《材料化学》课程教学大纲 课程基本信息( Course lnformation) *课程代码 MT348(Credit 学分 (Course Code (Credits) *课程名称 材料化学 Course Name) Materials Chemistry 课程性质 必修 (Course Type) 授课对象本科生 (Audience undergraduates 授课语言 e 中文 Chinese Instruction *开课院系材料科学与工程学院 School of Materials Science and Engineering 先修课程 大学化学:大学物理;材料热力学; undergraduate chemistry; undergraduate physics; (Prerequisite) thermodynamics of material 郭兴伍:胡晓斌 授课教师 张鹏;陈汉 课程网址 http://cc.sjtu.edu.cn/g2s/oc/ Xingwu Guo (Instructor Site/main# /rich/33900?ref=¤toc=6654 Xiaobin Hu: Peng Webpage) Zhang: Han Chen. 材料化学一直是化学的一个有机组成部分,是与材料制备、加工、服役和分析过程 有关的化学。材料化学具有内容广泛、多学科或交叉学科的突出性质,作为化学研 究和新材料技术的一个关键领域正在世界范围内获得越来越广泛的认识重视 本课程的教学目的是使学生掌握化学与材料科学与工程的内在联系,了解材料科学 领域在应用化学和化学概念方面的最新进展。理解组成某种材料的原子、离子或者 *课程简介 分子的排列组合与其宏观结构和性能之间的内在联系,使学生学会应用从原子和分 ( Description子水平的观点来思考和解决相关的材料科学问题。为材料学院本科生奠定良好的材 料化学知识基础和思维方法,为后续课程的学习服务 本课程的主要教学内容包括材料化学概论:材料化学理论基础;金属及无机非金属 材料化学:高分子材料化学:有机/无机杂化材料化学;材料化学在先进材料制备 中的应用等。希望通过本课程的教学能更广泛地向材料科学与工程学科的学生传达本 领域激动人心的研究方向以及材料化学为新材料技术提供的机会
《材料化学》课程教学大纲 课程基本信息（CourseInformation） *课程代码 （Course Code） MT348 *学时 （Credit Hours） 32 *学分 （Credits） 2 *课程名称 （CourseName） 材料化学 Materials Chemistry 课程性质 (Course Type) 必修 授课对象 （Audience） 本科生 undergraduates 授课语言 (Language of Instruction) 中文 Chinese *开课院系 （School） 材料科学与工程学院 School of Materials Science andEngineering 先修课程 （Prerequisite） 大学化学；大学物理；材料热力学；undergraduate chemistry; undergraduatephysics; thermodynamics ofmaterial. 授课教师 （Instructor） 郭兴伍；胡晓斌； 张鹏；陈汉； Xingwu Guo； Xiaobin Hu；Peng Zhang; Han Chen. 课程网址 (Course Webpage) http://cc.sjtu.edu.cn/G2S/OC/ Site/main#/rich/33900?ref=¤toc=6654 *课程简介 （Description） 材料化学一直是化学的一个有机组成部分，是与材料制备、加工、服役和分析 过程 有关的化学。材料化学具有内容广泛、多学科或交叉学科的突出性质，作为化 学研 究和新材料技术的一个关键领域正在世界范围内获得越来越广泛的认识重视。 本课程的教学目的是使学生掌握化学与材料科学与工程的内在联系，了解材料 科学 领域在应用化学和化学概念方面的最新进展。 理解组成某种材料的原子、离子 或者 分子的排列组合与其宏观结构和性能之间的内在联系，使学生学会应用从原子 和分 子水平的观点来思考和解决相关的材料科学问题。 为材料学院本科生奠定良好 的材 料化学知识基础和思维方法，为后续课程的学习服务。 本课程的主要教学内容包括材料化学概论；材料化学理论基础；金属及无机非 金属 材料化学；高分子材料化学；有机／无机杂化材料化学；材料化学在先进材料 制备 中的应用等。希望通过本课程的教学能更广泛地向材料科学与工程学科的学生传达本 领域激动人心的研究方向以及材料化学为新材料技术提供的机会
Material chemistry has always been an integral part of chemistry and is a chemistry associated with the preparation, processing, service and analytical processes of materials Material chemistry has a broad-based, multidisciplinary or interdisciplinary nature as a key area of chemical research and new materials technology it is gaining more and more recognition worldwide The purpose of this course is to equip students with the intrinsic links between chemistry and materials science and engineering and to understand the latest advances in applied chemistry and chemistry concepts in materials science. Understanding the intrinsic link between the arrangement of atoms, ions, or molecules that make up a