只說化學相關的課程 別的基礎課就不說了 無機化學 有機化學 生物化學 物理化學 化工原理 反應工程 化工熱力學 化工工藝 我大學時候的課程 可能還有 現在只記起來這么多。

無機非金屬專業課程設計指導書

濟南大學無機非金屬材料工藝學精品課程



《無機非金屬材料工程專業課程》實驗教學大綱

課程名稱：專業實驗（professional experiment）

課程編號：041661

課程性質：獨立設課

課程屬性：專業課

實驗教材或指導書名稱：硅酸鹽工業熱工基礎實驗、水泥工藝實驗、無機非金屬材料實驗（行業統編）

課程總學時：80 時 學分：5分 實驗學時：80時 實驗學分：5分

面向專業：無機非金屬材料工程專業

實驗室名稱：無機非金屬材料工程實驗室

一、課程簡介：

《無機材料專業實驗》是在學習了無機非金屬材料專業基礎課和一定的專業課之后，開設的一門指定的必修實驗課程。課程的內容協及無機非金屬材料生產過程操作、質量控制和產品的測試和檢驗，主要內容包括：燃料的性能檢驗、煙氣的成分分析、水泥和熟料的物理性能檢驗和化學成分分析、粉體的密度、比表面積和粒度分布以及綜合實驗等。

二、課程實驗目的與要求：

目的：通過《無機材料專業實驗》課程的學習，鞏固學生所學的基礎理論知識，培養學生動手和獨立操作的能力。

要求：掌握相關的分析和測試儀器設備的工作原理和正確的操作方法，培養學生對實驗現象的觀察、分析、歸納和總結的能力，并了解實驗結果與實際生產和操作的關系，為今后從事有關的工作打下良好的基礎。

