1、材料化学课程教学大纲总学时：54 学分：3.0一、课程概况1、 课程性质：专业必修（学位课）2、 开课学期：13、适用专业：应用化学4、课程修读条件: 学生须具有一定的高等数学、无机化学、物理化学以及结构化学等相关基础知识。5、课程教学目的：通过材料化学课程的学习，掌握材料的结构、性能及其制备的基本原理、规律，介绍种类众多、内容丰富的材料的结构及性能知识，并引入学科前沿信息，了解各种材料的研究进展。二、教学基本要求材料化学课程内容包括晶体学基础、晶体缺陷化学、材料的性能、材料制备、金属材料、无机非金属材料、高分子材料、新型功能材料、纳米材料等内容。纵观材料化学所含内容可知，该课程内容丰富，所以
2、要课内外结合，对于材料科学中各类材料如新型功能材料、纳米材料的最新研究进展，首先让学生通过课外阅读文献资料和充分准备，然后组织学生进行课堂讨论；其次，将授课与学术报告，理论与实际结合起来，在教学过程中及时向学生发布与教学内容密切相关的学术报告会信息，鼓励学生积极参加学术报告，既扩大学生的知识面又使教学内容更加新颖。三、内容纲目及标准第1章 绪论 （2学时）教学目的本章的重点是材料化学的基本概念、特点及其主要内容，介绍材料化学在各个领域的应用和发展，使学生从整体上把握材料化学的学习内容。教学重点与难点材料化学课程的学习内容和方法教学内容1.1材料化学的基本概念 1.2材料化学的地位1.3学习材料
3、化学的意义1.4本课程的主要内容1.5本课程的特点及学习方法第2章 晶体学基础（8学时）教学目的 通过本章的学习，使学生掌握晶体学的相关基础知识，掌握三大类固体材料的结构特点、性能特点，建立材料结构与性能之间的关系。教学重点与难点1. 晶体学基本概念2. 晶体材料的结构 教学内容2.1元素和化学键2.2晶体学基本概念2.3晶体材料的结构2.4 固溶体第3章 晶体缺陷化学（4学时）教学目的 通过本章的学习，使学生掌握各类晶体缺陷对材料性能的影响吗，特别是晶体缺陷与材料物理性能之间的关系。教学重点与难点1. 缺陷的化学平衡2. 缺陷化合物的合成3. 缺陷的实验表征教学内容3.1 缺陷的发现3.2
4、缺陷的分类3.3 点缺陷3.4 缺陷的化学平衡3.5 缺陷化合物的合成3.6 缺陷热力学3.7 缺陷的实验表征3.8 非化学计量化合物3.9 材料研究方法第4章 材料的性能（4学时）教学目的 本章的重点是介绍材料各种性能与材料组成和结构的关系，以及一些性能的测试表征方法。教学重点与难点1. 力学性能2. 热性能3. 磁性能教学内容4.1 化学性能4.2 力学性能4.3 热性能4.4 电性能4.5 磁性4.6 光学性能第5章 材料的制备（8学时）教学目的通过本章的学习，掌握各类材料制备方法的原理以及各种制备方法的优缺点。教学重点与难点1晶体生长技术2溶胶凝胶法3非晶材料的制备教学内容5.1 晶体
5、生长技术5.2 气相沉积技术5.3 溶胶凝胶法5.4 液相沉淀5.5 固相反应5.6 插层法和反插层法5.7 自蔓延高温合成法5.8 非晶材料的制备第6章 金属材料（4学时）教学目的本章首先介绍一般金属材料的结构性能特点，然后着重介绍几类新型金属材料。重点引导学生结合前面所学内容，理解金属材料结构与性能特点以及获得特殊性能的方法和工艺手段。教学重点与难点1金属材料的结构与性能2储氢合金3非晶态金属材料教学内容6.1 金属材料结构与性能6.2 超耐热合金6.3 超低温合金6.4 超塑合金6.5 形状记忆合金6.6 储氢合金6.7 非晶态金属材料第7章 无机非金属材料（6学时）教学目的本章首先介绍
6、玻璃、水泥和普通陶瓷等无机非金属材料的结构性能特点，然后着重介绍几种现代无机非金属材料。重点引导学生结合前面所学内容，理解无机非金属材料的结构与性能特点以及获得特殊性能的方法和工艺手段。教学重点与难点1. 无机非金属材料的结构2. 新型无机非金属材料 教学内容7.1 无机非金属材料的分类及特点7.2水泥与玻璃7.3 陶瓷7.4 半导体材料7.5 超导材料第8章 高分子材料（4学时）教学目的通过本章学习，使学生掌握高分子材料的概念、特点、分类，高分子材料的制备与合成以及测试方法，初步了解高分子材料的应用。教学重点与难点1. 高分子的结构与性能2. 高分子的合成3. 电功能高分子教学内容8.1 高
7、分子结构与性能8.2 高分子合成8.3 聚合物光子材料8.4 电功能高分子8.5 化学功能高分子第9章 新型功能材料（8学时）教学目的通过本章的学习，掌握各类功能材料的工作原理、制备方法及其影响因素。教学重点与难点1固体电学性质的物理本质2固体光学性质的物理本质3固体磁学性质的物理本质教学内容9.1 固体的电性质与电功能材料9.2固体的光学性质与光学功能材料9.3固体的磁性质与磁性功能材料第10章 纳米材料（6学时）教学目的通过本章学习，使学生掌握纳米材料的概念、特点、分类，纳米材料的制备与合成以及测试方法，初步了解纳米材料的应用。教学重点与难点1. 纳米材料的特性2. 纳米材料的制备3. 纳
8、米材料的应用教学内容10.1 纳米材料的种类10.2 纳米材料的特性10.3 纳米材料的制备10.4 纳米材料的应用四、课程学时分配 章节标题学时其中讲授讨论实验上机习题其他第1章 绪论211第2章 晶体学基础86第3章 晶体缺陷化学44第4章 材料的性能44第5章 材料的制备871第6章 金属材料431第7章 无机非金属材料651第8章 高分子材料431第9章 新型功能材料862第10章 纳米材料631合 计54468五、课程作业与考核评价：课程考核采用课程论文的方式考核，成绩分配如下：平时成绩：平时作业、学习态度占30；期末成绩：闭卷考试，占70%。七、教材及主要参考书教材：曾兆华，杨建文
9、编著，材料化学（第2版），化学工业出版社，2013.7参考书：1. 杨兴钰，材料化学导论，武汉：湖北科学技术出版社，20032. 刘光华，现代材料化学，上海：上海科学技术出版社，20003. 周达飞， 材料概论，北京：化学工业出版社，20014. Brian S,Mitchell, An Introduction to Materials Engineering and Science,USA, John Wiley & Sons, 20045. William D, Callister J. Materials science and engineering: An introduction. 5th Ed. , USA, John Wiley & Sons, 19996. Smith W F. Foundations of materials science and engineering. New York, McGraw-Hill Book Co., 19927. Bradley D. Fahlman. Materials Chemistry. German, Springer, 2007
