《物理化学》课程教学大纲

《物理化学》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称物理化学课程编号330020086课程性质必修课课程类别核心课程开课单位新材料与化学工程学院授课学期第2学期学分/学时3.5/64课内学时64理论授课64上机学时0课内实践0实验学时0课外学时>72适用专业新能源材料与器件是否双语否先修课程高等数学、大学物理、无机与分析化学后续课程材料科学基础、电化学原理二、课程简介《物理化学》是新能源材料与器件专业的一门学科基础核心课，是一门具有理论性强、概念抽象、公式众多等特点的传统课程。本课程是在学生已学过高等数学、大学物理、无机与化学等有关课程的基本理论和实验技能的基础上，进一步较为系统地讲授有关化学变化和与其相关的物理变化的各种基本原理和共同规律；使学生了解物理化学课程在本专业的地位与作用、物理化学的主要内容及研究方法、物理化学与其它学科的关系及其在指导工业生产中的作用；理解物理化学学习过程中建立的一些模型的意义，理解相关公式的推导过程、应用条件；掌握物理化学的基本计算方法和基本实验技能；培养学生分析和解决物理化学方面实际问题的能力，为学习专业课程打下基础。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1.知识目标：掌握物理化学的基本概念、基本原理，能应用物理化学原理对化学反应过程中的现象和机理进行揭示，具备解决复杂环境工程问题的基本知识和解决生产生活中相关问题的初步能力。课程目标2.能力目标：在已经掌握的物理化学基本原理和研究方法的基础上，加强对自然现象本质的认识，能将所学知识应用于解决实际化学反应中遇到的相关问题，提高分析问题和解决问题的能力；对新能源材料与器件领域内的复杂工程问题进行分析、数学建模的能力。课程目标3.思政目标：针对本课程体现出的辩证唯物主义观点、科学思维方法和科学伦理、社会责任、家国情怀等思政内容，培养正确的世界观、价值观和人生观，以及探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。课程目标4.素质目标：培养学生熟练进行相关的计算和数据统计处理的能力；培养学生严谨细致、实事求是的科学态度；通过运用理论知识分析解决问题的过程，培养学生辩证唯物主义的思想方法；培养学生在实验过程中的协作意识和团队意识；培养学生自主学习和终身学习的意识；培养学生发现问题、分析问题并解决问题的能力。能够正确认识终身学习的重要性，具备自主学习、自我调整和适应发展的能力。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1指标点1-2：掌握用于解决复杂工程问题的物理、化学等自然科学类基础知识，并能用于对新能源材料与器件生产和加工过程复杂工程问题进行恰当的公式表征和计算。1-工程知识课程目标2指标点2-1：掌握工程科学基本原理。指标点2-2：具有应用高等数学、工程数学、物理和化学等基本原理对新能源材料与器件领域内的复杂工程问题进行分析、数学建模的能力。指标点4-1：掌握自然科学实验的基本原理和方法，具备基本的实验技能。2-问题分析4-研究课程目标3指标点8-1：具有良好的思想素质和社会道德。指标点8-2：具有正确的世界观和人生观。指标点8.3：具有社会责任感。8-职业规范课程目标4指标点9.1：能够在多学科背景下的团队中承担个体和团队成员的角色。指标点12-1：有积极向上的人生观和价值观，具备不断拓展知识面和终身学习、适应发展的能力。指标点12.2：掌握良好的学习方法，具有一定的探索知识能力。指标点12.3：具有了解和跟踪本专业学科发展趋势的能力。9-个人和团队12-终身学习四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容绪论、第一章气体的pVT行为（学时数：6学时）1.课程主要内容物理化学课程的要求、学习方法、物理量的正确表达及运算；国际单位制；理想气体状态方程、理想气体模型、摩尔气体常数R及获得；组成表示法、分压力定义；范德华方程、维里方程；实际气体的液化、临界参数；压缩因子及意义、对应状态原理、压缩因子图的应用等。2.重点和难点重点：理想气体状态方程的具体应用，范德华方程及应用。难点：理想气体状态方程的具体应用、压缩因子图的应用。3.教学方法通过多媒体课件和传统教学相结合，介绍物理化学的学习内容和方法，激发学生学习兴趣，端正态度，鼓励学生克服学习中遇到的困难，向学生传授正确的学习方法。4.学生学习预期成果掌握理想气体状态方程和理想气体的微观模型，掌握压缩因子的概念及意义，掌握利用范德华方程解决实际气体pVT行为；理解临界参数、对应状态原理及压缩因子图的应用。5.支撑课程目标通过本单元的学习，让学生学会物理量的正确表达，会熟练利用理气状态方程解决相关问题；明白真实气体与理想气体的差异性，并能运用范德华方程及压缩因子图解决真实气体的pVT关系。同时，逐渐体会“不积跬步无以至千里”，只有踏实学习、不断积累知识，才能更好地学习和掌握后续知识。因此，本单元支撑课程目标1-4。第二章热力学第一定律（学时数：10学时）1.