《材料化学》教学大纲

《材料化学》教学大纲

MaterialsChemistry

一、课程基本信息学

时：48学

分：3考核方式：考试，平时成绩占总成绩的30%。适用对象：材料化学专业中文简介：《材料化学》是材料化学专业的一门专业必修课。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。要求学生深刻理解材料结构与性能的关系；牢固掌握各种材料的化学合成与制备技术；一般掌握电子与微电子材料、光子材料、生物医用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。

二、教学目的与要求教学的目的是让学生掌握化学热力学现象及本质、材料晶体结构、表面和界面特性、材料合成和制备方法及机理、材料基本性能，学会运用这些知识理解、处理材料科学中的相关问题；让学生掌握微电子材料、光子材料、生物医用材料、高性能复合材料和纳米材料的基本理论知识。要求学生深刻理解材料的结构与性能的关系；牢固掌握各种材料的化学合成与制备技术；一般掌握电子与微电子材料、光子材料、生物医用材料和高性能复合材料特性和应用；了解纳米材料结构、性能、制备和应用。

三、教学方法与手段讲授与课堂讨论相结合。

四、

教学内容及目标

教学内容教学目标学时分配第一章

绪论2第一节材料的分类材料化学的特点掌握1第二节材料化学的主要内容理解1重点与难点:材料化学的基本概念、特点及其主要内容。衡量学习是否达到目标的标准:整体上把握材料化学的学习内容。第二章

材料的结构9第一节元素和化学键掌握1第二节晶体学基本概念掌握1第三节

晶体缺陷掌握2第四节

金属材料的结构掌握1.5第五节

无机非金属材料的结构掌握1.5第六节

高分子材料的结构掌握2重点与难点:晶体学的一些基本概念，材料的几种晶体结构及其性能特点。衡量学习是否达到目标的标准:掌握晶体材料的特性和各种材料的基本结构。第三章

材料的性能掌握6第一节化学性能掌握1第二节力学性能掌握1.5第三节热性能掌握1第四节电性能磁性掌握1.5第五节光学性能掌握1重点与难点:材料各种性能与材料组成和结构的关系。衡量学习是否达到目标的标准:

掌握材料基本性能。第四章

材料化学热力学7第一节化学热力学基础及应用掌握1第二节

材料界面热力学掌握2第三节

相图及其应用掌握4重点与难点:表面张力与相图分析。衡量学习是否达到目标的标准:应用化学热力学解决材料科学中的某些实际问题。第五章

材料的制备4第一节金属材料的制备掌握0.5第二节

陶瓷工艺掌握0.5第三节

高分子材料制备掌握1第四节

晶体生长技术

气相沉积法

溶胶-凝胶法理解2液相沉淀法

固相反应

插层法和反插层法

自组装技术重点与难点:材料合成和制备方法的机理、优缺点衡量学习是否达到目标的标准:了解材料制备过程所采用的工艺手段及相关的化学过程。第六章

电子与微电子材料6第一节

导电材料理解2第二节

介电材料理解2第三节

半导体材料理解1.5第四节

微电子材料与芯片了解0.5重点与难点:

电子与微电子材料基本概念。衡量学习是否达到目标的标准:了解各类电子与微电子材料，理解结构与性能的关系。第七章

光子材料5第一节

概述了解0.5第二节

光纤了解1第三节液晶材料了解1第四节光学透明导电材料了解1第五节发光材料了解1第六节激光材料了解0.5重点与难点:

光子材料基本原理。衡量学习是否达到目标的标准:了解各类光子材料，理解结构与功能的关系。第八章

生物医用材料5第一节

生物医用材料概述了解1第二节

生物医用材料表面改性理解2第三节

生物医用金属材料了解0.5第四节

生物陶瓷了解0.5第五节

生物医用高分子材料了解0.5第六节

纳米生物材料了解0.5重点与难点:

生物医用材料表面改性。衡量学习是否达到目标的标准:了解各类生物医用材料特点。第九章

纳米材料4第一节纳米材料的种类了解1第二节纳米材料的特性了解1第三节纳米材料的制备了解1第四节纳米材料的应用了解1重点与难点:纳米材料的特性、制备方法及应用。衡量学习是否达到目标的标准:了解纳米材料的特性、制备方法及应用。五、推荐教材和教学参考资源教学用书：曾兆华，杨建文编著.

材料化学（第二版）.北京：化学工业出版社，2013主要参考书目：1.

唐小真

杨宏秀

丁马太编著.

材料化学导论.

北京：高等教育出版社，20042.

刘光华编著.

现代材料化学.

上海：上海科学技术出版社，20003.

周达飞主编.

材料概论.

北京：化学工业出版社，20014.

BrianS.Mitchell.

AnIntroductiontoMaterialsEngineeringandScience.

USA,JohnWiley&Sons,2004.5.

WilliamD,CallisterJ.Materialsscienceandengineering:Anintroduction.5thEd.,USA,JohnWiley&Sons,19996.

SmithWF.Foundationsofmaterialsscienceand