04结构与物性教学大纲

附件二：研究生课程教学大纲模板及格式要求课程名称材料结构与性能English Materials Structure and Properties课程编号：开课单位：材料学院课内总学时：60 教学方式：讲授、讨论撰写人：考核方式：考试+论文开课学期：Ⅰ学分数:教学要求及目的１．掌握并了解材料结构与性能所涉及的主要基本概念、研究方法和技术手段；２．能够应用结构与物性所学的知识解决在今后从事材料物理的研究、工艺开发、材料设计与加工等方面所遇到的一些有关的理论和实验问题；３．结合材料结构与性能之间关联的最新研究成果，让学生了解材料最新、最前沿的成果和应用。

课程主要内容一、材料的原子和电子结构①……②……③……④……二、晶体结构①……②……③……④……三、晶体的缺陷①……②……③……④……四、力学性能①.微结构与基本力学性能②脆性破坏及其强度特性③屈服、韧性破坏及其强度特性④材料的增强、增韧方法及其机理⑤蠕变、疲劳及其强度特性五、物理性能①……②……③……④……课程教材及主要参考书1吴学梅.材料物理性能与检测.科学出版社，2012年2黄维刚，薛冬峰.材料结构与性能.华东理工大学出版社，2010年3徐光宪.物质结构. 高等教育出版社，1999年预修课程材料科学与工程基础、材料物理性能、材料分析方法使用专业、范围材料学、材料物理与化学、材料工程教学大纲实例：现代分析Modern Analysis课程编号：开课单位：理学院课内总学32 教学方式：讲授时：撰写人：张浩考核方式：考试开课学期：Ⅰ学分数: 2教学要求及目的１．使学生了解实分析较为深入的知识，其中包括测度论、抽象积分理论、Hilbert空间、Banach空间及相关的算子理论；３．……。

课程主要内容一、测度论①测度的一般理论；②抽象积分理论；③积分中的重要定理。

二、L p-空间中的一般理论三、Hilbert空间①正交性和正交投影；②Riesz 表示定理；③抽象Fourier分析。

结构和物性教学大纲一、课程地位与课程目标（一）课程地位结构和物性是应用物理专业本科生必修的基础课。

通过结构和物性课程的学习，使学生了解化学的基本原理和应用，使学生了解化学和物理学的相互联系和相互促进，克服过去物理专业课程安排只重视物理规律，忽视具体物性即所谓“有理无物”的传统作法，有利于改善物理专业学生的知识结构。

（二）课程目标通过本课程的学习，应使学生达到应达到以下的目标：1.使学生能深入的了解分子和物质的结构，了解化学的基本原理和应用。

2.可以从物质的结构出发，利用化学原理，对其物理性质进行半定量的描述性的阐述。

学会用物理和化学相结合的方法去解决物质材料中的一系列物性问题。

3．使学生掌握科学的学习方法，提高分析问题和解决问题的能力，增强物理和化学间的沟通、开阔思路，激发探索和创新精神，提升其整体科学素质。

二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，结合自学、课堂讨论、课外作业。

课堂教学物质的结构，相应的基本化学原理，分析其物理和化学性质。

课堂讨论物理或化学现象的解释。

三、课程主要内容与基本要求绪论结构与物性的研究内容和研究方法。

化学在自然科学中的地位，化学的研究内容、特点和方法、从物质结构的高度理解物质的性质，该课程的学习方法。

第一章原子结构和元素周期性质了解：化合物的周期性质，原子光谱和电子能谱的应用。

理解：元素周期表，元素性质的周期性，多电子原子结构。

掌握：原子分子的组成，微观粒子运动的描述方法和量子效应，氢原子的结构。

第二章化学键和分子结构了解：多原子分子的结构和表示法，氢键。

理解：共轭分子中的离域π键、金属键、配位键、离子键，分子间作用力，分子的大小和形状。

掌握：物质的性质和化学键类型，H原子的结构和共价键的本质，分子轨道理论和共价键类型，双原子分子的结构和性质。

第三章氢和氧的化学了解：溶液，酸和碱，氧化还原反应。

理解：氢、氧、水的结构和性质的关系。

掌握：氢、氧、水的结构和性质。

第四章碳和氮的化学了解：氮的氧化物，生物有机化学。

结构工程教学大纲第一部分：导论结构工程是土木工程的重要分支学科，是研究工程结构在受力和变形作用下的力学性质、计算方法、设计理论等内容的学科。

本课程旨在通过系统的教学，培养学生对结构工程的基本理论和实践能力，使其具备设计、分析和评估不同种类结构的能力。

第二部分：课程目标1. 掌握结构工程基本概念和基础知识，了解结构工程的发展历史和现状；2. 能够运用结构力学理论分析和计算桥梁、楼房等各类结构的受力性能；3. 能够运用相关工具和软件进行结构设计和优化，熟练掌握计算方法；4. 能够进行结构工程实践案例的分析和评估，提出合理的解决方案。