课程主要内容基本概念和术语：系统与环境、状态与状态函数、过程与途径、功和热、热力学能；热力学第一定律、焦耳实验；恒容热、恒压热及焓；状态图的正确画法；标准态；摩尔热容：定容摩尔热容、定压摩尔热容；相变焓：摩尔相变焓、摩尔相变焓随温度的变化；化学反应焓：反应进度、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓、标准摩尔反应焓；恒压反应热与恒容反应热的关系；可逆过程与可逆体积功。2.重点和难点重点：热力学第一定律，系统在各种变化过程中的Q、W、ΔU和ΔH的计算；状态图的正确画法。难点：摩尔相变焓的定义及应用；标准摩尔反应焓的计算；状态图的正确画法。3.教学方法通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明热力学的基本原理，重视物理化学与其它学科的关联，对热力学知识体系进行整合优化，减少机械重复，强调热力学知识的追根溯源，注重知识体系的来龙去脉，培养学生的逻辑思维。4.学生学习预期成果理解并掌握相关的基本概念；了解状态图的构成要素，逐渐熟悉并掌握画状态图；理解气体可逆膨胀压缩过程，理想气体绝热可逆过程方程式；理解化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓；熟练掌握热力学第一定律及恒容热、恒压热、焓的概念及相关计算；掌握由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓。5.支撑课程目标本单元涵盖热力学入门的学习，包括基本概念、术语，热力学第一定律的内容、数学表达式及具体应用。通过学习的深入，学生会发现前后知识衔接性的紧密，基本概念虽简单却重要，培养学生踏实学习、自主学习、复习巩固和终身学习的意识。针对本课程体现出的辩证唯物主义观点、科学思维方法和科学伦理、社会责任、家国情怀等思政内容，培养正确的世界观、价值观和人生观，以及探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。因此，本单元支撑目标1-4。第三章热力学第二定律（学时数：10学时）1.课程主要内容热力学第二定律：自发过程、热功转换、热力学第二定律的开尔文说法及克劳修斯说法；卡诺循环、卡诺定理及推论；熵与克劳修斯不等式；熵变的计算：单纯pVT变化过程、相变化过程、化学反应过程熵变的计算；能斯特热定理及热力学第三定律；亥姆霍兹函数和吉布斯函数及其计算；热力学基本方程；热力学第二定律在单组分系统相平衡中的应用：克拉佩龙方程、克劳修斯—克拉佩龙（克-克）方程。2.重点和难点重点：卡诺循环，热力学第二定律，熵、熵增原理，亥姆霍兹函数和吉布斯函数，热力学基本方程，热力学第三定律，各类变化过程中热力学函数变化的计算，克拉佩龙-克劳修斯（克-克）方程的应用。难点：熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数及应用，热力学第二定律。3.教学方法通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明热力学的基本原理，重视物理化学与其它学科的关联，对热力学知识体系进行整合优化，减少机械重复，强调热力学知识的追根溯源，注重知识体系的来龙去脉，培养学生的逻辑思维。4.学生学习预期成果了解卡诺循环、熵的导出；理解热力学第二定律及热力学第三定律；理解熵和熵增原理；理解热力学基本方程；掌握克拉佩龙方程、克劳修斯-克拉佩龙方程式及应用；熟练掌握各种过程的熵变和吉布斯函数变化的计算。5.支撑课程目标本单元的学习内容围绕着热力学第二定律展开——前序：卡诺循环、卡诺定理及推论；核心：热力学第二定律的本质及内容；涵盖：各类变化过程过程可能性的判断及的计算；后续：热力学基本方程、克拉佩龙方程、克劳修斯-克拉佩龙方程。从知识学习的角度，需要在第一章、第二章学习的基础上加深学习的深度；从能力方面，需要学生把所学知识融会贯通，熟练掌握相关的各种公式；从素质方面，要鼓励并培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感，要有持之以恒、努力钻研的精神，并把这种精神延伸到之后的学习甚至各科的学习当中。因此，本单元支撑课程目标1-4。第四章多组分系统热力学（学时数：8学时）1.课程主要内容多组分系统组成表示法；拉乌尔定律和亨利定律；偏摩尔量、化学势的定义，多相多组分系统的热力学基本方程、化学势判据；理想气体化学势的表达式；理想液态混合物任一组分的化学势、理想液态混合物的混合性质；理想稀溶液中溶剂的化学势、溶质的化学势、溶质化学势表示式的应用举例-能斯特分配定律；稀溶液的依数性。2.重点和难点重点：拉乌尔定律和亨利定律，偏摩尔量，化学势判据，理想液态混合物的混合性质，稀溶液的依数性。难点：偏摩尔量，化学势。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明多组分系统热力学的基本原理，减少机械重复，强调热力学知识的追根溯源，注重知识体系的来龙去脉，培养学生的逻辑思维。