《超分子化学与材料》教学大纲

1、超分子化学与材料教学大纲课程编号 100091216课程名称 超分子化学与材料高等教育层次： 本科课程在培养方案中的地位：课程性质：选修对应于材料化学专业；属于：BZ专业课程基本模块开课学年及学期 非强制先修课程 a有机化学，物理化学课程总学分：2.0，总学时: 32 课程教学形式：0普通课程课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）（必填项）1 知悉和理解有关超分子化合物的基本概念，超分子化合物识别与组装的基本原理、超分子材料的分类及特点、超分子材料的应用领域等基本内容.2 能够解决超分子材料相关实验现象的解释，并从化学本质予以阐明其本质机理。3 掌握超分子化学的理论与实践，拓展

2、专业基础知识的深度。4 通过学习本课程，学生应该具备设计新型超分子材料的能力，并可以发现问题、分析问题和解决问题。课程教学目标与教学效果评价（如填此项则上一项可不填）课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）教学效果评价不及格及格，中良优1. 知悉和理解有关超分子化合物的基本概念，超分子化合物识别与组装的基本原理、超分子材料的分类及特点、超分子材料的应用领域等基本内容。1. 完全不知道，或对超分子化学与材料的知识，有碎片化的理解。2. 完全没能力解决分子识别或组装问题，或能够运用零碎的识别和组装原理，分析解决超分子材料的性能问题。1. 对超分子化学与材料主要内容，识别与组装的基本原

3、理能理解，但不完整2. 整体上具备运用超分子识别或组装的原理，分析解决超分子材料的性能与结构之间的关系的能力，但缺乏系统性。1. 对超分子化学与材料主要内容，识别与组装的基本原理能完整理解，但不系统，存在断点。2. 整体上具备运用超分子识别或组装的原理，分析解决超分子材料的性能与结构之间的关系的能力，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1. 对超分子化学与材料主要内容，识别与组装的基本原理能完整系统地理解2. 具备运用超分子识别或组装的原理，分析解决超分子材料的性能与结构之间的关系的能力。2. 能够解决超分子材料相关实验现象的解释，并从化学本质予以阐明其本质机理。1. 完全不知道，或对超分子

4、化学的本质知识，有碎片化的理解。2. 完全没能力解决超分子化学的本质问题，或能够运用零碎的超分子本质原理，分析解决超分子材料的相关问题。1. 对超分子化学的本质能理解，但不完整。2. 整体上具备运用超分子本质原理，分析解决超分子材料的相关问题的能力，但缺乏系统性。1. 对超分子化学的本质能完整理解，但不系统，存在断点。2. 整体上具备运用超分子本质原理，分析解决超分子材料的相关问题的能力，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1. 对超分子化学的本质能完整系统地理解。2. 具备运用超分子本质原理，分析解决超分子材料的相关问题的能力。3. 掌握超分子化学的理论与实践，拓展专业基础知识的深度。1.

5、 完全不知道，或对超分子材料与化学本质的对应关系，有碎片化的理解。2. 完全没能力解决超分子材料性能与化学本质问题，或能够运用零碎的超分子化学原理，分析解决超分子材料性能与结构的部分问题。1. 对超分子材料与化学本质的对应关系能理解，但不完整。2. 整体上具备运用超分子化学原理，分析解决超分子材料性能与结构问题的能力，但缺乏系统性。1. 对超分子材料与化学本质的对应关系能完整理解，但不系统，存在断点。2. 整体上具备运用超分子化学原理，分析解决超分子材料性能与结构问题的能力，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1. 对超分子材料与化学本质的对应关系能完整系统地理解。2. 具备运用超分子化学原

6、理，分析解决超分子材料性能与结构问题的能力。4. 通过学习本课程，学生应该具备设计新型超分子材料的能力，并可以发现问题、分析问题和解决问题。1. 完全不知道，或对超分子材料的设计与原理，有碎片化的理解。2. 完全没能力设计超分子材料，或能够运用零碎的超分子化学原理，设计功能简单的超分子材料体系。1. 对超分子材料的设计与原理能理解，但不完整。2. 整体上具备设计超分子材料的能力，分析解决发现的新问题的能力，但缺乏系统性。1. 对超分子材料的设计与原理能完整理解，但不系统，存在断点。2. 整体上具备设计超分子材料的能力，分析解决发现新问题的能力，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1. 对超分

7、子材料的设计与原理能完整系统地理解。2. 具备设计超分子材料的能力，分析解决发现新问题的能力。课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系（公共平台课无需细化到毕业要求指标点（见各专业培养方案说明书），暂无专业认证需求的专业下表可选填）毕业要求（指标点）编号毕业要求（指标点）内容课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）教学内容、学时分配、与进度安排教学内容学时分配所支撑的课程教学目标教学方法与策略（可结合教学形式描述）（选填）第一章 超分子的含义及主要特征1.1 超分子的一些基本概念1.2 超分子化合物的分类1.3 超分子化学的发展历史1.4 超分子稳定形成的因素4 1, 2讲授、课堂

