材料物理化学教学大纲(普通本科班)

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1、《材料物理化学》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：64学分数：4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、非品体、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了解新材料的纟R成、结构和性质关系及应用，开阔眼界，提高淫习、掌握、开发新材料的兴趣。木课程教学内容的基木要求分为掌握、理解、了

3、解三个层次：掌握：要求学生能够全而、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，并只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。二、教学内容与要求理论教学（学吋：64）晶体的结构与常见晶体结构类型（10学时）（一）教学内容2.1晶体概念与慕木性质1、晶体概念2、晶体的点阵结构3、品体的基木性质2.2晶体的宏观对称性1、晶体对称的特点2、晶体的宏观对称要素3、品体的对称定律2.4晶体化学基木原理1、离子堆积原理2、结

4、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硅酸盐品体结构1、硅酸盐的结构单元2、硅酸盐在空间的结合3、硅酸盐化学式表示方法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；品体对称定律；品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；影响离了晶体结构的因素，离了晶体半径、配位数和配位多而体形状的关系；掌握鲍林五个规则的要领特点；无机材料典型品体结构;硅酸盐晶体结构式的概

5、念和特点。（2）理解：对称纟R合定理；对称型的推导；结晶化学定律；离了晶体结构原理和类型离了堆积系数；鲍林规则的组成和意义；鲍林规则对结构的指导作用；无机材料典型晶体结构及性质关系；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、组成对熔体粘度的影响。2、理解影响熔体表而张力的各种因索

6、。3、3玻璃的结构1、理解玻璃结构学说的要点及意义。2、了解玻璃的通性及与品体的区别。3、掌握玻璃体与晶体在结构上的异同点。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、冷却速率对玻璃形成的影响。3.5常见玻璃类型1、掌握硅酸盐玻璃的结构参数2、硼酸盐玻璃结构及应用。（二）教学要求（1）掌握：熔体结构的聚合物理论、温度、纟R成对熔体粘度的影响、玻璃体与晶体在结构上的异同点、构成玻璃的形成体、屮间体和变性体的意义（2）理解：影响熔体结构的各种因索、

7、影响熔体表面张力的各种因索、玻璃结构学说的要点及意义（3）了解：玻璃的通性及与品体的区别、温度、粘度、冷却速率对玻璃形成的影响、硼酸盐玻璃结构及应用晶体结构缺陷（8学时）（一）教学内容4.1热力学平衡态点缺陷1、热缺陷的基木类型2、平衡态热缺陷浓度3、点缺陷的运动与输运4、2非热力学平衡态点缺陷4.3点缺陷符号与化学方程式1、点缺陷符号2、点缺陷化学方程式4.4离子晶体屮的点缺陷与色心4.5掺杂与非化学计量化合物1、固溶体的分类2、置换型固溶体3、填隙型固溶体4、同溶体的研究方法5、非化宁计量化合物4.6晶体的线缺

8、陷——位错1、位错理论的提出2、位错的基木类型和特征（二）教学要求（1）掌握：缺陷符号、缺陷反应方程式的写法；固溶体的分类和结构；固溶体的常用研究方法；非化学计蜃化合物的形成及类型。（2）理解：理解点缺陷的意义；缺陷的分类、特点和缺陷浓度的计算方法；非化学计量化合物的形成过程；固溶体的分类、概念和结构、置换型固溶体和填隙型固溶体的区别;形成无限型固溶体的条件