些常见的材料性能测试仪器的原理和使用方法，以及这些性能在科研实验中的数据分析方法。

 

此外，体系中还添加了设计型实验的内容，主要方向是本专业教师科研方向的研究内容，既能在实验过程中体现科学研究思维和精神的培养，又能将学生引入较新的科学研究领域，体现应用型的教学理念，从而把理论学习—应用技术—科学前沿结合起来。

1绪论()

 

11 教学特点()

 

12实验室实验制度()

 

13实验注意事项()

 

14实验室操作规则()

 

141取用试剂应注意事项()

 

142化学试剂的配制()

 

143仪器使用注意事项()

 

15实验报告写作()

 

2综合化学实验()

 

21皂化值的测定()

 

211实验目的()

 

212实验原理()

 

213实验仪器、器材与试剂()

 

214实验步骤()

 

215数据记录与处理()

 

216注意事项()

 

217思考题()

 

22橄榄皂的制备()

 

221实验目的()

 

222实验原理()

 

223实验器材与试剂()

 

224实验步骤()

 

225数据记录与处理()

 

226注意事项()

 

227思考题()

 

23粗食盐的提纯()

 

231实验目的()

 

232实验原理()

 

233实验器材与试剂()

 

234实验步骤()

 

235数据记录与处理()

 

236注意事项()

 

237思考题()

 

24乙酸乙酯的制备()

 

241实验目的()

 

242实验原理()

 

243实验器材与试剂()

 

244实验步骤()

 

245数据记录与处理()

 

246注意事项()

 

247思考题()

 

25氯化钡中钡含量的测定()

 

251实验目的()

 

252实验原理()

 

253实验器材与试剂()

 

254实验步骤()

 

255数据记录与处理()

 

256注意事项()

 

257思考题()

 

26EDTA标准溶液的配制及水硬度的测定()

 

261实验目的()

 

262实验原理()

 

263基本操作()

 

264实验器材与试剂()

 

265实验步骤()

 

266数据记录与处理()

 

267注意事项()

 

268思考题()

 

27茶叶中咖啡因的提取()

 

271实验目的()

 

272实验原理()

 

273实验器材、原料与装置()

 

274实验步骤()

 

275注意事项()

 

276思考题()

 

28邻二氮菲分光光度法测定微量铁()

 

281实验目的()

 

282实验原理()

 

283实验仪器、器材与试剂()

 

284实验步骤()

 

285数据记录与处理()

 

286注意事项()

 

287思考题()

 

3材料制备实验()

 

31溶胶凝胶法制备TiO2薄膜材料()

 

311实验目的()

 

312实验原理()

 

313实验仪器、器材与试剂()

 

314实验步骤()

 

315数据记录与处理()

 

316注意事项()

 

317思考题()

 

32水热合成法制备TiO2()

 

321实验目的()

 

322实验原理()

 

323实验仪器、器材与试剂()

 

324实验步骤()

 

325数据记录与处理()

 

326注意事项()

 

327思考题()

 

33高温固相法合成稀土掺杂硼酸盐粉体()

 

331实验目的()

 

332实验原理()

 

333实验仪器、器材与试剂()

 

334实验步骤()

 

335注意事项()

 

336思考题()

 

34微波辐射沉淀法制备碳负载Fe2O3纳米颗粒()

 

341实验目的()

 

342实验原理()

 

343实验仪器、器材与试剂()

 

344实验步骤()

 

345数据记录与处理()

 

346注意事项()

 

347思考题()

 

35超声波沉淀法制备ZnO纳米颗粒()

 

351实验目的()

 

352实验原理()

 

353实验仪器、器材与试剂()

 

354实验步骤()

 

355数据记录与处理()

 

356注意事项()

 

357思考题()

 

36金纳米颗粒的制备()

 

361实验目的()

 

362实验原理()

 

363实验仪器、器材与试剂()

 

364实验方法()

 

365数据记录与处理()

 

366注意事项()

 

367思考题()

 

37磁控溅射法制备Cu薄膜()

 

371实验目的()

 

372实验原理()

 

373实验仪器与耗材()

 

374实验步骤()

 

375数据记录与处理()

 

376实验结论()

 

377思考题()

 

38阳极氧化法制备Al2O3膜()

 

381实验目的()

 

382实验原理()

 

383实验仪器、器材与试剂()

 

384实验步骤()

 

385数据记录与处理()

 

386注意事项()

 

