材料物理化学教学大纲(卓越班)

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1、《材料物理化学》（卓越班）课程教学大纲制定依据：木大纲根据2014版木科人才培养方案制定课程编号:10200534学时数：72学分数：4.5适用专业：无机非金属材料先修课程：《无机化学》、《物理化学》考核方式：考试一、课程的性质和任务《材料物理化学》是材料科学与工程专业必修的重要的专业基础理论课。在材料工程各专业的教学中，起着承上启下，连接棊础理论知识和专业技术知识的桥梁作用。是整个材料工程各专业的理论基础。该课程以材料组分、结构与性能之间相互关系及其变化规律为主线,主要研究材料制备过程中的物理现象与化学问题。木课程的主要任务有

2、四点：①使学牛理解并掌握品体、非晶体、熔体、胶体、表而、界而等物质形态的结构与性质的相关知识及其相互关系；②掌握二元、三元体系的相图识别及其应用。通过对材料组织结构的形成与相互转化规律的学习，理解材料的成分、温度、压力对材料组织结构形成的影响，为材料设计及制定材料生产工艺奠定科学基础；③掌握与材料生产、加工密切相关的高温下的材料动力学过程——扩散、固态反应和烧结等过程相关的物理化学理论；④了解新材料的组成、结构和性质关系及应用，开阔眼界，提高学习、掌握、开发新材料的兴趣。本课程教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三个层次：掌握

3、：要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、初步设计和解答与应用相关的问题，能够举一反三。理解：要求学生能够较好地理解所学内容，并R能够进行简单分析和判断。了解：要求学生能够一般地了解所学内容。木课程比无机非金属材料工程专业普通本科班多8个课时，卓越班是为国家培育卓越工程师计划的重要班级，为了讣使本班学牛:毕业后能够胜任水泥、商站混凝土、玻璃、陶瓷行业的生产与技术管理，迅速成为企业的骨干力量乃至领军人物，特在第一章无机材料的化学键与电子结构增加2学时、第二章品体的结构与常见的结构类型增加2学吋、第六章相图与相

4、平衡增加2学时、滴十章固态烧结增加2学时，共计增加8学时。主要对材料物理化学专业知识在实际工程屮的应用进行举例分析。二、教学内容与要求理论教学（学时：72）无机材料的化学键与电子结构（2学时）（一）教学内容1.1离子键与离子晶体结合能1、离了与离了键的形成2、电离子能、电子亲合能、电负性3、原子半径、离子半径及离子半径的确定4、离了及离了键的特性与离了晶体材料性能的关系5、离子晶体结合能的计算及对晶体性质的影响1.2共价键与分子轨道理论1、共价键的本质与特点2、分子轨道理论要点与原子轨道的组合原则3、分子晶体1.3金属键与固体中

5、电了的能带结构1、金屈键的基本特性2、固体屮电子的能带结构（二）教学要求掌握：（1）掌握：离子半径的含意；离子晶体结合能的计算；离子键、共价键、金属键的区别与联系。（2）理解：电离子能、电子亲合能、电负性、原子半径等基本概念；离子键、共价键、金属键的的特性与相应晶体性质的关系。（3）了解：分子晶体的特性；固体屮电子的能带结构.晶体的结构与常见晶体结构类型（12学时）（一）教学内容2.1晶体概念与基本性质1、晶体概念2、晶体的点阵结构3、晶体的基本性质1.2晶体的宏观对称性1、晶体对称的特点2、晶体的広观对称要索3、晶体的对称定律

6、2.4晶体化学基本原理1、离子堆积原理2、结晶化学定律3、鲍林规则2.5典型晶体结构1、单质的晶体结构2、典型无机化合物晶体结构2.6硅酸盐晶体结构1、硅酸盐的结构单元2、硅酸盐在空间的结合3、硅酸盐化为式表示方法4、岛状硅酸盐5、组群状硅酸盐6、链状硅酸盐7、层状结构硅酸盐8、网状结构硅酸盐（二）教学要求（1）掌握：晶体概念；晶体对称定律；晶体对称分类及国际符号；结晶符号；空间群及国际符号；球体最紧密堆积原理和堆积方式；彫响离子晶体结构的因素，离子晶体半径、配位数和配位多面体形状的关系；掌握鲍林五个规则的要领特点；无机材料典型

7、晶体结构;硅酸盐晶体结构式的概念和特点。（2）理解：对称组合定理；对称型的推导；结晶化学定律；离子晶体结构原理和类型离子堆积系数；鲍林规则的组成和意义；鲍林规则对结构的指导作川；无机材料典型晶休结构及性质关系；硅酸盐矿物结构、组成，性质三者之间的关系和规律。（3）了解：晶体性质、球体堆积的配位数和堆垛顺序熔体与非晶态固体（4学时）（一）教学内容3.1熔体结构1、掌握熔体结构的聚合物理论。2、理解影响熔体结构的各种因素。3、领会聚合物种类、数量与组成的关系。3.2熔体性质1、熟练掌握温度、纽成对熔体粘度的彩响。2、理解影响熔体表而

8、张力的各种因素。3、3玻璃的结构1、理解玻璃结构学说的耍点及意义。2、了解玻璃的通性及与晶体的区别。3、掌握玻璃体与晶体在结构上的界•同点。3.4玻璃的形成1、领会形成玻璃的结晶化学条件。2、掌握构成玻璃的形成体、屮间体和变性体的意义。3、了解温度、粘度、冷却速