内蒙古科技大学：《材料化学》课程教学大纲 Material Chemistry

材料化学课程教学大纲英文名称：MaterialChemistry课程编号：771540600学时数：56其中实验学时数：0课外学时数：0学分数：3.5适用专业：材料化学相关专业一、课程的性质、目的和任务材料化学是一门交叉学科，涉及化学和材料两大学科领域，在两大学科中起到桥梁的作用。本课程属于专业基础课。本课程的目的在于拓宽学生的知识面，启发学生的思维，培养其对于材料科学、化学的兴趣。本课程的任务是在教学中全面系统的介绍材料科学中的相关化学问题，用化学理论去解决材料的结构、合成、表征等问题，有助于从事材料的研究、开发和应用工作。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点掌握材料科学以及材料化学的基础知识、基本概念和一些理论基础，掌握材料的制备方法、结构表征及其基本应用。了解目前的一些新型材料及其具体分类。重点掌握材料化学的理论基础以及制备和表征方法。第1章绪论对材料化学有初步的认识，激发学生对这门课程的学习兴趣。初步了解材料科学、材料化学中所出现的一些概念，介绍材料化学与其他学科的关系，并介绍本门课的学习方法。1.1材料的发展过程了解材料发展的五个过程，以及这五个过程之间的关系。1.2材料的分类了解材料的具体分类，以及这几类中有哪些属于结构材料。1.3材料科学和材料化学了解材料化学的学科内容以及目前对于新一代材料的要求。第2章材料化学的理论基础2.1固体一一晶体和非晶体掌握晶体与非晶体的区别、晶体的宏观特征和晶态与非晶态的转化。2.2晶体材料的微观结构了解空间点阵、晶面、晶向、点群及空间群的概念。2.3晶体的能带理论掌握共有化电子、能带理论及能带理论的主要应用，要求熟练掌握以能带理论解释导体、半导体和绝缘体的微观差别。2.4缺陷和非整比化合物掌握点阵缺陷的分类、点缺陷、缺陷化学基础、晶界及其化学，重点掌握材料缺陷的化学处理方法、位错及其对固体物性的影响。2.5非晶态结构的几何特征简单了解非晶态材料、晶向分布函数（RDF）、无规密堆积和无规密堆硬球模型、非晶态材料的稳定性一系列概念。2.6相图和相图化学

材料化学课程教学大纲 英文名称：Material Chemistry 课程编号：771540600 学时数：56 其中实验学时数：0 课外学时数：0 学分数：3.5 适用专业：材料化学相关专业 一、课程的性质、目的和任务 材料化学是一门交叉学科，涉及化学和材料两大学科领域，在两大学科中起到桥梁的作用。本 课程属于专业基础课。 本课程的目的在于拓宽学生的知识面，启发学生的思维，培养其对于材料科学、化学的兴趣。 本课程的任务是在教学中全面系统的介绍材料科学中的相关化学问题，用化学理论去解决材料的结 构、合成、表征等问题，有助于从事材料的研究、开发和应用工作。 二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 掌握材料科学以及材料化学的基础知识、基本概念和一些理论基础，掌握材料的制备方法、结 构表征及其基本应用。 了解目前的一些新型材料及其具体分类。 重点掌握材料化学的理论基础以及制备和表征方法。 第1章 绪论 对材料化学有初步的认识，激发学生对这门课程的学习兴趣。初步了解材料科学、材料化学中 所出现的一些概念，介绍材料化学与其他学科的关系，并介绍本门课的学习方法。 1.1 材料的发展过程 了解材料发展的五个过程，以及这五个过程之间的关系。 1.2 材料的分类 了解材料的具体分类，以及这几类中有哪些属于结构材料。 1.3 材料科学和材料化学 了解材料化学的学科内容以及目前对于新一代材料的要求。 第2章 材料化学的理论基础 2.1 固体——晶体和非晶体 掌握晶体与非晶体的区别、晶体的宏观特征和晶态与非晶态的转化。 2.2晶体材料的微观结构 了解空间点阵、晶面、晶向、点群及空间群的概念。 2.3晶体的能带理论 掌握共有化电子、能带理论及能带理论的主要应用，要求熟练掌握以能带理论解释导体、半导 体和绝缘体的微观差别。 2.4 缺陷和非整比化合物 掌握点阵缺陷的分类、点缺陷、缺陷化学基础、晶界及其化学，重点掌握材料缺陷的化学处理 方法、位错及其对固体物性的影响。 2.5非晶态结构的几何特征 简单了解非晶态材料、晶向分布函数（RDF）、无规密堆积和无规密堆硬球模型、非晶态材料 的稳定性一系列概念。 2.6相图和相图化学