material and it macrostructure and properties allows students to learn to apply and address related *课程简介 ( Description material chemistry knowledge base and thinking method for undergraduate students of Materials College, and to provide services for the follow-up courses The main teaching contents of this course include the introduction of material chemistry; the theoretical basis of material chemistry the chemical of metals and inorganic non-metallic materials; the chemistry of polymer materials, the chemistry of organic/inorganic hybrid materials; and the application of material chemistry in the reparation of advanced materials. It is hoped that the teaching of this course will more widely convey to students in the materials science and engineering disciplines the exciting research directions in this field and the opportunities that material chemistry provides for new materials technologie 课程教学大纲( course syllabus) 掌握材料化学范围内的基础理论和基本知识,认识和掌握材料合成、结构、性能和 应用之间的内在联系及其变化规律。(支持毕业要求1.1) 2.掌握材料化学重要的专业基础知识,了解材料化学的发展历史、目前的发展现状以 及将来的发展趋势。深入理解化学和化学工艺在材料发展和使用过程中所起的重要作 课程目标用。(支持毕业要求1.2) Learning|3.对材料设计、制备及加工过程中的实际问题采用适当的理论进行描述和分析,从而 Outcomes寻求解决方案。(支持毕业要求21,2.2) A.培养学生资料查阅检索能力,了解本课程所涉及的各种合成方法、结构、性能在材 料研究和开发中的具体应用实例。(支持毕业要求4.1,10.2) 5.了解材料工程中特定系统、技术或工艺流程设计中体现出的对社会、环境等相关因 素考虑。(支持毕业要求72)
*课程简介 （Description） Material chemistry has always been an integral part of chemistry and is a chemistry associated with the preparation, processing, service, and analytical processes of materials. Material chemistry has a broad-based, multidisciplinary or interdisciplinary nature. As a key area of chemical research and new materials technology, it is gaining more and more recognitionworldwide. The purpose of this course is to equip students with the intrinsic links between chemistry and materials science and engineering, and to understand the latest advances in applied chemistry and chemistry concepts in materials science. Understanding the intrinsic link between the arrangement of atoms, ions, or molecules that make up a material and its macrostructure and properties allows students to learn to apply and address related material science issues from an atomic and molecular level perspective. To lay a good material chemistry knowledge base and thinking method for undergraduate students of Materials College, and to provide servicesfor the follow-up courses. The main teaching contents of this course include the introduction of material chemistry; the theoretical basis of material chemistry; the chemical of metals and inorganic non-metallic materials; the chemistry of polymer materials; the chemistry of organic/inorganic hybrid materials; and the application of material chemistry in the preparation of advanced materials. It is hoped that the teaching of this course will more widely convey to students in the materials science and engineering disciplines the exciting research directions in this field and the opportunities that material chemistry provides for new materialstechnologies. 