（2）充分利用包括图片，视频等多媒体手段，图文并茂、生动讲授。通过案例分析，强调理论与实践相结合，促进学生知识整合，培养学生分析和解决实际问题的能力。4.学生学习预期成果了解理想液态混合物、理想稀溶液中溶质及溶剂的标准态；理解偏摩尔量、化学势的概念；掌握拉乌尔定律和亨利定律；掌握理想液态混合物的混和性质及相关计算；掌握稀溶液的依数性。5.支撑课程目标本单元是在前三章的基础上扩大系统的范围，由之前相对窄和容易的封闭系统拓宽到更广的开放系统，对应实际科研、生产中的真实系统。无论是偏摩尔量概念的提出，还是后续重要的概念化学势以及最终推导出的多组分多相系统的热力学基本公式都是对前述内容的拓宽，因此，它又需要以前三章知识为铺垫展开。由此可见物理化学课程学习的有序性、关联性、深入性及困难性。除了教师充分掌握本单元的知识框架，同时要耐心帮助和指导学生学习的循序渐进及持久性。鼓励学生相互之间讨论问题，互帮互助，共同进步。因此，本单元支撑课程目标1-4。第五章化学平衡（学时数：6学时）1.课程主要内容化学反应的平衡条件；理想气体反应的等温方程及标准平衡常数；相关化学反应标准平衡常数之间的关系、理想气体反应平衡常数的不同表示法；平衡组成的计算；温度对标准平衡常数的影响：范特霍夫方程；其它因素对理想气体反应平衡移动的影响。2.重点和难点重点：标准平衡常数的定义和特性，理想气体反应等温方程，平衡计算，影响化学反应平衡移动的因素。难点：平衡计算。3.教学方法通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明化学平衡的基本原理，减少机械重复，强调热力学知识的追根溯源，注重知识体系的来龙去脉，培养学生的逻辑思维。4.学生学习预期成果掌握化学反应的等温方程及判断反应方向的依据；熟练掌握各种因素对理想气体化学平衡的影响及相关计算。5.支撑课程目标本单元围绕着化学反应的平衡及计算、反应方向性的判断展开，是针对前四章相对独立的章节，但部分知识点也脱离不开前面的内容，如化学反应方向性的判断实际上就是第三章的吉布斯函数判据，只不过具体表达方式变了而已。培养学生熟练进行相关的计算和数据统计处理的能力；培养学生严谨细致、实事求是的科学态度；通过运用理论知识分析解决问题的过程，培养学生辩证唯物主义的思想方法；培养学生自主学习和终身学习的意识。因此，本单元支撑课程目标1-4。第六章相平衡（学时数：10学时）1.课程主要内容吉布斯相律；单组分系统相图—水的相图分析；杠杆规则；二组分系统理想液态混合物的气-液平衡相图；二组分真实系统气-液平衡相图；二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的气-液平衡相图；二组分凝聚系统相图，热分析法，步冷曲线，生成化合物的二组分凝聚系统相图。2.重点和难点重点：吉布斯相律，杠杆规则，步冷曲线，二组分系统的气-液平衡相图，二组分系统的液-固平衡相图及分析。难点：二组分系统的气-液平衡相图、二组分凝聚系统的相图分析。3.教学方法通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明相平衡的基本原理，细致讲解不同相图的分析方法，注重知识体系的来龙去脉，培养学生的逻辑思维。4.学生学习预期成果了解相律的意义；掌握相律表达式的应用；理解杠杆规则原理；熟练掌握几种典型二元相图的特点和应用，并能用相律对相图作进一步分析。5.支撑课程目标本单元围绕着相平衡展开，包括吉布斯相率、杠杆规则、步冷曲线及各种类型相图的分析。也是相对独立的章节，同样部分知识点也脱离不开前面的内容，如相率的推导就用到了化学势及判据，而且相平衡的学习也为专业知识的学习奠定了基础。培养学生严谨细致、实事求是的科学态度；通过运用理论知识分析解决问题的过程，培养学生辩证唯物主义的思想方法；培养学生自主学习和终身学习的意识。因此，本单元支撑课程目标1-4。第七章电化学（学时数：2学时）1.课程主要内容电极过程、电解质溶液及法拉第定律；离子的迁移数：离子迁移数的定义、影响离子迁移数的因素；电导，电导率和摩尔电导率：定义、摩尔电导率与浓度的关系（科尔劳施定律）、离子独立运动定律。2.重点和难点重点：离子迁移数、电导率、摩尔电导率和离子摩尔电导率的定义；电导率、摩尔电导率与浓度的关系。难点：电导率、摩尔电导率和离子摩尔电导率的定义。3.教学方法通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的职业规范。通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明电化学的基本原理，丰富学生电化学的知识结构，注重电化学与热力学知识的联系，培养学生的逻辑思维。4.学生学习预期成果了解离子的迁移数的概念；理解电解质溶液的导电机理及法拉第定律；掌握电导、电导率和摩尔电导率的概念及相关计算。5.支撑课程目标因课时的限制电化学部分只能初步了解，因此，学生学习的有序性、自主性显得尤其重要。培养学生独立自主学习的精神，培养学生自主学习和终身学习的意识。因此，本单元支撑课程目标1和4。第八章界面现象（学时数：2学时）1.