8、讨论，辅助网络数据库资源补充相关最新研究进展。第二章 冠状分子识别与自组装2.1 分子识别与自组装的基本概念2.2 冠醚和穴状配体的识别和组装6 1, 2, 3, 4讲授、课堂讨论，完成第一次作业点评。第三章 环糊精衍生物的分子识别与自组装3.1 环糊精衍生物的基本结构特征及制备方法3.2 环糊精及其衍生物的分子识别3.3 环糊精及其衍生物的分子组装6 1, 2, 3, 4讲授、课堂讨论，完成第二次作业点评。第四章 杯芳烃及其它大环化合物的分子识别与自组装4.1 杯芳烃的发现、发展及结构特征4.2 杯芳烃衍生物的分子识别与组装4.3 其它大环化合物的结构特征、分子识别以及组装6 1, 2, 3

9、, 4讲授、课堂讨论，完成第三次作业点评。第五章 晶体工程5.1 晶体工程的概念和特点5.2 晶体工程材料的设计谋略5.3 晶体工程材料的构筑以及应用5 1, 2, 3, 4讲授、课堂讨论，完成第四次作业点评。第六章 分子器件及分子机器6.1 超分子器件及机器概念以及驱动力6.2超分子器件及机器的构筑以及功能5 1, 2, 3, 4讲授、课堂讨论，完成第五次作业点评。考核与成绩评定：平时成绩、期末考试在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法。考核方式：闭卷考试成绩构成：平时考查：课堂提问、研讨，每次1分，最多10分； 平时作业：原则上5次作业，每次6分，共30分；期末考试：60分。教材，参考书:教

10、材：自编参考书：1 F. Vogtle著，张希，林志宏，高倩译.超分子化学M.长春：吉林大学出版社，1995.2 徐筱杰编著.超分子建筑-从分子到材料M.北京：科学技术文献出版社，2000.3 沈家骢著. 超分子层状结构-组装与功能M.北京：科学出版社，2004.4 J.W. Steed等著, 赵耀鹏等译. 超分子化学M.北京：化学工业出版社，2006.5 黄飞鹤等编著. 超分子聚合物M.杭州：浙江大学出版社，2012.6 江明等著. 大分子自组装M.北京：科学出版社，2006.大纲说明：1 本大纲是根据教育部有关课程教学基本要求，并适当考虑我校教学改革要求而制定的。2 在保证基本教学要求的前

11、提下，教师可以根据实际情况，对内容进行适当的调整和删节。3 本大纲适合材料科学与工程各专业。编写教师： 编写教师签名： 责任教授签名： 开课学院教学副院长签名： Supramolecular Chemistry and MaterialsCourse code: 100091216Course name: Supramolecular Chemistry and MaterialsLecture Hours: 32Laboratory Hours: 0Credits: 2Prerequisite(s): Organic Chemistry; Physical ChemistryCourse D

12、escription:This course is to explore supramolecular chemistry which is one of the most popular and fastest growing areas of experimental chemistry. It is highly interdisciplinary in nature and, as a result, attracts not just chemists but biochemists, biologists, environmental scientists, engineers,

13、physicists, theoreticians, mathematicians and a whole host of other researchers. The definition of supramolecular chemistry is as chemistry beyond the molecule, which means that the chemist is at liberty to study pretty much any kind of interaction he or she pleases except some covalent ones. That i

14、ncludes host-guest chemistry, molecular recognition and self-assembly, molecular devices, and etc.Course Outcomes:After completing this course, a student should be able to:Develop the ability for discussing the role of supramolecular chemistry in materials science.Analyze non-covalent interactions,

15、molecular recognition and self-assembly between hosts and guests.Design advanced functional materials based on the rules of supramolecular chemistry.Use the knowledge of supramolecular chemistry to write short descriptions of the applications.Course Content:Lectures and Lecture Hours: Definition and

16、 Development of Supramolecular Chemistry 4- What is Supramolecular Chemistry- Classification of Supramolecular Compounds- Development History of Supramolecular Chemistry- Nature of Supramolecular InteractionsMolecular Recognition and Self-assembly of Crown Ethers 6- Definition of Molecular Recogniti

17、on and Self-assembly- Recognition and Self-assembly of Crown Ethers and Cryptands Molecular Recognition and Self-assembly of Cyclodextrins and Their Derivatives 6- Introduction and Properties of Cyclodextrins- Molecular Recognition of Cyclodextrins and Their Derivatives - Self-assembly of Cyclodextr

18、ins and Their DerivativesMolecular Recognition and Self-assembly of Calixarenes and Other Rings 6- Introduction and Properties of Calixarenes- Recognition and Self-assembly of Calixarenes- Recognition and Self-assembly of Other RingsCrystal Engineering 5- Concepts of Crystal Engineering- Design Strategies for the Crystal Engineering Materials- Construction and Application of the Crystal Engineering MaterialsMolecular Devices and Machines 5- Philosophy of Molecular Devices - Construction and Properties of Molecular DevicesGrading: Prerequisite qui