第三部分：课程内容1. 结构工程基础知识- 结构力学、结构动力学、结构稳定性等基本概念；- 结构荷载及其基本计算方法；- 结构材料力学基础知识。

2. 结构计算方法- 结构受力分析的方法与原理；- 结构应力、应变的计算与分析；- 结构变形的计算与分析；- 结构的极限状态设计原理。

3. 结构设计原则- 结构设计的基本原则和规范要求；- 结构设计中的安全、经济、美观性原则；- 结构设计中的可靠性与可行性原则。

4. 结构工程实践案例- 桥梁结构设计与评估；- 楼房结构设计与评估；- 隧道、岩土、水利等结构的设计与评估。

第四部分：教学方法本课程注重理论与实践相结合，采用多种教学方法，包括理论授课、案例分析、实验教学、自主学习等。

鼓励学生积极参与课堂讨论与实践操作，锻炼其独立分析和解决问题的能力。

第五部分：考核方式学生的考核主要包括平时表现、课堂作业、实验报告、期中考试和期末考试等内容。

考核方式既包括理论知识的考察，也包括实际操作能力和创新思维的考核，全面评价学生的学习成果。

结语通过本课程的学习，学生将全面了解结构工程的基本理论和实践应用，具备独立分析和解决问题的能力，为将来从事结构工程设计及相关领域工作打下坚实的基础。

愿所有学子在结构工程领域取得优异的成绩，为社会发展做出积极贡献。

物质结构教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质结构化学是化学本科专业必修基础理论课程。

结构化学主要研究原子、分子及晶体的结构以及它们与物质的物理、化学性质的关系。

二、课程的任务与目的本课程主要讲述研究物质结构的理论和实验方法。

主要目的是使学生掌握微观物质运动的基本规律，获得原子、分子及晶体结构的基本理论、基础知识，了解物质的结构与性能关系，了解研究分子和晶体结构的近代物理方法的基本原理，加深对前修课程，如无机化学、有机化学等的有关内容的理解，为后续课程的学习打下必要的基础；通过本课程的学习，培养学生能物质结构与物质性质（性能）相互关系的基本规律出发，分析和解决问题。

从而提高学生运用结构化学的原理和方法来分析问题解决问题的能力，进一步培养他们的辩证唯物主义世界观，以期能更好的完成中学化学的教学任务以及更好的从事科学研究。

三、教学基本要求1、弄清原子、分子和晶体中电子运动的基本规律，了解用量子力学原理研究原子、分子结构的基本方法，理解波函数和微观体系的运动状态的描述方法。

2、理解用量子力学研究分子结构和络合物结构的基本方法，掌握分子轨道理论和配位场理论的基本原理，深入了解化学键的本质，理解分子电子结构和化学性质间的相互关系，初步了解研究分子对称性和群论的概念及其在研究分子结构中的作用。

3、了解研究分子结构的近代物理实验方法的基本原理，并学会简单的图谱分析。

4、了解晶体点阵结构和晶体的对称性，了解晶体中的化学键型。

理解x 射线衍射的基本原理及劳埃方程和布拉格方程，了解粉末法晶体结构分析的基本原理。

四、教学中注意的几个问题1、教学中尽量运用多媒体手段，以帮助学生理解微观世界。

2、重点讲解运用量子力学方法处理微观体系的思想、模型和方法、结果及结果的应用，而无须注重数学推导细节，只要求了解数学推导过程的来龙去脉，因为数学只是作为处理问题的工具。

3、充分调动学生的抽象思维和想象力，了解和掌握微观粒子的运动规律。

《结构化学》课程教学大纲课程代码：ABCL0408课程中文名称：结构化学课程英文名称：Structural Chemistry课程性质：选修课程学分数：1.5课程学时数：24授课对象：材料化学专业本课程的前导课程：无机化学、物理化学等一、课程简介结构化学是在原子、分子的层次上研究原子、分子、晶体结构的运动规律，揭示物质的微观结构与性能之间关系的一门基础科学。

它以电子构型和几何构型为两条主线，系统讲授三种理论和三类结构：量子理论和原子结构、化学键理论和分子结构、点阵理论和晶体结构。

为本科生打下两方面基础：量子化学基础、结晶化学基础。

这些基础对于建立微观结构概念和原理、掌握现代测试方法具有不可替代的作用。

二、教学基本内容和要求课程教学内容：1 量子力学基础知识：（1）微观粒子的运动特征，（2）量子力学的基本假设，（3）箱中粒子的Schrödinger方程及其解；3 原子结构和性质：（1）单电子原子的Schrödinger方程及其解，（2）量子数的物理意义，（3）波函数电子云图形，（4）多电子原子的结构，（5）元素周期表和元素周期性质；4 共价键和双原子分子的结构化学：（1）化学键的概述，（2）H2+的结构和共价键的本质，（3）分子轨道理论和双原子分子的结构；5 多原子分子的结构和性质：（1）价层电子对互斥理论（VSEPR），（2）杂化轨道理论；6 配位化合物的结构和性质：（1）概述，（2）价键理论、晶体场理论、配位场理论；7 晶体的点阵结构和晶体的性质：（1）晶体结构的周期性和点阵，（2）晶体的衍射。