课程主要内容界面张力及其影响因素；弯曲液面的附加压力及其后果：弯曲液面的附加压力——Laplace方程；固体表面：物理吸附与化学吸附、吸附热力学；固-液界面：润湿角、润湿现象；溶液表面：溶液表面的吸附现象、表面活性物质在吸附层的定向排列、表面活性剂。2.重点和难点重点：表面张力,表面吉布斯函数，弯曲液面的附加压力——Laplace方程，润湿角，表面活性剂。难点：表面张力,表面吉布斯函数，弯曲液面的附加压力——Laplace方程。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明界面现象的基本原理，丰富学生界面现象的基本知识结构，注重界面现象与热力学知识的联系，培养学生的逻辑思维。（2）充分利用包括图片，视频等多媒体手段，图文并茂、生动讲授。通过案例分析，强调理论与实践相结合，促进学生知识整合，培养学生分析和解决实际问题的能力。4.学生学习预期成果了解溶液、固体的表面吸附作用；了解液体对固体的润湿；了解界面现象在生产、生活中的应用；掌握界面张力、表面吉布斯函数的概念；熟练掌握弯曲液面的附加压力的公式及应用。5.支撑课程目标本单元也是因课时的限制界面现象部分只能初步了解，因此，学生学习的有序性、自主性显得尤其重要。培养学生独立自主学习的精神，培养学生自主学习和终身学习的意识。因此，本单元支撑课程目标1和4。第九章化学动力学（学时数：4学时）1.课程主要内容反应速率的定义、基元反应和非基元反应、基元反应的速率方程─质量作用定律；化学反应速率方程的一般形式，速率常数；速率方程的积分形式：零级反应、一级反应、二级反应；速率方程的确定；温度对反应速率的影响，阿伦尼乌斯方程，活化能。2.重点和难点重点：质量作用定律，速率常数，零级、一级、二级反应速率方程，阿仑尼乌斯方程。难点：零级、一级、二级反应速率方程的应用。3.教学方法通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明化学动力学的基本原理，重视物理化学与无机化学的关联，减少机械重复，注重知识体系的来龙去脉，培养学生的逻辑思维。4.学生学习预期成果理解反应速率、基元反应的定义；理解反应分子数的定义；掌握零级反应、一级反应、二级反应的特点、速率方程的积分形式及相关计算。5.支撑课程目标因课时的限制动力学部分也是只能初步了解，因此，学生学习的有序性、自主性显得尤其重要。培养学生独立自主学习的精神，培养学生自主学习和终身学习的意识。因此，本单元支撑课程目标1、2和4。第十章胶体化学（学时数：2学时）课程主要内容胶体及其基本特性；溶胶的制备与净化；溶胶的光学性质、动力学性质、电学性质；胶团结构；溶胶的稳定和聚沉：溶胶的稳定性、影响溶胶稳定性的因素、不同胶体的相互作用、高分子化合物的作用。重点和难点重点：溶胶的光学性质、动力学性质与电学性质，扩散双电层理论、溶胶的胶团结构，溶胶的稳定性与聚沉作用。难点：溶胶的电学性质，扩散双电层理论，溶胶的稳定性与聚沉作用。教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明胶体化学的基本原理，丰富学生胶体化学的基本知识结构，注重胶体化学与热力学知识的联系，培养学生的逻辑思维。（2）充分利用包括图片，视频等多媒体手段，图文并茂、生动讲授。通过案例分析，强调理论与实践相结合，促进学生知识整合，培养学生分析和解决实际问题的能力。4.学生学习预期成果了解胶体的基本概念、制备与净化方法；理解溶胶的胶团结构、ζ电势、溶胶的稳定及聚沉理论；理解胶体在生产生活中的应用；掌握溶胶的光学性质、动力学性质与电学性质。5.支撑课程目标因课时的限制胶体化学部分只能初步了解，因此，学生学习的有序性、自主性显得尤其重要。培养学生独立自主学习的精神，培养学生自主学习和终身学习的意识。因此，本单元支撑课程目标1和4。（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例绪论、第一章讲授法课程目标1、2、3、461：1.1第二章热力学第一定律讲授法、案例教学课程目标1、2、3、4101：1.2第三章热力学第二定律讲授法、案例教学课程目标1、2、3、4101：1.2第四章多组分系统热力学讲授法、案例教学课程目标1、2、3、481：1.2第五章化学平衡讲授法、案例教学课程目标1、2、3、461：1.1第六章相平衡讲授法、案例教学课程目标1、2、3、4101：1.1第七章化学动力学讲授法、案例教学课程目标1、2、441：1.1第八章电化学讲授法课程目标1、421：1第九章界面现象讲授法、案例教学课程目标1、421：1第十章胶体化学讲授法、案例教学课程目标1、421：1合计601：1.14五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩50%作业(百分制)40考核内容：本门课程10-12次作业，主要考核热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、化学动力学等内容。作业评分的具体标准：解题过程书写规范完整、公式书写准确、数据代入正确、得数（包括数值和单位）计算准确、字迹工整、状态图清晰准确等。