材料化学课程教学大纲.doc
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《材料化学》课程教学大纲
总学时：
54学分：
3.0
一、课程概况
1、课程性质：
专业必修（学位课）
2、开课学期：
1
3、适用专业：
应用化学
4、课程修读条件:
学生须具有一定的高等数学、无机化学、物理化学以及结构化学等相关基础知识。
5、课程教学目的：
通过《材料化学》课程的学习，掌握材料的结构、性能及其制备的基本原理、规律，介绍种类众多、内容丰富的材料的结构及性能知识，并引入学科前沿信息，了解各种材料的研究进展。
二、教学基本要求
《材料化学》课程内容包括晶体学基础、晶体缺陷化学、材料的性能、材料制备、金属材料、无机非金属材料、高分子材料、新型功能材料、纳米材料等内容。
纵观材料化学所含内容可知，该课程内容丰富，所以要课内外结合，对于材料科学中各类材料如新型功能材料、纳米材料的最新研究进展，首先让学生通过课外阅读文献资料和充分准备，然后组织学生进行课堂讨论；其次，将授课与学术报告，理论与实际结合起来，在教学过程中及时向学生发布与教学内容密切相关的学术报告会信息，鼓励学生积极参加学术报告，既扩大学生的知识面又使教学内容更加新颖。
三、内容纲目及标准
第1章绪论（2学时）
[教学目的]
本章的重点是材料化学的基本概念、特点及其主要内容，介绍材料化学在各个领域的应用和发展，使学生从整体上把握材料化学的学习内容。
[教学重点与难点]
《材料化学》课程的学习内容和方法
[教学内容]
1.1《材料化学》的基本概念
1.2《材料化学》的地位
1.3学习《材料化学》的意义
1.4本课程的主要内容
1.5本课程的特点及学习方法
第2章晶体学基础（8学时）
[教学目的]
通过本章的学习，使学生掌握晶体学的相关基础知识，掌握三大类固体材料的结构特点、性能特点，建立材料结构与性能之间的关系。
[教学重点与难点]
1.晶体学基本概念
2.晶体材料的结构
[教学内容]
2.1元素和化学键
2.2晶体学基本概念
2.3晶体材料的结构
2.4固溶体
第3章晶体缺陷化学（4学时）
[教学目的]
通过本章的学习，使学生掌握各类晶体缺陷对材料性能的影响吗，特别是晶体缺陷与材料物理性能之间的关系。
[教学重点与难点]
1.缺陷的化学平衡
2.缺陷化合物的合成
3.缺陷的实验表征
[教学内容]
3.1缺陷的发现
3.2缺陷的分类
3.3点缺陷
3.4缺陷的化学平衡
3.5缺陷化合物的合成
3.6缺陷热力学
3.7缺陷的实验表征
3.8非化学计量化合物
3.9材料研究方法
第4章材料的性能（4学时）
[教学目的]
本章的重点是介绍材料各种性能与材料组成和结构的关系，以及一些性能的测试表征方法。
[教学重点与难点]
1.力学性能
2.热性能
3.磁性能
[教学内容]
4.1化学性能
4.2力学性能
4.3热性能
4.4电性能
4.5磁性
4.6光学性能
第5章材料的制备（8学时）
[教学目的]
通过本章的学习，掌握各类材料制备方法的原理以及各种制备方法的优缺点。
[教学重点与难点]
1．晶体生长技术
2．溶胶－凝胶法
3．非晶材料的制备
[教学内容]
5.1晶体生长技术
5.2气相沉积技术
5.3溶胶－凝胶法
5.4液相沉淀
5.5固相反应
5.6插层法和反插层法
5.7自蔓延高温合成法
5.8非晶材料的制备
第6章金属材料（4学时）
[教学目的]
本章首先介绍一般金属材料的结构性能特点，然后着重介绍几类新型金属材料。
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。
[教学重点与难点]
1．金属材料的结构与性能
2．储氢合金
3．非晶态金属材料
[教学内容]
6.1金属材料结构与性能
6.2超耐热合金
6.3超低温合金
6.4超塑合金
6.5形状记忆合金
6.6储氢合金
6.7非晶态金属材料
第7章无机非金属材料（6学时）
[教学目的]
本章首先介绍玻璃、水泥和普通陶瓷等无机非金属材料的结构性能特点，然后着重介绍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。
[教学重点与难点]
1.无机非金属材料的结构
2.新型无机非金属材料
[教学内容]
7.1无机非金属材料的分类及特点
7.2水泥与玻璃
7.3陶瓷
7.4半导体材料
7.5超导材料
第8章高分子材料（4学时）
[教学目的]
通过本章学习，使学生掌握高分子材料的概念、特点、分类，高分子材料的制备与合成以及测试方法，初步了解高分子材料的应用。
[教学重点与难点]
1.高分子的结构与性能
2.高分子的合成
3.电功能高分子
[教学内容]
8.1高分子结构与性能
8.2高分子合成
8.3聚合物光子材料
8.4电功能高分子
8.5化学功能高分子
第9章新型功能材料（8学时）
[教学目的]
通过本章的学习，掌握各类功能材料的工作原理、制备方法及其影响因素。
[教学重点与难点]
1．固体电学性质的物理本质
2．固体光学性质的物理本质
3．固体磁学性质的物理本质
[教学内容]
9.1固体的电性质与电功能材料
9.2固体的光学性质与光学功能材料
9.3固体的磁性质与磁性功能材料
第10章纳米材料（6学时）
[教学目的]
通过本章学习，使学生掌握纳米材料的概念、特点、分类，纳米材料的制备与合成以及测试方法，初步了解纳米材料的应用。
[教学重点与难点]
1.纳米材料的特性
2.纳米材料的制备
3.纳米材料的应用
[教学内容]
10.1纳米材料的种类
10.2纳米材料的特性
10.3纳米材料的制备
10.4纳米材料的应用
四、课程学时分配
章节标题
学时
其中
讲授
讨论
实验
上机
习题
其他
第1章绪论
2
1
1
第2章晶体学基础
8
6
第3章晶体缺陷化学
4
4
第4章材料的性能
4
4
第5章材料的制备
8
7
1
第6章金属材料
4
3
1
第7章无机非金属材料
6
5
1
第8章高分子材料
4
3
1
第9章新型功能材料
8
6
2
第10章纳米材料
6
3
1
合计
54
46
8
五、课程作业与考核评价：
课程考核采用课程论文的方式考核，成绩分配如下：
平时成绩：
平时作业、学习态度占30％；期末成绩：
闭卷考试，占70%。
七、教材及主要参考书
教材：
曾兆华，杨建文编著，《材料化学》（第2版），化学工业出版社，2013.7
参考书：
1.杨兴钰，材料化学导论，武汉：
湖北科学技术出版社，2003
2.刘光华，现代材料化学，上海：
上海科学技术出版社，2000
3.周达飞，材料概论，北京：
化学工业出版社，2001
4.BrianS,Mitchell,AnIntroductiontoMaterialsEngineeringandScience,USA,JohnWiley&Sons,2004
5.WilliamD,CallisterJ.Materialsscienceandengineering:
Anintroduction.5thEd.,USA,JohnWiley&Sons,1999
6.SmithWF.Foundationsofmaterialsscienceandengineering.NewYork,McGraw-HillBookCo.,1992
7.BradleyD.Fahlman.MaterialsChemistry.German,Springer,2007
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