387思考题()

 

39电化学合成导电聚合物PPy()

 

391实验目的()

 

392实验原理()

 

393实验仪器、器材与试剂()

 

394实验步骤()

 

395数据记录与处理()

 

396注意事项()

 

397思考题()

 

310本体聚合聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）()

 

3101实验目的()

 

3102实验原理()

 

3103实验仪器、器材与试剂()

 

3104实验步骤()

 

3105数据记录与处理()

 

3106注意事项()

 

3107思考题()

 

4材料性能分析与测试()

 

41紫外可见光谱测试ITO薄膜带隙()

 

411实验目的()

 

412实验原理()

 

413实验仪器、器材与耗材()

 

414实验步骤()

 

415数据记录与处理()

 

416注意事项()

 

417思考题()

 

42霍尔效应仪的使用()

 

421实验目的()

 

422实验原理()

 

423实验仪器、器材与耗材()

 

424实验步骤()

 

425数据记录与处理()

 

426注意事项 ()

 

427思考题()

 

43膜厚仪测定薄膜厚度()

 

431实验目的()

 

432实验原理()

 

433实验仪器与样品()

 

434实验步骤()

 

435数据记录与处理()

 

436注意事项 ()

 

437思考题()

 

44循环伏安法判断铁氰化钾的电极反应过程()

 

441实验目的()

 

442实验原理()

 

443实验仪器、器材与试剂()

 

444实验步骤()

 

445数据记录与处理()

 

446注意事项()

 

447思考题()

 

45冷却法金属比热容的测定实验()

 

451实验目的()

 

452实验原理()

 

453实验仪器、器材与样品()

 

454实验步骤()

 

455数据记录与处理()

 

456注意事项()

 

457思考题()

 

46居里点的测定()

 

461实验目的()

 

462实验原理()

 

463实验仪器与样品()

 

464实验步骤()

 

465数据记录与处理()

 

466注意事项()

 

467思考题()

 

47纯弯曲梁的正应力实验()

 

471实验目的()

 

472实验原理()

 

473实验仪器与器材()

 

474实验步骤()

 

475数据记录与处理()

 

476注意事项()

 

477思考题()

 

48碳钢的剪切弹性模量G的测定()

 

481实验目的()

 

482实验原理()

 

483实验仪器与器材()

 

484实验步骤()

 

485数据记录与处理()

 

486注意事项()

 

487思考题()

 

49荧光分光光度计实验()

 

491实验目的()

 

492实验原理()

 

493实验仪器与耗材()

 

494实验步骤()

 

495注意事项()

 

5研究型实验()

 

51TiO2光催化性能测试()

 

511实验目的()

 

512实验原理()

 

513实验仪器、器材与试剂()

 

514实验步骤()

 

515数据记录与处理()

 

516思考题()

 

52染料敏化太阳能电池的制备和组装()

 

521实验目的()

 

522实验原理()

 

523实验仪器、耗材与试剂()

 

524实验步骤()

 

525数据记录与处理()

 

526思考题()

 

53太阳能IV测试系统测试电池伏安特性()

 

531实验目的()

 

532实验原理()

 

533实验仪器、器材与样品()

 

534实验步骤()

 

535数据记录与处理()

 

536思考题()

 

参考文献()

 

附录()

前言

《材料制备与测试实验指导》是依托《普通化学》《材料合成与制备》《现代材料分析方法》《结构与物性》等多门课的理论内容、结合河北科技师范学院物理系实验室现有设备和条件设计开设的实验课程，包含了已开设的《普通化学实验》《合成制备实验》《材料物理专业实验》《结构与物性实验》和《专业综合训练》等实践课的内容，注重培养本专业学生的动手实践能力和创新思维。
本教材由河北科技师范学院高明琦主编，具体分工如下：高明琦承担策划和统稿工作，编写了第1章绪论、第5章研究型实验以及实验21、实验22、实验32、实验35、实验38、实验39、实验310、实验42、实验43和附录；张启周担任策划工作；陈磊协助高明琦承担部分统稿及校正，与高明琦共同编写了实验42和实验43；赵玉伟编写了实验26、实验27、实验28、实验33和实验49；王明娜编写了实验47和实验48；梁艳红编写了实验24、实验25和实验46；王立昆编写了实验23、实验31、实验41和实验45；刘晓旭编写了实验34和实验44；卢树弟编写了实验36；刘自然编写了实验37。

编者2017年12月