北京化工大學
一、課程基本資訊
二．課程教育目標
1．本課程對學生思想品德方面的培養目標：
通過對本課程的學習，使學生了解掌握材料化學的基本內容的同時，在教學過程中，注意運用辯證唯物主義理論闡明化學基本原理和元素及其化合物的變化規律，促進學生辨證唯物主義世界觀的形成。
2．課程對學生知識與能力的培養目標
在教學當中講究科學的思維方法，幫助學生學會利用基礎理論服務於實際應用過程。學會利用不同學科的知識為科學研究活動服務。掌握將科學知識轉化為生產力的基本方法。
在教學過程中，注意介紹材料化學當前發展的成果、動向和理論，使課程與當前材料科學的發展相同步。
在教學過程中注意結合化學工業發展的新成就、反映現代材料化學發展的理論、新成果、研究動態及其在高新技術中的應用，激發學生學習熱情和自覺性，培養獨立思考、積極思維和創新意識。
課程內容分為三個層次：（1）掌握（學會）（2）熟悉（理解）（3）了解。在內容上做到重點突出、嚴格要求和留有餘地。
三．理論教學內容與要求（含學時分配）
緒論（1.5學時）
簡要介紹本課程的生產的歷史條件、材料化學對人類歷史的重要性及材料的分類、各種先進材料的製備研究方法和研究成果。各種現代技術對材料化學的依賴和促進作用。材料化學的研究內容及在科學研究、化工生產、國民經濟中的地位和作用；介紹本課程的要求、學習方法及教學安排。
第一章晶體學基礎（2學時）
主要內容：
晶體結構的週期性結，晶體結構的對稱性，晶體結構的x射線衍射基本原理，晶體結構的描述。（由於與結構化學課程有重複部分，本章中部分內容只作簡介）
教學目的：
掌握：1、晶體結構的週期性和點陣；2、晶體缺陷產生的原因及其對材料效能的影響；
理解：晶體結構的對稱性，結構對稱性與晶體外形的關係。
了解：晶體結構的x衍射基本原理及x衍射分析方法。
重點難點：
晶體的點陣結構，晶體的型別等。產生晶體缺陷的原因及晶體缺陷對晶體的物理化學效能的影響。控制晶體缺陷的方法、
第二章晶態和非晶態材料的特性（5學時）
主要內容：
晶態物質的特徵和結構基礎，非整比化合物材料的效能和製備方法，液晶材料及其與結構的關係，玻璃材料和陶瓷材料。玻璃材料與陶瓷材料的應用。新型功能玻璃與陶瓷材料的發展近況。
教學目的：
掌握：1、晶體特徵的結構基礎（晶體的均勻性，晶體的各向異性，晶體的自範性，晶體的對稱性）；
2、液晶材料（液晶和塑晶，液晶和特性，液晶材料）；
3、玻璃和陶瓷（晶態材料與非晶態材料的異同，玻璃，陶瓷）
理解：非整比化合物材料
了解：晶體學點陣群和晶體和性質
重點難點：
晶態物質的結構基礎，玻璃和陶瓷材料的結構特點，結構與物質性質的相互關係。上述各種材料的合成製備的一般方法。玻璃與陶瓷的異同。
第三章金屬材料（3學時）
主要內容：
金屬特性與金屬鍵及其相互關係；金屬單質結構；常見金屬單質的結構型別和特點；合金結構，輕金屬合金材料、金屬材料、玻璃態金屬簡介。
教學目的：
掌握：1、金屬鍵能帶理論；
2、金屬單質結構的近似模型。
理解：合金結構，金屬材料（包括輕金屬材料）的效能特點及應用領域。
了解：金屬玻璃材料的製造方法及其應用前景。
重點難點：
金屬鍵能帶理論；金屬近似模型知識。
第四章無機非金屬材料（5學時）
主要內容：
離子晶體結構；離子晶體結構與離子半徑的關係；離子極化對離子晶體性質的影響。分子間作用力與超分子化合物，簡介部分新型無機非金屬材料的製備方法與應用前景。
教學目的：
掌握：1、幾種二元離子晶體的典型結構形式，離子半徑、離子鍵及晶格能的；
2、無機非金屬材料（無機非金屬材料分類、碳素材料、單質矽、無機化合物材料等）
3、分子間作用力與晶體效能之間的關係。
理解：分子間作用力與超分子化學（超分子化學，晶體工程）
了解：結晶化學定律，多元複雜離子晶體結構的規則。
重點難點：離子半徑、離子鍵、離子晶體的晶格能的計算方法；二元離子化合物的結構型別；分子間作用力在超分子化學和超分子化合物中的作用。晶體結構的穩定規則。
第五章高分子材料（3學時）
主要內容；
高分子材料的發展情況簡介，高分子材料的結構特點和效能，高分子材料的聚合方法，塑料、橡膠、纖維、複合材料，功能高分子等材料的性質特點及其與結構的關係。
教學目的：
掌握： 1、高分子材料的結構特點和效能； 2、塑料、橡膠、纖維、複合材料。
理解：高分子的聚合方法、注意事項及控制手段。
了解：功能高分子材料。
重點難點：高分子材料的合成方法、高分子材料合成條件的控制；高分子材料的結構與效能之間的相互關係；功能高分子材料的效能特點。
第六章奈米材料（3.5學時）
主要內容：
奈米科技及奈米材料概念及應用進展，奈米材料的製備，奈米材料的分析檢測技術，奈米材料的應用前景。
教學目的：
掌握：1、奈米科技進展，奈米材料的種類，奈米材料的特異性能。
2、奈米材料的製備（奈米粉體的合成，奈米複合材料的製備）
理解：奈米材料的測試技術及其發展概況；
了解：奈米材料的應用。
第七章新型功能材料（4學時）
教學內容：
光學功能材料，半導體功能材料，超導材料，電效能材料，功能轉換材料等介紹。
本章教學以講座形式，其內容以理解和了解為主。
第八章材料合成的條件（5學時）
教學內容：
材料合成過程中溶劑的選擇與應用；氣體的分離與淨化，真空的獲得與測量，高溫的獲得與測量，低溫的獲得與測量。
教學目的：
掌握：1、材料合成過程中溶劑的選擇（溶劑的作用與分類，溶劑的作用與分類，溶劑的提純，非水溶劑在合成化學上的應用）
2、氣體的分離的淨化
理解：高溫的獲得（高溫反應器的選擇，高溫的測量等），低溫的獲得與測量方法。
了解：真空的獲得方法與測量技術。
四、作業
每次課後布置作業，每次課的課後作業量約為5～7題，每章收一次作業，作業批改量為全體同學的50%。作業總計50～60道題左右；
提倡並鼓勵同學之間對重點和難點問題進行討論，通過討論加深對課堂學習內容的理解和掌握。最終獨立完成作業。
五、考核方式
期末前進行一次120分鐘的考試，具體考試時間至少提前2周通知學生。考試採用閉卷形式。
六、成績評定
平時每次作業和課堂小練習佔總成績的10%，學生在學習期間通過查閱資料編寫的小**成績佔總成績的30%，期末考試成績佔總成績的60%。
執筆人：金鑫
2023年6月20日
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