课程教学大纲（coursesyllabus） *课程目标 (Learning Outcomes) 1. 掌握材料化学范围内的基础理论和基本知识，认识和掌握材料合成、结构、性能和 应用之间的内在联系及其变化规律。（支持毕业要求 1.1） 2．掌握材料化学重要的专业基础知识，了解材料化学的发展历史、目前的发展现状以 及将来的发展趋势。深入理解化学和化学工艺在材料发展和使用过程中所起的重要作 用。（支持毕业要求 1.2） 3．对材料设计、制备及加工过程中的实际问题采用适当的理论进行描述和分析，从而 寻求解决方案。（支持毕业要求 2.1，2.2） 4.培养学生资料查阅检索能力，了解本课程所涉及的各种合成方法、结构、性能在材 料研究和开发中的具体应用实例。（支持毕业要求 4.1，10.2） 5.了解材料工程中特定系统、技术或工艺流程设计中体现出的对社会、环境等相关因 素考虑。（支持毕业要求 7.2）
毕业要求 指标点 课程目标 达成途径 1掌握专业基础理论知识、专 1、工程知识与国际前业知识、实验技能 课程讲授、作业、讨 12了解本专业的研究前沿以及 发展趋势 1能将数学、自然科学、工程 科学的语言工具用于工程问题的3 表述 课程目标与毕业要2问题分析 课程讲授、作业、讨 2能运用相关科学原理,识别 论、考试 求对应关系 ( Relationship 和判断复杂工程问题的关键环节3 between learning 并求解 outcomes and 1能够基于科学原理,通过文 graduation 4、研究献研究或相关方法,调研和分析4 程讲授、作业、讨 requirements 复杂工程问题的解决方案 7、工程与社会、环2认识和评价材料科学与工程 境、可持续发展 对社会、环境的影响以及实践中5程讲授、作业、讨 环境保护与可持续发展的意识 102掌握外语、计算机、文献检 10、终身学习索等终生学习的能力,能够从学4课程讲授、作业、读 术报告中掌握专业前沿。 书报告、讨论 教学内容学时数学作业及 方式要求 基本要求 考查方式 *教学内容、进度 材料科学的逻辑思想→材料化学 安排及要求 的概念→材料化学的多(交叉) ( Class Scheduled第一章材料化 课堂课外作学科性质一材料化学的作用和重 Requirements) 学概论 讲授业要性→材料化学的现状→本课程 的任务。原子→化学键→分子 超分子→缺陷→表面与界面→ 程材料
*课程目标与毕业要 求对应关系 （Relationship between learning outcomes and graduation requirements） 毕业要求 指标点 课程目标 达成途径 1、工程知识与国际前 沿 1.1 掌握专业基础理论知识、专 业知识、实验技能 1 课程讲授、作业、讨 1.2 了解本专业的研究前沿以及 论 发展趋势 2 2. 问题分析 2.1 能将数学、自然科学、工程 科学的语言工具用于工程问题的 表述。 3 课程讲授、作业、讨 2.2 能运用相关科学原理，识别 论、考试 和判断复杂工程问题的关键环节 并求解 3 4、研究 4.1 能够基于科学原理，通过文 献研究或相关方法，调研和分析 复杂工程问题的解决方案 4 课程讲授、作业、讨 论 7、工程与社会、环 境、可持续发展 7.2 认识和评价材料科学与工程 对社会、环境的影响以及实践中 环境保护与可持续发展的意识。 5 课程讲授、作业、讨 论 10、终身学习 10.2 掌握外语、计算机、文献检 索等终生学习的能力，能够从学 术报告中掌握专业前沿。 4 课程讲授、作业、读 书报告、讨论 *教学内容、进度 安排及要求 (Class Schedule& Requirements) 教学内容 学时 教学 方式 作业及 要求 基本要求 考查方式 第一章材料化 学概论 1 课堂 讲授 课外作 业 材料科学的逻辑思想→材料化学 的概念→材料化学的多（交 叉） 学科性质→材料化学的作用 和重 要性→材料化学的现状→ 本课程 的任务。原子→化学键→ 分子→ 超分子→缺陷→表面与 界面→工 程材料
原子结构、价键理论和分子结 构。内容避免与《大学化学》利 《量子力学》的内容重复,必须 大学化学基础之上的提高与深 第二章材料 化:b)晶体缺陷:重点讲解缺 化学理论基础 符号,色心和高分子掺杂。点缺小测验 陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷留: 《固体物理》、《材料科学基础》 等超分子化学重点介绍分子之 间的作用方法和强度;分子识 别:分子自组装;超分子催化 21原子结构 与化学键理论 课堂讲课外作业 授 2.2分子结构 与分子性质 课堂讲课外作业 授 课堂讲 2.3缺陷化学 授/果外作业 2.4超分子化 课堂讲课外作业 如何从原子、分子水平的观点和方 法来了解和控制组织结构对材料 第三章金属 制备和性能的影响。对比与从晶粒 及无机非金属12 大小、相组成、相分布的层面来 材料化学 研究问题在思想方法上的不同。制小测验 备金属及无机非金属材料的基本 原理和基本方法:基本化学反应 共性化学问题与化学规律: 31金属材料 课堂课外作 化学 讲授|业 32无机非 课堂课外作 属材料化学 讲授
