材料化学教学大纲教学大纲.pdf

材料化学 Materials Chemistry 【课程编号】XZ27111 、XZ27502 【课程类别】专业限选课 【学分数】2 【先修课程】无机化学、有机化学、分析化学、物理化学 【学时数】30 【编写日期】2010年6月 【适用专业】化学、应用化学、高分子材料本科专业 一、教学目的、任务 材料化学伴随着材料科学的发展而诞生和成长，它是材料科学的重要组成部分，又是化 学学科的一个分支。材料化学从分子水平到宏观尺度认识结构与性能的相互关系，从而调节 改良材料的组成、结构和合成技术及相关的分析技术，并发展出新型的具有优异性质与性能 的先进材料。本课程涉及材料的结构、性能、合成和应用等方面的化学问题。通过本课程的 学习，使学生从材料的的结构、性能、制备等基本要素出发，认识和理解材料科学与工程中 的相关化学问题，从而能够把以往所学的化学知识结合到材料的研究与开发、选择和使用等。 二、课程教学的基本要求 理解材料的结构与性能的关系；掌握各种材料的化学合成与制备技术；一般掌握金属材 料、无机非金属材料、高分子材料和高性能复合材料的基本知识和应用；了解纳米材料结构、 性能、制备和应用。 三、教学内容和学时分配 本教学大纲按照30学时数安排，侧重教材的前半部分(第二至第五章) ，后本部分内容从 简或安排自学。本教材的后半部分内容较多，对于54学时的课程可在第六至第十章安排多些 课时。 （一）第一章绪论 学时：2 主要内容：1. 材料与化学；2.材料的分类；3.材料化学的特点；4.材料化学在各个领域的应 用；5.材料化学的主要内容。 教学要求：了解材料化学的基本概念、特点及其只要内容；了解材料化学在各个领域的应用 和发展，以利从整体上把握材料化学的学习内容。 其它教学环节：讲授 （二）第二章 材料的结构 学时：6 主要内容：1.元素和化学键；2. 晶体学基本概念；3. 晶体材料的结构；4. 晶体缺陷；5.固溶体。 教学要求：了解材料的几种晶体结构及其性能特点；了解材料的缺陷和固溶体相关概念；理 解晶体学的一些基本概念(难点) 。 其它教学环节：讲授 （三）第三章 材料的性能 学时：4 主要内容：1.化学性能；2.力学性能；3.热性能；4. 电性能；5. 磁性；6.光学性能。 教学要求：理解材料各种性能与材料组成和结构的关系；了解一些性能的测试表征方法。 其它教学环节：讲授 （四）第四章 材料化学热力学 学时：2 主要内容：1.化学热力学基础及应用；2.埃灵罕姆图（Ellingham Diagrams ）及其应用；3.相 平衡与相图。 教学要求：回顾化学热力学的原理，了解化学热力学在材料科学中的应用的一些实际例子。 其它教学环节：讲授 （五）第五章 材料的制备 学时：6 主要内容：1.晶体生长技术；2.气相沉积法；3.溶胶-凝胶法；4.液相沉淀法；5. 固相反应； 6.插层法和反插层法；7. 自蔓延高温合成法。 教学要求：了解材料制备过程所采用的工艺手段及相关的化学过程。 其它教学环节：讲授 （六）第六章 金属材料 学时：3 主要内容：1. 金属材料结构与性能；2.超耐热合金；3.超低温合金；4.超塑合金；5.形状记 忆合金；6.贮氢合金；7.非晶态金属材料。 教学要求：了解一般金属材料的结构性能特点以及几类新型金属材料。重点引导学生结合前 面所学内容，理解金属材料结构与性能特点以及获得特殊性能的方法和工艺手段。 其它教学环节：讲授 （七）第七章 无机非金属材料 学时：5 主要内容：1.无机非金属材料的分类及特点；2.水泥与玻璃；3.陶瓷；4.半导体材料；5.超导 材料。 教学要求：了解玻璃、水泥和普通陶瓷等无机非金属材料的结构性能特点以及几种现代无机 非金属材料。重点引导学生结合前面所学内容，理解无机非金属材料的结构与性能特点以及 获得特殊性能的方法和工艺手段。 其它教学环节：讲授 （八）第八章 高分子材料 学时：2 主要内容：1.高分子结构与性能（自学）；2.高分子合成（自学）；3.聚合物光子材料；4. 电功 能高分子；5.