目标分值=0.4*作业平均成绩测验(百分制)15考核内容：本门课程1-3次测验，主要考核热力学有关公式的相关计算。测验评分的具体标准：解题过程书写规范完整、公式书写准确、得数（包括数值和单位）计算准确、状态图清晰准确等。目标分值=0.15*测验平均成绩课堂笔记(百分制)15考核内容：认真听课，认真记课堂笔记。评价细则：笔记是否字迹工整、详略得当、布局合理、内容清晰有条理等。目标分值=0.15*课堂笔记成绩出勤表现(百分制)30考核内容：是否准时出勤，课堂上精神状态，回答问题时是否正确。评价细则：迟到1分/次；病假、事假要提前请假并扣出勤分2分/次；旷课5分/次；课堂有交头接耳、睡觉、看与本课无关的其它东西等违反课堂纪律的行为，每次扣2分，累计最高10分。目标分值=0.3*出勤表现成绩期末考试50%知识40考核内容：热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、电化学、界面现象、化学动力学、胶体化学。考试题型：填空、判断、选择、计算、相图分析。评价细则：答案（文字、数字、符号或字母）书写规范，解题过程书写规范完整、公式书写准确、状态图准确、数据代入准确、得数（包括数值和单位）计算准确等。能力30综合应用30（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一章气体的pTV关系1-1气体的pVT关系1-2理想气体混合物1-3气体的液化及临界参数1-4真实气体状态方程1-5对应状态原理及普遍化压缩因子图作业期末考试课程目标1、2、4第二章热力学第一定律2-1热力学基本概念2-2热力学第一定律2-3恒容热、恒压热及焓2-4摩尔热容2-5相变焓2-6化学反应焓2-7标准摩尔反应焓的计算2-8可逆过程与可逆体积功作业、测验、期末考试课程目标1、2、4第三章热力学第二定律3-1热力学第二定律3-2卡诺循环与卡诺定理3-3熵与克劳修斯不等式3-4单纯pVT变化熵变的计算3-5相变过程熵变的计算3-6热力学第三定律和化学变化过程熵变计算3-7亥姆霍兹函数和吉布斯函数3-8热力学基本方程3-9热力学第二定律在单组分系统相平衡中的应用作业、测验、期末考试课程目标1、2、4第四章多组分系统热力学4-1偏摩尔量4-2化学势4-3气体组分的化学势4-4拉乌尔定律和亨利定律4-5理想液态混合物4-6理想稀溶液4-7稀溶液的依数性作业、期末考试课程目标1、2、4第五章化学平衡5-1化学反应的方向及平衡条件5-2理想气体反应的等温方程及标准平衡常数5-3平衡常数及平衡组成的计算5-4温度对标准平衡常数的影响5-5其它因素对理想气体反应平衡移动的影响作业、期末考试课程目标1、2、4第六章相平衡6-1相律6-2单组分系统相图6-3二组分理想液态混合物的气－液平衡相图6-4二组分真实液态混合物的气－液平衡相图6-5二组分液态部分互溶系统及完全不互溶系统的气－液平衡相图6-6二组分固态不互溶系统液-固平衡相图6-7生成化合物的二组分凝聚系统相图作业、期末考试课程目标1、2、4第七章电化学7-1电极过程、电解质溶液和法拉第定律7-2离子的迁移数7-3电导，电导率和摩尔电导率期末考试课程目标1、4第八章界面现象8-1界面张力8-2弯曲液面的附加压力及其后果8-3固体表面8-4固-液界面8-5溶液表面期末考试课程目标1、4第九章化学动力学9-1化学反应的反应速率及速率方程9-2速率方程的积分形式9-3速率方程的确定9-4温度对反应速率的影响，活化能作业、期末考试课程目标1、2、4第十章胶体化学10-1胶体及其基本特性10-2溶胶的制备及净化10-3溶胶的光学性质10-4溶胶的动力学性质10-5溶胶的电学性质10-6溶胶的稳定与聚沉期末考试课程目标1、4六、使用教材、相关推荐书目及课程资源（一）使用教材天津大学物理化学教研室主编：《物理化学》（简明版）（第二版），高等教育出版社，2018年版。（二）相关推荐书目1.天津大学物理化学教研室主编：《物理化学》（第六版），高等教育出版社，2017年版；2.天津大学物理化学教研室孙艳，朱荣娇，王玉新主编：《物理化学学习指导》（第二版），高等教育出版社，2020年版；3.印永嘉，奚正楷，张树永等主编：《物理化学简明教程》（第五版），高等教育出版社，2023年版。4.傅献彩，侯文华主编：《物理化学》（第六版），高等教育出版社，2022年版。（三）课程资源优质在线开放课程学习资源：爱课程《物理化学》天津大学周亚平/sCourse/course_2220.html；中国大学MOOC《物理化学》（上）天津大学刘俊吉等/course/TJU-1002528006?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_；中国大学MOOC《物理化学》（下）天津大学冯霞等/course/TJU-1002529006?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_。