第二章 材料 化学理论基础7 a)原子结构、价键理论和分子结 构。内容避免与《大学化学》和 《量子力学》的内容重复，必须是 大学化学基础之上的提高与深 化；b)晶体缺陷：重点讲解缺陷 符号，色心和高分子掺杂。点缺 陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷留给 《固体物理》、《材料科学基础》 等 c)超分子化学重点介绍分子之 间的作用方法和强度；分子识 别；分子自组装；超分子催化。 小测验 2.1 原子结 构 与化学键理论 课堂讲 授 课外作业 2.2 分子结构 与分子性质 课堂讲 授 课外作业 2.3 缺陷化学 课堂讲 授 课外作业 2.4 超分子化 学 课堂讲 授 课外作业 第三章 金属 及无机非金属 材料化学 12 如何从原子、分子水平的观点和方 法来了解和控制组织结构对材料 制备和性能的影响。对比与从晶粒 大小、相组成、相分布的层面来 研究问题在思想方法上的不同。制 备金属及无机非金属材料的基本 原理和基本方法；基本化学反应； 共性化学问题与化学规律； 小测验 3.1 金属材料 化学 课堂 讲授 课外作 业 3.2 无机非金 属材料化学 课堂 讲授 课外作 业
高分子材料的基本概念及特性 重点讲解自由基聚合反应(占 第四章高 子材料化学 聚合物总产量的60%以上)→ 小测验 活性中心的重要性→聚合物结 构的调控与配位聚合。 1.高分子材 料概述 课堂讲课外作业 授 .2.加成聚 课堂讲 授 外作业 课堂让课外作 43缩合反应 授 44气相聚 果堂讲课外作业 授 重点介绍什么是杂化材料?有机 第五章有机 无机杂化材料与复合材料的区 无机杂化材 别;有机-无机杂化材料的主要 料化学 制备方法:有机/无机杂化材料的小测验 应用。 51杂化材料 课堂讲棵课外作业 的基本概念 52有机无机 杂化材料的制 授外作业 备方法 5.3有机无机 杂化材料的应 课堂讲课外作业 授 用 考核方式(成绩构成)平时成绩20%+期中考试成绩40%+期末考试成绩40% (Grading) (grade composition)daily score20%+the mid-term exam40%+ the final exam40% 教材:《材料化学》讲义;主编:郭兴伍,副主编:张鹏,陈汉,胡小斌。课程使用 该自编讲义 参考资料 教材或参考资料(1 ntroduction to materials chemistry; Harry R. Cock; ISBN: 018906720903:(2 Materials (Textbooks& Other/chemistry, Bradley,DFahlman Materials [3]( Chemistry of Advanced Materials)An Overview; Edited by Leonard VInterrante Mark Hampden-Smit [4](Materials Chemistry) An Emerging Discipline; Edited by Leonard VInterrante Lawrence A Casper Arthur B. Ellis 5]《材料化学原理》,王恩信[等]编,东南大学出版社;出版日期:1997
第四章 高分 子材料化学 高分子材料的基本概念及特性 →重点讲解自由基聚合反应（占 8 聚合物总产量的６０％以上）→ 小测验 活性中心的重要性→聚合物结 构的调控与配位聚合。 4.1. 高分子材 料概述 课堂讲 授 课外作业 4.2. 加成聚 合 课堂讲 授 课外作业 4.3 缩合反应 课堂讲 授 课外作 业 4.4 气相聚 合 课堂讲 授 课外作业 第五章 有 机 /无机杂 化材 料化 学 4 重点介绍什么是杂化材料？有机/ 无机杂化材料与复合材料的 区 别；有机-无机杂化材料的主 要 制备方法；有机/无机杂化材 料的 应用。 小测验 5.1 杂化材料 的基本概念 课堂讲 授 课外作业 5.2 有机-无机 杂化材料的制 备方法 课堂讲 授 课外作业 5.3 有机-无机 杂化材料的应 用 课堂讲 授 课外作业 *考核方式 (Grading) （成绩构成）平时成绩 20%+期中考试成绩 40%+期末考试成绩 40%; (grade composition) daily score20%+the mid-term exam40%+ the final exam40% *教材或参考资料 (Textbooks & Other Materials) 教材：《材料化学》讲义；主编： 郭兴伍，副主编：张鹏，陈汉，胡小斌。课程使用 该自编讲义 参考资料： [1] Introduction to materials chemistry; Harry R. Cock;ISBN:0-18906720903; [2] Materials chemistry, Bradley, D.Fahlman, [3]《Chemistry of Advanced Materials》An Overview; Edited by Leonard V.Interrante Mark J. Hampden-Smith; 1998 [4]《Materials Chemistry》An Emerging Discipline; Edited by Leonard V.Interrante Lawrence A. Casper Arthur B. Ellis. [5]《材料化学原理》，王恩信.[等]编, 东南大学出版社；出版日期: 1997；
[6]《材料化学导论》,邓启刚,席慧智,刘爱东主编;哈尔滨工业大学;出版社:出版 日期:1999 [刁]《现代材料化学》,刘光华编著:海科学技术出版社; 8]《无机材料化学》,田顺宝[等]编著:科学出版社;出版日期;1993 9]《功能高分子材料化学》,赵文元,王亦军编著,化学工业出版社,出版日期:1996 [1o]《材料化学》周志华等编著:化学工业出版社:2007年7月出版; [11]《材料化学》曾兆华杨建文编著:化学工业出版社:2008年4月出版 其它 (More) 备注 (Notes 备注说明: 1.带*内容为必填项。 2.课程简介字数为300-500字;课程大纲以表述清楚教学安排为宜,字数不限
[6]《材料化学导论》，邓启刚, 席慧智, 刘爱东主编；哈尔滨工业大学；出版社；出版 日期:1999 [7]《现代材料化学》，刘光华编著；海科学技术出版社； [8]《无机材料化学》，田顺宝.[等]编著；科学出版社；出版日期:, 1993 [9]《功能高分子材料化学》，赵文元,王亦军编著，化学工业出版社，出版日期: 1996 [10]《材料化学》周志华等编著；化学工业出版社；2007 年 7 月出版； [11]《材料化学》曾兆华杨建文编著；化学工业出版社；2008 年4 月出版。 其它 （More） 备注 （Notes） 备注说明： 1．带*内容为必填项。 2．课程简介字数为 300-500 字；课程大纲以表述清楚教学安排为宜，字数不限