掌握相律、二元系相图总论和三元系相图的基本知识，以及相图与新材料关系：重点掌握固溶体、中间体、中间相的概念以及相图。2.7固态相变了解相变的类型、连续相变、相变增韧；重点掌握固体中的扩散、相变动力学、重建型相变。2.8聚合物的结构特征了解聚合物的微观结构、材料的聚集状态、聚合物中的分子运动、织态结构以及聚合的老化和稳定。第3章材料结构的特征3.1材料结构的特征了解材料的结构特征包括哪些。3.2热分析技术掌握热重分析、差热和差示扫描量热分析及应用。3.3显微技术掌握光学显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜技术。3.4X射线衍射技术重点掌握X射线的产生、粉末法X射线衍射、单晶法X射线衍射分析技术。3.5波谱技术掌握波谱技术原理、紫外及可见分光光谱、分子振动波谱、核磁共振谱和电子自旋共振谱、原子吸收光谱、发射光谱、火焰原子发射法、材料的表面分析技术。第4章材料制备化学4.1化学合成与材料制备重点掌握材料制备的具体含义及目的。4.2晶体材料的制备重点掌握陶瓷法、化学法、化学气相沉淀法制备晶体材料，了解晶体材料制备的一些特殊方法如：高压、水热、电弧法、渣壳熔炼法等。4.3微晶颗粒和团簇的制备了解微晶材料以及团簇材料的概念。4.4无定形材料的制备了解制备无定型材料的技术种类。4.5晶体生长了解晶体生长的方法，重点掌握熔体固化法和溶液结晶法。4.6聚合物材料的制备简单了解聚合物材料的制备方法。第5章材料的结构与物理性能5.1晶体材料的结构与物理性能重点掌握晶体材料的共同基本特征。5.2非晶体材料的结构与物理性能了解非晶体材料的特点。5.3液晶材料的结构与物理性能了解液晶材料的结构特点。第6章新型结构材料掌握新型结构材料高温结构材料、轻型结构材料、超低温材料、超硬材料以及超塑性合金的特点，了解非晶态金属材料、新材料、工程塑料和复合材料。第7章新型功能材料

掌握相律、二元系相图总论和三元系相图的基本知识，以及相图与新材料关系；重点掌握固溶 体、中间体、中间相的概念以及相图。 2.7固态相变 了解相变的类型、连续相变、相变增韧；重点掌握固体中的扩散、相变动力学、重建型相变。 2.8聚合物的结构特征 了解聚合物的微观结构、材料的聚集状态、聚合物中的分子运动、织态结构以及聚合的老化和 稳定。 第3章 材料结构的特征 3.1材料结构的特征 了解材料的结构特征包括哪些。 3.2热分析技术 掌握热重分析、差热和差示扫描量热分析及应用。 3.3显微技术 掌握光学显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜技术。 3.4 X射线衍射技术 重点掌握X射线的产生、粉末法X射线衍射、单晶法X射线衍射分析技术。 3.5波谱技术 掌握波谱技术原理、紫外及可见分光光谱、分子振动波谱、核磁共振谱和 电子自旋共振谱、原子吸收光谱、发射光谱、火焰原子发射法、材料的表面分析技术。 第4章 材料制备化学 4.1化学合成与材料制备 重点掌握材料制备的具体含义及目的。 4.2晶体材料的制备 重点掌握陶瓷法、化学法、化学气相沉淀法制备晶体材料，了解晶体材料制备的一些特殊方法 如：高压、水热、电弧法、渣壳熔炼法等。 4.3微晶颗粒和团簇的制备 了解微晶材料以及团簇材料的概念。 4.4无定形材料的制备 了解制备无定型材料的技术种类。 4.5晶体生长 了解晶体生长的方法，重点掌握熔体固化法和溶液结晶法。 4.6聚合物材料的制备 简单了解聚合物材料的制备方法。 第5章 材料的结构与物理性能 5.1晶体材料的结构与物理性能 重点掌握晶体材料的共同基本特征。 5.2非晶体材料的结构与物理性能 了解非晶体材料的特点。 5.3液晶材料的结构与物理性能 了解液晶材料的结构特点。 第6章 新型结构材料 掌握新型结构材料高温结构材料、轻型结构材料、超低温材料、超硬材料以及超塑性合金的特 点，了解非晶态金属材料、新材料、工程塑料和复合材料。 第7章 新型功能材料