PAGEPAGEPAGE126《材料科学基础》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称材料科学基础课程编号1011139001课程性质必修课课程类别核心课程开课单位新材料与化学工程学院授课学期第4学期学分/学时4/60课内学时60理论授课60上机学时0课内实践0实验学时0课外学时64适用专业新能源材料与器件是否双语否先修课程高等数学、无机化学、大学物理后续课程半导体物理与器件、材料研究与测试方法、电化学原理二、课程简介《材料科学基础》是新能源材料与器件专业的一门学科基础核心课，是一门从材料领域内的各种材料制品的工艺技术实践中总结出来的共性规律而形成的。本课程是在学生已学过高等数学、大学物理、无机化学、有机化学等有关课程的基本理论和实验技能的基础上，特别是物理化学、结晶化学中的基本理论，具体应用到材料的制备工艺和性能研究中，用理论来阐明材料形成过程的本质，阐述如何应用基础理论在分析解决实际生产问题，为生产、研究和开发新材料提供理论依据，为后续学习专业课程打下基础。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生掌握材料的结构与性能的关系，了解材料的形成过程中发生的变化，从而掌握生产工艺过程中应控制的主要因素等。课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1毕业要求2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂新能源材料与器件工程问题，以获得有效结论。毕业要求3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂新能源材料与器件工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。毕业要求12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。工程知识课程目标2毕业要求2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂新能源材料与器件工程问题，以获得有效结论。毕业要求3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂新能源材料与器件工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。毕业要求12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。工程知识问题分析研究课程目标3毕业要求1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂新能源材料与器件生产和加工过程中工程问题。毕业要求3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂新能源材料与器件工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。毕业要求12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。工程知识问题分析研究课程目标4毕业要求3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂新能源材料与器件工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。毕业要求4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂新能源材料与器件工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。毕业要求12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。工程知识问题分析研究四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元绪论（学时数：1学时）1.课程主要内容材料的分类，材料的特点，材料组成、结构、性能、工艺及其与环境的关系，材料的选用原则，材料的地位与作用，材料的研究与发展。2.重点和难点重点：材料的分类，材料组成、结构、性能、工艺及其与环境的关系。难点：无机材料组成、结构、性能、工艺及其与环境的关系。3.教学方法通过多媒体课件和传统教学相结合，课堂讲授与线上自学相结合，在课堂讲授过程中引入中国材料在世界领先的地位，增加学生爱国主义情感。4.学生学习预期成果材料的分类，材料组成、结构、性能、工艺及其与环境的关系。5.支撑课程目标课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。第二单元晶体结构（学时数：5学时）1.课程主要内容结晶学基础，晶体化学基本原理，非金属单质晶体结构，无机化合物品体结构，硅酸盐晶体结构。2.