绪论 材料化学
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《材料化学》课程考试标准学时:54 学分:3.0一、课程性质与考试基本要求:课程性质:专业必修(学位课)考试基本要求:要求学生掌握涉及材料结构、材料性能以及材料制备与合成等内容的基本原理、基本规律的知识,将金属学、陶瓷学和高分子物理的基础理论融合为一体,了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料、新型功能材料以及纳米材料的基本概念、研究进展,掌握材料共性规律,融汇贯通,并指导材料的设计和应用,具备一定的科研能力、思维能力和创造能力。
二、考试方法:闭卷考试三、试题类型:简答题、分析综合题等四、课程考试内容及要求:第1章绪论(2学时)[本章重点]《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)[本章重点]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)[本章重点]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 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)[本章重点]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)[本章重点]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)[本章重点]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)[本章重点]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)[本章重点]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)[本章重点]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)[本章重点]1.纳米材料的特性2. 纳米材料的制备3.纳米材料的应用[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 纳米材料的应用五、成绩评定方式:课程总成绩由课程论文成绩(70%)和平时成绩(30%)(包括课外作业和学习态度)按比例评定。
化学绪论讲稿第一环节:导入,体会学习化学的重要性同学们,首先恭喜大家顺利进入初三的学习。
初三的课表上多了一门化学课,化学与生活与劳动是非常有关系的,所以我想先评估一下大家是不是热爱劳动,了解生活。
评估的方式很简单,就是清洗生活物品。
需要清洗的物品有三样:一只带水垢的杯子、一只带油污的碗还有一片被红墨水污染的布。
现在大家已经分成了四个小组,每个小组的同学都需要清洗这几样东西,大家都有的工具就是一只刷子。
第一小组的同学还可以分到1杯白醋,第二小组的同学还可以分到一些做馒头用的苏打粉,第三小组的同学可以分到一块肥皂,最后一个小组的同学工具最齐全,有刷子、白醋、苏打粉和肥皂。
下面给大家3分钟左右的时间,组内分工,用手上有的工具清洗带水垢的杯子、带油污的盘子和带墨迹的布条。
时间到,我们来看一看大家的劳动成果。
请第一小组的同学谈谈你们的感受。
你们觉得什么洗干净了?什么洗得还不尽如人意?(提问)我们来检查一下看是否如此。
第二小组的同学呢?(提问)第三小组的同学呢?(提问)最后我想问一下第四小组的同学,你们的工具最齐全,你们是不是把所有的东西都洗干净了?(提问)你们是怎么发现可以用白醋清洗水垢,用苏打粉清洗污的?(提问)同学们回答的都非常好,我非常高兴。
现在大家已经知道了水垢要用醋洗,油污要用苏打洗,墨迹应该用肥皂洗,这已经是化学思维了。
不过这种思维还非常简单,只是停留生活的经验层面,为了让这种思维更完整、更全面,我们必须学习化学。
第二环节:分析核心概念“化学”学习一门学科,我们总应该了解它研究什么。
刚才的实验一切都很好,不过还有一点点遗憾,那就是墨迹没有洗干净,下面由我来清洗墨迹,大家一边看我清洗,一边思考化学研究什么。
好,如果只允许使用一个词来概括化学留给你的印象,你会选择哪个?(提问)我们来看看外国友人是怎样认识化学的,这是英国的初中化学教材,我翻开其中的一页,你们看到了什么?果然,你们的观点得到了印证,化学研究的突出问题是变化,化学的民间定义就可以认为是一门研究变化的学科。
《有机化学》第一章绪论一、教学内容本节课的教学内容来自于《有机化学》第一章绪论。
这部分内容主要包括有机化学的基本概念、有机化合物的分类、有机化学反应类型以及有机化合物的结构和性质。
具体内容包括:1. 有机化合物的定义和特点:介绍有机化合物的概念,解释有机化合物的特点,如碳氢化合物的存在、有机化合物的命名规则等。
2. 有机化合物的分类:介绍烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等有机化合物的分类和特点,解释它们的结构差异和性质特点。
3. 有机化学反应类型:介绍加成反应、消除反应、取代反应等有机化学反应类型,解释反应机理和反应条件。
4. 有机化合物的结构和性质:介绍有机化合物的结构特点,如碳原子的四价键、有机化合物的同分异构现象等,解释有机化合物的物理性质和化学性质。
二、教学目标1. 学生能够理解有机化学的基本概念和特点,掌握有机化合物的分类和命名规则。