了解新型功能材料的类型，其主要包括：记忆合金、减震材料、储氢材料、液晶材料、超导材料、光导纤维、分离膜、医用聚合物材料、准液晶以及其他现代功能材料。第8章功能转换材料了解热电材料、压电材料、光电材料、热释材料、磁光材料、电光材料、声光材料以及具有能量转换功能的聚合物的特点。一教学方式及学时分配序号主要内容主要教学方式「学学时分配辅导答疑比例21讲授第一章绪论2202: 1讲授第二章材料化学的理论基础3102:1讲授第三章材料结构的表征442: 1讲授第四章材料制备化学532:1第五章材料的结构与物理性讲授能662:1讲授第六章新型结构材料762: 1讲授第七章新型功能材料52:18讲授第八章功能转换材料四、其它教学环节的要求1.课堂教学：本课程56学时均为课堂教学，以讲授为主；2.习题课和课堂讨论：包括在各章教学学时中，每章理论教学内容结束后进行：3.作业：每章讲授结束后布置，根据各自特点不同可以是一定量的复习题，或是大作业，完成情况可计入平时成绩。五、本课程与其它课程的联系本课程的先修课程：化学类课程六、考核方式本课程是必修课。考核方式为闭卷笔试，满分100分。七、教学参考书目1、《材料化学导论》，唐小真，高等教育出版社，1997.7第一版2、《材料化学导论》，邓启刚，席慧智，刘爱东，哈尔滨工业大学出版社，1999.8第一版3、《材料科学基础》，潘金生，清华大学出版社，1998.6第一版

了解新型功能材料的类型，其主要包括：记忆合金、减震材料、储氢材料、液晶材料、超导材 料、光导纤维、分离膜、医用聚合物材料、准液晶以及其他现代功能材料。 第8章 功能转换材料 了解热电材料、压电材料、光电材料、热释材料、磁光材料、电光材料、声光材料以及具有能 量转换功能的聚合物的特点。 三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 主要教学方式 学时分配 辅导答疑比例 1 第一章 绪论 讲授 2 2 第二章 材料化学的理论基础 讲授 20 2:1 3 第三章 材料结构的表征 讲授 10 2:1 4 第四章 材料制备化学 讲授 4 2:1 5 第五章 材料的结构与物理性 能 讲授 3 2:1 6 第六章 新型结构材料 讲授 6 2:1 7 第七章 新型功能材料 讲授 6 2:1 8 第八章 功能转换材料 讲授 5 2:1 四、其它教学环节的要求 1.课堂教学：本课程56学时均为课堂教学，以讲授为主； 2.习题课和课堂讨论：包括在各章教学学时中，每章理论教学内容结束后进行； 3.作业：每章讲授结束后布置，根据各自特点不同可以是一定量的复习题，或是大作业，完成情况 可计入平时成绩。 五、本课程与其它课程的联系 本课程的先修课程：化学类课程 六、考核方式 本课程是必修课。考核方式为闭卷笔试，满分100分。 七、教学参考书目 1、《材料化学导论》，唐小真，高等教育出版社，1997.7第一版 2、《材料化学导论》，邓启刚，席慧智，刘爱东，哈尔滨工业大学出版社，1999.8第一版 3、《材料科学基础》，潘金生，清华大学出版社，1998.6 第一版