重点和难点重点：结晶学指数，晶体中质点的堆积，氯化钠型结构，闪锌矿型结构，萤石型(反萤石型)结构，钙钛矿型结构，鲍林规则，硅酸盐晶体结构。难点：结晶学指数，晶体中质点的堆积，氯化钠型结构，闪锌矿型结构，萤石型(反萤石型)结构，钙钛矿型结构，鲍林规则，硅酸盐晶体结构。3.教学方法课堂讲授与线上自学相结合，采用分组讨论、启发式教学方法，在知识讲授的过程中，用晶体化学基本原理引出法律法规，增强学生的规矩意识。4.学生学习预期成果理解结晶学指数，晶体中质点的堆积，氯化钠型结构，闪锌矿型结构，萤石型(反萤石型)结构，钙钛矿型结构，鲍林规则，掌握硅酸盐晶体结构。5.支撑课程目标课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。第三单元晶体结构缺陷（学时数：6学时）1.课程主要内容晶体结构缺陷类型，点缺陷，固溶体，非化学计量化合物，刃位错和螺位错。2.重点和难点重点：热缺陷的基本类型，热缺陷形成反应式的写法，热缺陷平衡浓度的计算，固溶体形成反应式及化学式的写法，固溶体缺陷浓度的计算，非化学计量化合物形成反应式的写法，缺陷浓度与氧分压的关系，刃型位错。难点：热缺陷形成反应式的写法，热缺陷平衡浓度的计算，固溶体形成反应式及化学式的写法，固溶体缺陷浓度的计算，非化学计量化合物形成反应式的写法，缺陷浓度与氧分压的关系，刃型位错。3.教学方法课堂讲授与线上自学相结合，采用问题讨论式、启发式教学方法，在知识讲授的过程中，由缺陷形成的意义，引出“缺陷产生美，金无足赤，人无完人”，团队协作要包容他人的缺点。4.学生学习预期成果掌握热缺陷形成反应式的写法，热缺陷平衡浓度的计算，固溶体形成反应式及化学式的写法，固溶体缺陷浓度的计算，了解非化学计量化合物形成反应式的写法，缺陷浓度与氧分压的关系，理解刃型位错。5.支撑课程目标课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。第四单元非晶态结构与性质（学时数：6学时）1.课程主要内容熔体结构，熔体性质，玻璃的四个通性，玻璃形成的动力学条件和形成玻璃的结晶化学条件，玻璃结构的主要学说:晶了假说和无规则网络假说，硅酸盐玻璃和硼酸盐玻璃结构与性质，玻璃的结构参数。2.重点和难点重点：硅酸盐熔体的聚合物理论，黏度的定义，硅酸盐熔体的黏度与温度的一般关系，化学对硅酸盐熔体黏度的影响，晶子学说，无规则网络学说，氧硅比对玻璃结构的影响玻璃参数及相应计算，玻璃形成的热力学条件，动力学条件，结晶化学条件，玻璃的转变温却速率的关系。难点：硅酸盐熔体的聚合物理论，玻璃结构参数及相应计算，玻璃形成的热力学条件，动力学条件，玻璃的转变温度与冷却速率的关系。3.教学方法课堂讲授与线上自学相结合，采用问题讨论式、启发式教学方法，在知识讲授的过程中，引出外加剂的重要性，引导学生要能听取不同的声音，包容他人。4.学生学习预期成果了解硅酸盐熔体的聚合物理论，黏度的定义，硅酸盐熔体的黏度与温度的一般关系，化学对硅酸盐熔体黏度的影响，晶子学说，无规则网络学说，氧硅比对玻璃结构的影响，掌握玻璃参数及相应计算，理解玻璃形成的热力学条件，动力学条件，结晶化学条件，玻璃的转变温却速率的关系。5.支撑课程目标课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。第五单元表面结构与性质（学时数：4学时）1.课程主要内容固体的表面及其结构，固体的界面及其结构，润湿与吸附，测定固体表面成分和结构的方法等。2.重点和难点重点：固体的表面结构，润湿的类型，固体的界面，测定固体表面张力的方法。难点：固体的表面结构，陶瓷晶界结构，润湿的类型，固体的界面，测定固体表面张力的方法。3.教学方法通过多媒体课件和传统教学相结合，减少机械重复，强调表面结构和性质知识的追根溯源，注重知识体系的来龙去脉，培养学生的逻辑思维。4.学生学习预期成果掌握固体表面和界面的结构；熟练掌握固体表面的润湿和粘附。5.支撑课程目标课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。第六单元相平衡和相图（学时数：8学时）1.课程主要内容单元系统相图，二元系统相图，三元系统相图2.重点和难点重点：三元系统相图分析。难点：三元系统相图分析。3.教学方法课堂讲授与线上自学相结合，采用问题讨论式、启发式教学方法，在专业相图讲授的过程中，引导学生合理的选择材料生产过程中的配料及热处理制度，让学生在材料生产工艺中考虑到社会、安全、法律与环境因素。4.学生学习预期成果了解相图分析的各种规则；掌握三元相图并作进一步分析。5.支撑课程目标课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。第七单元固体中的扩散（学时数：6学时）1.课程主要内容扩散现象的宏观规律一一菲克第一、第二定律，描述扩散物质的浓度分布与距离、时间的关系，扩散微观机制，即扩散过程中原子迁移的方式，扩散系数，影响扩散系数的因素。2.重点和难点重点：菲克第一定律、菲克第二定律及其应用，扩散的微观机构，扩散系数。难点：菲克第一定律、菲克第二定律及其应用，扩散的微观机构，扩散系数。3.