08化工材料化学教学大纲.doc

材料化学课程教学大纲课程编号：课程名称：材料化学课程英文名称：Material Chemistry学 时：32学时 学 分：2学分适用专业：化学工程（本科）课程性质：专业选修一、 课程的性质和目的材料科学是一门新兴的边沿学科，在国外的建立和发展也不过三四十年，但它对于一个国家的现代化建设的战略重要性不言而喻。作为材料科学的一门主要分支，材料化学内容含有材料的组成、结构与性能，以及材料的制备化学等，涉及材料及化学两个一级学科的各个二级学科。本课程是应用化学、材料化学等专业本科的技术基础课、必修课。通过该课程的学习，掌握材料的微观结构和转变的规律以及它们与材料的各种物理、化学性能之间的关系，并运用这些规律改进材料性能、研制新型材料的基础理论；培养从基本理论出发进行材料设计、运用化学新概念进行材料制备及改性创新的能力。二、课程教学内容及各章节学时分配第一章 绪论 ( 2 学时 )主要知识点：1.1 材料的发展过程1.2 材料的分类1.3 材料科学和材料化学第二章 材料化学的理论基础 ( 8 学时 )2.1 固体晶体和非晶体2.2 晶体材料的微观结构2.3 晶体的能带理论2.4 缺陷和非整比化合物2.5 非晶态结构的几何特征2.6 相图和相图化学2.7 固态相变2.8 聚合物的结构特征第三章 材料结构的表征 ( 4 学时 )3.1 材料结构的表征3.2 热分析技术3.3 显微技术3.4 X射线衍射技术3.5 波谱技术第四章 材料制备化学 ( 4 学时 )4.1 化学合成与材料制备4.2 晶体材料的制备4.3 微晶颗粒和团簇的制备4.4 无定形材料的制备4.5 晶体生长4.6 聚合物材料的制备第五章 材料的结构与物理性能 ( 2 学时 )5.1 晶体材料的结构与物理性能5.2 非晶体材料的结构与物理性能5.3 液晶材料的结构与物理性能第六章 新型结构材料 ( 6 学时 )6.1 高温结构材料6.2 轻型结构材料6.3 超低温材料6.4 超硬材料6.5 超塑性合金6.6 非晶态金属材料6.7 新制备方法开发的新材料6.8 工程塑料第七章 新型功能材料 ( 4 学时 )7.1 形状记忆合金7.2 减振材料7.3 储氢材料7.4 液晶材料7.5 超导材料7.6 光导纤维7.7 分离膜7.8 医用聚合物材料第八章 功能转换材料 ( 2 学时 )8.1 热点材料8.2 压电材料8.3 光电材料8.4 热释电材料8.5磁光材料8.6 电光材料8.7 声光材料8.8 具有能量转化功能的聚合物三、课程教学基本要求（黑体，小四号字）第一章 绪论 学习目的和要求：首先介绍材料科学在国民经济和社会发展中的重要地位。讲解现代材料化学研究的对象和内容。论述材料性能与内部结构的关系。通过本单元学习应该正确认识先进材料的重要性，正确理解材料化学对材料科学所起的重要作用。第二单元 材料化学的理论基础学习目的和要求：本单元是材料化学最重要的基础理论内容。掌握本单元内容是学好材料化学的前提。使学生掌握晶体与非晶体理论、材料的相结构、相图及相变等内容，为学好本课程奠定比较扎实的理论基础。重点和难点：晶体与非晶体微观结构；固态相变。第三单元 固体材料的结构与表征学习目的和要求：使学生理解热分析技术、显微技术、X射线衍射技术以及波谱技术等工作原理；掌握这些技术的功能和特点；熟悉每种技术给出的材料化学组成和结构层次信息。通过本单元学习要求学生能够正确利用这些技术获取材料的组成和微观结构信息。重点和难点：热分析技术学习目的和要求：熟悉晶体和非晶体材料的各种制备方法（陶瓷法、化学法、化学气相沉积法等）；了解材料的凝固过程（晶体生长过程）。第五单元 材料的结构与物理性能学习目的和要求：理解材料微观结构与宏观性质的关系；了解晶体、非晶体和液晶材料的结构及其物理性能。重点和难点：材料微观结构与宏观性质的关系。第六单元 新型结构材料学习目的和要求：熟悉各种结构材料的性能和应用（高温结构材料、轻型结构材料、超低温超硬材料及非晶金属材料等）；了解新型结构材料制备方法；通过本单元学习要求学生具有初步设计或改性新兴结构材料的能力。第七单元 新型功能结构材料学习目的和要求：熟悉各种功能材料的性能和应用（形状记忆合金、减震材料、贮氢材料、液晶材料、超导材料、光纤材料及分离膜等）；了解各种功能材料的工作原理；通过本单元学习要求学生具有初步设计或改性新型功能材料的能力。第八单元 功能转换材料 学习目的和要求：熟悉各种功能转换材料的性能和应用（热电材料、压电材料、光电材料、热释电材料、磁光材料、声光材料等）；了解各种功能转换材料的工作原理。四、本课程与其他有关课程的联系（黑体，小四号字）材料化学是材料与化学两大学科下的一个分支学科，主要是解决材料科学中的化学问题，沟通化学与材料两大学科，是应用化学和化学工业专业的专业选修课程。其先修课程为化学累基础课程，因此，适合大三学生选修。五、学时分配表章学 时 分 配合计讲课习题课讨论课其他1绪论222材料化学的理论基础7183固体材料的结构与表征444材料制备化学445材料的结构与物理性能226新型结构材料5167新型功能材料448功能转换材料22合计301132六、成绩考核方式 1、考试类型： 开卷考试。2、成绩确定： 考试占总成绩70%；平时作业、讨论、课堂表现占总成绩30%。七、推荐教材与教学参考书 1.推荐教材：材料化学导论，唐小珍等，高等教育出版社，1997年7月。2参考教材现代材料化学，刘光华，上海科学技术出版社