三、考試（考核）方式：實驗前預習情況占10%，實驗過程操作規范程度和表現占40%，實驗結果及實驗報告占50%。

四、主要儀器設備及臺（套）數：

馬弗爐二臺，氧彈測試儀二套，砂漿攪拌和成型設備三套，凈漿攪拌設備四套。

五、主要參考書目：

1、朱 明等 硅酸鹽工業熱工基礎實驗 武漢 武漢工業大學出版社，1998年5月。

2、姜玉英 水泥工藝實驗 武漢 武漢工業大學出版社，1996年8月。

3、孫晉濤 硅酸鹽工業熱工基礎 武漢 武漢工業大學出版社，1999年5月。

4、林宗壽 無機非金屬材料工學 武漢 武漢工業大學出版社，2003年1月。

5、施惠生 無機非金屬材料實驗 北京 化學工業出版社，2002年6月。

六、實驗項目：

1、專業實驗（一）

序號
實驗項目名稱
實 驗 內 容
實驗類型
計劃學時
開出要求
實驗者

類別
每組人數

1
煤的工業分析
測定煤的灰分、水分、揮發分和固定碳。
綜合
4
必做
本科生
10

2
固體燃料的發熱量測定
根據燃燒時貝克曼溫度的變化計算燃料的各種發熱量。
驗證
4
必做
本科生
3

3
煙氣的成分分析
分析煙氣中CO2、O2、CO以及N2的百分含量。
驗證
4
必做
本科生
2

4
氣流壓力、流速與流量測量
測量流動氣體的壓力、流速和注量。
驗證
4
必做
本科生
5

5
水泥標準稠度、凝結時間、安定性的測定
檢測樣品的標準稠度、凝結時間、安定性。
驗證
4
必做
本科生
3

6
水泥膠砂強度的測定
成型、養護和破型。
驗證
4
必做
本科生
2

7
熟料游離氧化鈣的測定
測定熟料中游離氧化鈣的含量
驗證
4
必做
本科生
1

8
水泥中三氧化硫的測定
離子交換法
驗證
4
必做
本科生
1

9
混凝土力學性能實驗
攪拌成型、脫摸養護、強度檢測、塌落度試驗
驗證
4
必做
本科生
3

10
混凝土集料檢測
砂、石的級配、砂子的細度摸數、含水量、含泥量測定
驗證
4
必做
本科生
3

11
粉體的密度和比表面積的測定
測量樣品的密度和比表面積。
驗證
4
必做
本科生
1

12
粉體粒度分布的測定（沉降分析法）
用沉降法測定Pb微粒半徑及分布。
驗證
4
必做
本科生
4

2、專業實驗室（二）

序號
實驗項目名稱
實 驗 內 容
實驗類型
計劃學時
開出要求
實驗者

類別
每組人數

綜合性實驗
1、原材料的制備和性能分析
配料計算，生料配合及粉磨，生料細度的測定，生料碳酸鈣滴定值的測定。
綜合
8
必做
本科生
6

2、合成或燒制過程
生料打餅、烘干、煅燒，各種設定溫度下的生料易燒性的測定
綜合
8
必做
本科生
6

3、過程的質量控制
熟料煅燒，掌握高溫爐的使用方法，熟料中游離CaO測定，熟料顯微結構分析
綜合
8
必做
本科生
6

4、制品的物理化學性能檢測
水泥組成的確定，水泥粉磨，水泥全套物理檢驗
綜合
8
必做
本科生
6

大綱編寫人：邱樹恒、陳益蘭、黃永春

大綱審核人：李浩璇、張剛生

大綱批準人：童張法

《無機非金屬材料專業基礎實驗》課程教學大綱

授課專業：無機非金屬材料

學時數；48 學分數：2.5

一、課程的性質目的

這門實驗課程是包含有《工程材料微觀結構學》，《無機非金屬材料測試方法》和《無機非金屬材料科學基礎》三門課程相應開出的實驗。這門實驗課程是無機非金屬材料專業本科生的專業基礎和專業技術課程，其教學任務是通過學生實施實驗，正確理解課堂上學習的理論知識，建立抽象的立體思維能力，并培養學生的動手能力，學會分析材料顯微結構和操作測量材料顯微結構常用儀器；通過參觀工業測試中心實驗室，讓學生了解現代最先進的測試材料性能垢儀器，這對學生消化對應的理論課上學到的抽象理論，提高學生分析問題、解決問題的能力均有極大的幫助。該實驗課是無機非金屬材料專業學生的必修課程。

二、課程教學內容

第一部分 《工程材料微觀結構學》實驗

實驗一. 對稱要素的認識 （3學時）

通過學生自己尋找7個品系的木模型對稱要素，讓學生正確理解什么是晶體的對稱要素，對稱要素有幾種，怎樣找出它們的存在位置。依據每個模型存在的對稱要素，正確理解對稱要素的組合原則，學會找出L4i和L6i對稱要素的規則。通過這個實驗，培養學生的空間想象能力，建立抽象的思維。

本實驗難點在于如何掌握尋找對稱要素，尤其是反伸軸對稱要素的尋找方法。

實驗二. 晶體定向，晶面符號和晶棱符號的確定（3學時）

首先利用模型講解在晶體中如何確定x、y和z方向，依據米氏符號確定法則如何確定晶面符號，進而確定晶棱符號，然后由學生獨立完成七個晶系模型的晶面和晶棱符號的確定。

難點在于如何用對稱要素確定x、y和z三個方向。

實驗三，礦物物性的認識（3學時）

給出十種常見的硅酸鹽工業使用的礦物，要求學生鑒定它們物理性質和光學性質，包括形態，比重，莫氏硬度（斷口），光澤，條痕，顏色和透明度等，學會使用莫氏硬度計和利用素燒瓷板鑒定條痕和透明度。

難點是解理程度的判定，條痕與透明度關系的規律性。

實驗四. 偏光顯微鏡和單偏光鏡下的觀察（3學時）

指導學生正確使用偏光顯微鏡，學會自己調節光路，對焦和調節亮度，找出見克線，利用見克線測定礦物折射率相對大小，學會觀察無機非金屬材料工業常見原料礦物的形態，顏色，突起和糙面等的情況，掌握如何判定閃突起。

難點是見克線觀察和利用見克線判定折射率高低。

實驗五. 正交偏光鏡下的觀察（一）（3學時）

學會觀察礦物的干涉色方法，如何確定干涉色的級序和色序，懂得如何使用補色器。

難點是干涉色級序的判定。

實驗六. 正交偏光鏡下的觀察（二）（3學時）

學會怎樣在偏光顯微鏡正交系統下測定礦物的多色性，吸收性，延性，消光性質和雙晶類型。

難點是消光類型的確定。

實驗七. 錐光鏡下的觀察（一）（3學時）

讓學生認識什么是偏光顯微鏡錐光系統，由學生自己設置這個系統，并利用這個系統觀察一軸晶的干涉圖，用一軸晶的干涉圖來測量光性正負。通過本實驗，使學生掌握調節錐光系統的方法。

難點是錐光系統的建立和調節。

實驗八. 錐光鏡下的觀察（二）（3學時）

學會利用錐光系統觀察二軸晶干涉圖，利用垂直Bxa切面和斜交光軸切面的干涉圖，測定二軸晶的光性正負，2V角的確定。

難點是二軸晶的干涉圖觀察和光性正負測定。

實驗九. 反光顯微鏡結構及其使用（3學時）

通過講解反光顯微鏡結構和用途后，由學生自己操作。觀察水泥熟料，陶瓷和玻璃光片試樣，學會分析巖相結構。利用顯微鏡——攝象頭——電視屏幕顯示系統向學生講解巖相結構與工藝關系，讓學生掌握光片制備技術。