课程的重点、难点：1 量子力学基础知识：（1）微观粒子的运动特征，（2）量子力学的基本假设；3 原子结构和性质：（1）量子数的物理意义，（2）波函数电子云图形，（3）多电子原子的结构；4 共价键和双原子分子的结构化学：（1）化学键的概述，（2）H2+的结构和共价键的本质；5 多原子分子的结构和性质：（1）杂化轨道理论；6 配位化合物的结构和性质：（1）价键理论、晶体场理论、配位场理论；7 晶体的点阵结构和晶体的性质：（1）晶体结构的周期性和点阵。

《结构化学》课程教学大纲课程编码：课程性质：必修专业课、学时数：54、学分数： 2、适用专业：化学一、课程性质、目的和要求物质结构是化学（师范类）专业的必修专业课，本课程的主要任务是对物质微观结构、基本理论及思想方法有正确的认识，能够理解结构与性能的相互关系及其某些实验方法的基本原理。

教学目的在于使学生加深以前必修课的理解，并且为后续课的学习和科学研究及从事中学教学工作打下坚实的基础，提高运用物质结构基本原理和方法来分析问题和解决问题的能力。

要求学生了解以下几个方面：1、量子力学的基本原理及其在化学理论中的应用。

2、原子结构理论和分子轨道理论及其应用。

3、晶体点阵理论、结晶化学和晶体结构。

4、测定结构的实验方法。

5、恰当运用类比、模拟等科学方法及抽象思维和数学工具处理问题的方法。

二、教学内容、要点和课时安排绪论第一章量子力学基础和原子结构（22学时）第一节经典物理学的困难和量子论的诞生（4学时）一、了解Plank “能量子”的意义和Einstein光量子论。

二、理解氢原子光谱和氢原子线性光谱的解释。

三、理解Bohr 原子结构理论基本要点。

h四、掌握德布罗意波的关系式：P=五、理解二象性的实验验证—晶体的电子衍射。

六、掌握不确定关系X ·ΔP X≥ h第二节实物微粒运动状态的表示方法，态叠加原理，（ 2 学时）。

一、掌握波函数合格条件及正交性2 2 2二、理解 d d 的物理意义。

第三节实物微粒的运动状态的描述- 薛定谔方程。

（ 2 学时）一、了解含时定态薛定谔方程的形式。

二、理解定态薛定谔方程在笛卡直角坐标系中的形式及各项的物理意义。

三、掌握应用-势箱中的粒子。

第四节定态薛定谔方程的算符表示（2 学时）一、掌握算符的概念，算符与物理量之间的关系二、掌握算符的本征质，本征函数和本征方程的概念三、理解量子力学中平均值的概念，平均值公式的简单应用第五节氢原子与类氢离子的定态薛定谔方程及其解（4 学时）一、掌握定核近似模型二、了解定态薛定谔在球极坐标中的形式。

教学大纲课程名称：高聚物的结构与性能（也叫，高分子物理）英文名称：Structure and Properties of Polymers（Polymer Physics）学时：80学分：4一、教学目标和基本要求1.全面了解“高聚物的结构与性能”课程的教学内容；2.了解高聚物的结构、分子运动和性能的特点；3.正确理解高聚物的结构与性能之间的内在联系及其基本规律；4.要求从三个层次去理解高聚物的结构与性能之间的关系；5.辨证理解高分子与小分子的本质不同；6.能为高聚物材料的合成、加工、测试、选材提供一定的理论依据。

二、课程简介“高聚物的结构与性能”课程是高分子学科学生必修的专业基础课，是一门包含以高分子化合物为对象的全部物理内容的综合学科。

通过讲授高分子的结构、高分子运动以及高聚物的一系列物理性能，使学生深入理解高聚物的结构与性能之间的内在联系及其基本规律，辩证理解高分子化合物与小分子化合物的本质不同。

另外，高分子科学中最新的科研成果也不断地被充实到教学中，使学生及时了解新概念、新知识、新观点，准确和深刻理解高分子物理中的基本问题。

在重要章节设有专题讨论内容，即把课程中的重点、难点以及高分子科学研究中的热点问题作为专题与学生进行讨论，从而达到学习与研究相结合、学习与讨论相结合的目的。

三、教材及指导用书1.教材何平笙．《新编高聚物的结构与性能》．北京：科学出版社，20092.指导用书朱平平，何平笙，杨海洋．《高分子物理重点难点释疑》．合肥：中国科学技术大学出版社，2011四、教学重点、难点1.软物质的特征2.有规立构高分子与无规立构高分子3.高分子链特有的构象、形态及尺寸问题4.高分子链特有的柔性及其本质5.高分子链的构象统计方法6.无规行走链与自回避行走链7.高分子间相互作用力8.高分子链的凝聚过程9.高聚物丰富的凝聚态结构10.高分子整链的取向与链段解取向11.多链凝聚态与单链凝聚态12.共混高聚物的相容性及相容性对性能的影响13.高分子运动特点14.高分子特有的链段运动及温度依赖性15.整链运动特点16.高聚物独有的高弹性17.高聚物显著的黏弹性18.力学松弛过程的模型描述19.高聚物特殊的溶解过程20.高分子溶液性质特点21.高分子的θ溶液。