教学方法课堂讲授与线上自学相结合，采用启发式、诱导式教学方法，在知识讲授的过程中，用扩散产生的原因，激发学生活力。4.学生学习预期成果理解扩散现象的宏观规律一菲克第一、第二定律，了解扩散物质的浓度分布与距离、时间的关系，扩散微观机制，即扩散过程中原子迁移的方式，扩散系数，影响扩散系数的因素。5.支撑课程目标课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。第八单元固相反应（学时数：6学时）1.课程主要内容固相反应的分类与特征，固相反应动力学，影响固相反应得因素。2.重点和难点重点：固相反应特征，固相反应一般动力学关系，化学动力学范围，扩散动力学范围。难点：固相反应一般动力学关系，化学动力学范围，扩散动力学范围。3.教学方法课堂讲授与线上自学相结合，采用启发式、诱导式教学方法，在知识讲授的过程中，用固相反应历程，闸述人与人交流的重要性，从而激发学生的交流欲望。4.学生学习预期成果理解固相反应特征，了解固相反应一般动力学关系，化学动力学范围，扩散动力学范围。5.支撑课程目标课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。第九单元相变过程（学时数：8学时）1.课程主要内容相变的分类，液-固相变过程热力学，液-固相变过程动力学。2.重点和难点重点：相变的热力学分类方法，相变过程的温度、压力和浓度条件，晶核形成条件，晶核形成过程动力学，晶核生长过程动力学。难点：晶核形成条件，晶核形成过程动力学，晶核生长过程动力学。3.教学方法课堂讲授与线上自学相结合，采用启发式、诱导式教学方法，在知识讲授的过程中，用晶核形成的知识来阐述外加剂的重要性，引导学生要能听取不同的声音，包容他人。4.学生学习预期成果了解晶核形成条件，理解晶核形成过程动力学，晶核生长过程动力学。5.支撑课程目标课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。第十单元烧结（学时数：6学时）1.课程主要内容烧结定义，推动力和基本模型，在纯固态和有液相参与的烧结过程中，四种基本的传质产生的原因、条件、特点和动力学方程，烧结过程中晶粒生长，二次再结晶的控制，影响烧结的因素。2.重点和难点重点：烧结过程的推动力和各种传质过程特点;各种传质产生的原因、条件和动力学方程。难点：烧结过程各种传质过程特点;各种传质产生的原因、条件和动力学方程。3.教学方法课堂讲授与线上自学相结合，采用启发式、诱导式教学方法，在知识讲授的过程中，用高温下烧结过程来引导学生进一步理解千锤百炼、淬火成金的成长历程。4.学生学习预期成果掌握烧结定义，推动力和基本模型，理解在纯固态和有液相参与的烧结过程中，四种基本的传质产生的原因、条件、特点和动力学方程，了解烧结过程中晶粒生长，二次再结晶的控制，影响烧结的因素5.支撑课程目标课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。第十一单元腐蚀与氧化（学时数：2学时）1.课程主要内容材料腐蚀的基本概念，应力腐蚀，晶间腐蚀，界面在金属氧化中的作用。2.重点和难点重点：应力腐蚀，晶间腐蚀。难点：晶间腐蚀的分析。3.教学方法充分利用包括图片，视频等多媒体手段，图文并茂、生动讲授。通过案例分析，强调理论与实践相结合，促进学生知识整合，培养学生分析和解决实际问题的能力。4.学生学习预期成果了解腐蚀与氧化的基本概念，掌握应力腐蚀和晶间腐蚀。5.支撑课程目标课程目标1.能够解释晶体结构与缺陷、非晶体结构、相平衡、扩散等相关的基本概念和主要特征，并能够利用这些知识去分析、表达材料工程领域复杂工程问题。课程目标2.能够以材料工程问题为导向，从材料的晶体结构、相平衡、固体表面与界面、相变、扩散、固相反应和烧结等基本理论角度进行分析，从而解决材料生产、加工及服役过程中相关的复杂工程问题。课程目标3.能够依据材料高温过程的物理、化学变化等基本原理，对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别表达和分析，能够判断材料生产加工过程的复杂问题及其合理性，并获得有效结论。课程目标4.能够利用材料科学基础的基本知识和原理，结合材料新工艺、新技术的研发现状，通过查阅资料，对研究数据进行分析，得到合理有效的结论。第十二单元疲劳与断裂（学时数：2学时）课程主要内容疲劳的概念，疲劳裂纹扩展的物理模型，低温断裂与疲劳，高温蠕变与疲劳，氢脆，材料的疲劳与断裂重点和难点重点：疲劳裂纹扩展的物理模型，低温断裂与疲劳，高温蠕变与疲劳，氢脆，材料的疲劳与断裂。难点：疲劳裂纹扩展的物理模型，高温蠕变与疲劳。教学方法充分利用包括图片，视频等多媒体手段，图文并茂、生动讲授。通过案例分析，强调理论与实践相结合，促进学生知识整合，培养学生分析和解决实际问题的能力。4.学生学习预期成果了解胶体的基本概念、制备与净化方法；理解溶胶的胶团结构、ζ电势、溶胶的稳定及聚沉理论；理解胶体在生产生活中的应用；掌握溶胶的光学性质、动力学性质与电学性质。5.支撑课程目标课程目标1.掌握物理化学的基本概念、基本原理，能应用物理化学原理对化学反应过程中的现象和机理进行揭示