難點是巖相結構的分析。

第二部分 《無機非金屬材料測試方法》實驗

實驗一. X射線衍射技術與定性相分析（3學時）

通過對X射線衍射測量技術，由學生制備試樣，老師測試，最后由學生分析測試結果，找出試樣中的物相組成。

難點是試樣中物相的確定。

實驗二. 透射電鏡及試樣顯微電子圖象觀察（3學時）

講解透射電鏡的結構原理和基本操作方法，了解如何制備試樣，觀察一些材料透射電子圖象，分析其微觀結構特征。

難點是分析透射電子圖象特征。

實驗三. 掃描電鏡及試樣的顯微電子圖象觀察（3學時）

讓學生了解掃描電鏡的結構和基本原理，掌握制備試樣的方法和基本要求，觀察無機材料掃描電鏡顯微電子圖象特征，學會分析SEM圖。

難點是掃描電鏡的顯微結構圖象的分析。

第三部分 《無機非金屬材料科學基礎》實驗

實驗一、粘土的ξ—電位測定（3學時）

要求學生掌握粘土顆粒帶電的原因和帶電的電性，及其影響因素，這是理論課的內容和要求。

該實驗是通過測定粘土-水懸浮液中粘土顆粒的運動速度來計算粘土顆粒的ξ—電位，因此這種方法成為電泳法。本實驗用到的設備有直流穩壓電源、數字式電壓表、生物顯微鏡、電泳槽、白金電極、微距攝像頭、21英寸彩色電視機以及制備好的粘土—水懸浮液。

在開始試驗前要求學生認真觀看該實驗的多媒體教學片，然后經過實驗教師的再次示范及強調注意事項后，學生才能夠開始動手進行實驗操作。

實驗結束后一周內學生要提交實驗報告.

實驗二. 粘土的差熱分析（3學時）

在本實驗中學生需要掌握差熱分析的工作原理，這在多媒體教學片中有所論述。

本實驗是通過連續測定粘土樣品在恒速升溫過程中熱量的轉移來確定粘土的脫水溫度，進而判斷樣品為何種粘土。本實驗需要用到的實驗設備有臥式管式電爐、自偶變壓器、熱電偶、數/模轉換卡、計算機及數據采集和繪圖程序、打印機等。

在實驗操作前學生需要認真觀看本實驗的多媒體教學片，然后經過實驗教師的再次示范及交待注意事項后方可進行實驗操作。

實驗結束后一周內學生要提交實驗報告。

實驗三 淬冷法研究相平衡（3學時）

有關相圖及相平衡的理論知識學生應該在相應的理論課中已經學過，本實驗的目的是通過二氧化硅-氧化鈉系統中某個組成的樣品在指定高溫下達到相平衡后的結構來驗證書本上對應相圖的狀態，進而理解相圖上任一點均代表系統狀態的結論。同時經過本實驗的學習和訓練，學生能夠掌握如何把樣品的高溫結構保留到常溫進行結構分析的方法。

本實驗需要用到的設備有立時管式電爐、可控硅溫度控制器、白金坩堝、自偶變壓器、偏光顯微鏡、微距攝像頭、21英寸彩色電視機等。

在實驗操作前學生需要認真觀看本實驗的多媒體教學片，然后經過實驗教師的再次示范及交待注意事項后方可進行實驗操作。

實驗結束后一周內學生要提交實驗報告。

實驗四 失重法研究固相反應速度常數（3學時）

本實驗的原理是熱失重分析方法，該方法的原理將在本實驗的多媒體教學片中有所論述，學生必須認真學習和掌握。

本實驗用到的設備有立時管式電爐、可控硅溫度控制儀、白金坩堝、千分之一精度的電子天平、計算機及相應的數據處理和作圖程序。

在實驗操作前學生需要認真觀看本實驗的多媒體教學片，然后經過實驗教師的再次示范及交待注意事項后方可進行實驗操作。

實驗結束后一周內學生要提交實驗報告。

三、課程教學的基本要求

在這門基礎實驗課程中進行的教學環節是實驗原理和要求的講解，實驗操作的顯示，學生自己動手做實驗，記錄實驗結果和實驗現象，書寫實驗報告，老師批改每份報告并給出成績。要求學生在實驗前先預習，在實驗過程運用學過的理論知識，掌握正確的實驗方法，書寫實驗報告要求規范和整潔，并能結合理論知識分析實驗結果。通過基礎實驗課，能夠讓學生牢固掌握理論知識。實驗教師在指導學生進行操作時必須做到“細心、耐心、誠心”（三心形象），尤其要注意學生在實驗過程中的違規操作和電、熱的安全問題。教師在指導實驗過程中要做到主動提問、提示和解釋，同時還要輔導學生分析實驗結果，如有機會還應該向學生介紹計算機編程進行數據采集、處理、顯示的原理。實驗完成后學生按時上交實驗報告。本課程一共48學時。考核方式是依據實驗操作認真程度，考勤情況和實驗報告成績,給出一個綜合成績。

四. 建議教材與教學參考書

[1] 曹德光編，硅酸鹽巖相學實驗指導書及實驗報告，廣西大學西教材科印，1999.

[2] 楊淑珍等編，無機非金屬材料測試武漢工業大學出版社，1991.

[3] 南京玻璃纖維研究設計院編，玻璃測試技術，中國建筑工業出版社，1987.

[4] 無機非金屬材料教研室，《專業基礎實驗之二指導書》，2001年啟用

[5] 陸佩文主編，《硅酸鹽物理化學》，東南大學出版社出版，1991.1

標簽：指導書專業課程非金屬