2. 学生能够了解有机化学反应的类型和机理,理解反应条件和反应产物的关系。
3. 学生能够分析有机化合物的结构和性质,运用有机化学的基本原理解决实际问题。
三、教学难点与重点重点:有机化合物的分类和特点、有机化学反应类型和机理、有机化合物的结构和性质。
难点:有机化合物的结构和性质的理解和应用、有机化学反应机理的掌握。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、多媒体教具、有机化合物的模型或图示。
学具:笔记本、笔、有机化合物的结构模型或图示、有机化学反应机理的图示。
五、教学过程1. 引入:通过展示有机化合物的实际例子,如糖类、脂肪、蛋白质等,引起学生对有机化学的兴趣,引出本节课的主题。
2. 讲解:在黑板上用粉笔写出有机化合物的定义和特点,引导学生理解有机化合物的概念和特点。
然后,通过图示和模型,讲解有机化合物的分类和结构特点,如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。
3. 示例:通过具体的有机化学反应实例,讲解加成反应、消除反应、取代反应等有机化学反应类型,解释反应机理和反应条件。
4. 练习:给出一些有机化合物的结构和性质的题目,让学生通过观察和分析,回答题目,巩固对有机化合物的结构和性质的理解。
材料物理化学论文(5篇)材料物理化学论文(5篇)材料物理化学论文范文第1篇一、材料物理专业的特色材料物理专业是“讨论各种材料特殊是各种先进结构材料、新型功能材料物理基础、微观结构以及与性能之间关系的基本规律,为各种高新技术材料进展供应科学依据的应用基础学科,是理工融合的学科”[1,2]。
材料物理是物理学与材料科学的一个交叉学科,主要通过各种物理技术和效应,实现材料的合成、制备、加工与应用。
主要讨论范围包括材料的合成、结构、性质与应用;新型材料的设计以及材料的计算机模拟等[3]。
材料物理将理科的学问传授与工科的工程力量培育相结合,使传统材料工艺学与以现代物理学为基础的材料科学相融合,具有“亦工亦理,理工相融”的特点。
二、材料物理化学在材料物理专业中的作用和地位材料物理化学是贵州高校材料物理专业本科生的学位必修课程,这门课程是从物理化学的角度讨论材料科学与工程的基础理论问题,从基础的具有共性的原理及方法来论述各种材料的组成与结构、制备与合成、性能与应用的相互关系。
该门课程的教学目的在于提高同学的专业学问水平,培育同学科学的思维方式和独立的创新力量,以及综合运用基础理论来解决实际问题的力量。
材料物理化学是材料物理专业特别重要的专业基础课,它以高等数学、高校化学、高校物理等理论基础课程为基础。
高等数学是学习物理化学的重要手段和工具,物理化学只有通过数学语言的表达才能成其为真正的科学。
熟悉到高校物理和物理化学中热力学内容的连接,了解高校物理中原子结构学问的介绍,协调好与高校化学中原子结构部分内容的关系,突出重点,避开重复,讲清难点,是材料物理化学教学中值得留意和仔细对待的问题[4]。
材料物理化学同时也是材料物理专业的后续专业课程(材料腐蚀与防护等)的基础课程。
材料腐蚀与防护课程中的金属与合金的高温氧化的热力学部分,就要运用材料物理化学中诸多热力学基本学问,如G-T平衡图和克拉佩龙方程等。
材料物理化学犹如一座桥梁,将材料物理专业的前期基础课与后续专业课联接起来,以完善专业学问的系统与连贯性。
第一章绪论●材料和化学药品化学药品的用途主要基于其消耗;材料是可以重复或连续使用而不会不可逆地变成别的物质。
●材料的分类按组成、结构特点分:金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料按使用性能分:Structural Materials ——主要利用材料的力学性能;Functional Materials ——主要利用材料的物理和化学性能按用途分:导电材料、绝缘材料、生物医用材料、航空航天材料、能源材料、电子信息材料、感光材料等等●材料化学的主要内容:结构、性能、制备、应用第二章材料的结构2.1 元素和化学键●了解元素的各种性质及其变化规律:第一电离能、电子亲和势、电负性、原子及离子半径●注意掌握各种结合键的特性及其所形成晶体材料的主要特点各种结合键主要特点比较●了解势能阱的概念:吸引能(attractive energy,EA):源于原子核与电子云间的静电引力排斥能(repulsive energy,ER):源于两原子核之间以及两原子的电子云之间相互排斥总势能(potential energy):吸引能与排斥能之和总势能随原子间距离变化的曲线称为势能图(势能阱)较深的势能阱表示原子间结合较紧密,其对应的材料就较难熔融,并具有较高的弹性模量和较低的热膨胀系数。
2.2 晶体学基本概念●晶体与非晶体(结构特点、性能特点、相互转化)晶体:原子或原子团、离子或分子在空间按一定规律呈周期性地排列构成(长程有序)非晶体:原子、分子或离子无规则地堆积在一起所形成(长程无序、短程有序)晶态与非晶态之间的转变• 非晶态所属的状态属于热力学亚稳态,所以非晶态固体总有向晶态转化的趋势,即非晶态固体在一定温度下会自发地结晶,转化到稳定性更高的晶体状态。
• 通常呈晶体的物质如果将它从液态快速冷却下来也可能得到非晶态。
●晶格、晶胞和晶格参数周期性:同一种质点在空间排列上每隔一定距离重复出现。
周期:任一方向排在一直线上的相邻两质点之间的距离。
《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。