一、 课程名称:材料化学导论
二、 课程代码:CHEM30261
三、 学时和学分:16学时,1学分
四、 适用专业:应用化学、材料化学
五、 先修课程:无机化学、有机化学、物理化学
六、 使用教材:自编教材
七、 参考书目
[1] 《材料合成化学》,徐甲强主编,哈尔滨工业大学出版社,2003年;
[2] 《材料合成与制备》,崔春翔主编,华东理工大学出版社,2010年;
[3] 《材料化学》,李奇,陈光巨等主编,高等教育出版社出版社,2010年;
[4] 《合成化学》,潘春跃编著,化学工业出版社,2005年.
八、 课程描述
《材料化学导论》是化学专业的一门专业必修课,课程内容涵盖了无机材料,有机材料,高分子材料的性质以及相关合成方法的最新研究动态。材料科学是本世纪最活跃、最富生命力、最有发展前途的学科之一。材料永远是一切科学和技术发展必不可少的基石,对于一个国家的现代化建设的战略重要性不言而喻。作为材料科学的一门主要分支,材料化学的内容主要包括无机材料化学和高分子科学,这也是本课程的两大部分。
无机材料化学主要研究无机非金属材料的制备、组成、结构、表征、性质和应用。 高分子科学涵盖高分子化学、高分子物理、高分子材料学和高分子工艺这四方面的内容。本课程主要涉及高分子化学与物理,是高分子科学中最基础的部分。同时,课程还包括了近年来发展迅速、应用前景广阔的几类无极有机材料例如介孔材料,有机小分子发光材料,有机半导体材料等的应用等。使学生掌握材料化学的基本原理、基本方法、基本技术和发展规律,培养学生的化学方法学意识,并能在今后的科研及生产实践中,运用这些方法学去分析和解决化学问题。
九、 教学目标
1. 本课程的主要目的是让学生掌握无机有机材料化学合成的原理,目的和手段。包括无机有机材料合成化学的理论基础;材料合成技术与方法学;典型无机有机材料的合成实例等。要求学生从理论上掌握无机有机材料合成的基础知识----热力学与动力学;传统的合成技术与条件;材料合成的途径与方法;无机有机材料合成的新技术新方法;通过对典型材料合成实例的学习掌握设计实验研究方案,以及应用中的注意事项等。通过本课程的学习能够独立承担和开展具体材料合成理论与实验的研究工作。
2. 知识贡献
章节名称 |
知识贡献(教学内容) |
教学要求 |
学时 |
绪论 |
1.1 材料的发展过程 1.2 材料的分类 1.3 材料科学和材料化学 |
了解化学材料的发展,分类等基础知识。 |
2 |
第一章 材料化学的理论基础 |
2.1 固体—晶体和非晶体 2.2晶体材料的微观结构 2.3晶体的能带理论 2.4缺陷和非整比化合物 |
理解材料化学的一些基本理论基础。 |
2 |
第二章 材料合成的方法与设计 |
2.1 无机物的合成方法 2.2 有机化合物的合成方法 2.3 高分子化合物的合成方法 |
掌握无机、有机、高分子化合物的一些基本合成方法。 |
2 |
第三章 材料合成技术与设计 |
3.1 等离子体合成 3.2 激光合成 3.3 微波化学合成 3.4 相转移催化 3.5 光化学有机合成 |
了解一些新型合成方法。 |
2 |
第四章 材料结构的表征 |
4.1材料结构的表征 4.2热分析技术 4.3显微技术 4.4 X射线衍射技术 4.5波谱技术 |
掌握无机材料中一些典型化合物的合成方法。 |
2 |
第五章 高分子化合物 |
5.1高分子化合物及高分子材料基本知识 5.2高分子化合物合成基本方法 5.3高分子化合物的化学反应 5.4高分子化合物的结构与性质的关系 |
了解各种新型高分子化合物材料的特性应用。 |
2 |
第六章 有机膜材料的制备 |
6.1介绍可应用的无机有机膜材料 6.2制备薄膜发光器件以及场效应晶体管器件 6.3相关性能的表征手段 |
了解新型膜材料的合成方法及其应用领域。 |
2 |
第七章 新型功能材料 |
7.1形状记忆合金 7.2减振材料 7.3贮氢材料 7.4液晶材料 7.5超导材料 7.6光导纤维 7.7分离膜 |
了解各种新型材料的特性用应用。 |
2(选讲) |
第八章 功能转换材料 |
8.1热电材料 8.2压电材料 8.3光电材料 8.4热释电材料 8.5磁光材料 8.6电光材料 8.7声光材料 |
了解各种新型材料的特性用应用。 |
2(选讲) |
十、 教学方法
1. 改革教学方法和教学手段,使用多媒体教学,加强启发式教学。
2. 在教学中充分利用研讨课来培养学生分析问题和解决问题的能力。
3. 在教学内容方面,突出一个“新”字,尽可能地将无机、有机合成领域的新反应、新试剂、新方法、新进展引入教学之中,紧密结合无机、有机、高分子材料的前沿实例,紧密结合与无机、有机有关的材料化学领域的最新发展,不断补充新的教学内容,注重学生创新能力的培养。
十一、 考核及成绩评定方式
本课程的考核方式包括学生平时成绩和论文(作业)成绩。平时成绩占30%,平时成绩:根据教学需要,采用课堂随机提问、课堂讨论、等多种形式对学生的学习过程和结果进行考察和评价。论文(作业)成绩占70% 主要包括撰写各章节论文。
大纲制定人:李哲峰
大纲审定人:向斌
制定时间:2014-04