《材料化学》教学大纲课程名称：材料化学课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称：MaterialChemistry其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：32/2.0/2.0先修课程：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学，材料科学基础后续课程支撑：材料物理授课时间：1-16周，周一5-6节授课地点：6B-303授课对象：2024级材料科学2班（专升本）开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：美雄华/讲师答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式：2.每次发放作业时，采用集中讲解方式：3.平日可以通过网上论坛或留言进行答疑：4.课外时间的答疑辅导安排在办公室（一学期不少于三次）。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：《材料化学》曾兆华等编，化学工业出版社2013年教学参考资料：1，《材料科学导论》冯端等编，化学工业出版社2002年2.材料化学，李奇等主编，高等教育出版社，第三版，2019年3.《分子筛与多孔材料化学》，徐如人等编，科学出版社2004年4.《Materials chemistry:An emerging discipline》,Editors: Leonard V.Interrante,LawrenceA.Casper,and Arthur B.Ellis, AmericanChemicalSociety,1994课程简介：《材料化学》作为材料本科专业的专业选修课程，具有内涵丰富、多学科交叉等特点，在新材料、应用化学等领域得到越来越广泛的重视。本课程内容主要以晶体学知识为基础，重点讲授/研讨材料性能及制备方法，涉及微电子，光子和生物医学等各类新型功能材料的结构特点、物化性质等基础共性知识，聚焦典型材料制备/合成过程涉及的代表性化学原理与机制，引导学生自主学习材料的合成方法、表征手段、功能应用等技能并形成运用1
1 《材料化学》教学大纲 课程名称：材料化学 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Material Chemistry 总学时/周学时/学分：32/2.0/2.0 其中实验/实践学时：0 先修课程：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学，材料科学基础 后续课程支撑：材料物理 授课时间： 1-16 周，周一 5-6 节 授课地点：6B-303 授课对象： 2024 级材料科学 2 班（专升本） 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：姜雄华/讲师 答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2.每次发放作业时，采用集中讲解方式；3.平日可以通过网上论坛或 留言进行答疑；4.课外时间的答疑辅导安排在办公室(一学期不少于三次)。 课程考核方式：开卷（√）闭卷（）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《材料化学》 曾兆华等编，化学工业出版社 2013 年 教学参考资料：1. 《材料科学导论》 冯端等编，化学工业出版社 2002 年 2. 材料化学，李奇等主编，高等教育出版社，第三版，2019 年 3. 《分子筛与多孔材料化学》，徐如人等编，科学出版社 2004 年 4. 《Materials chemistry: An emerging discipline》, Editors: Leonard V. Interrante, Lawrence A. Casper, and Arthur B. Ellis, American Chemical Society, 1994 课程简介：《材料化学》作为材料本科专业的专业选修课程，具有内涵丰富、多学科交叉等特点，在新材料、应用化学等领域得到越来越广泛的重视。 本课程内容主要以晶体学知识为基础，重点讲授/研讨材料性能及制备方法，涉及微电子，光子和生物医学等各类新型功能材料的结构特点、物化性质等 基础共性知识，聚焦典型材料制备/合成过程涉及的代表性化学原理与机制，引导学生自主学习材料的合成方法、表征手段、功能应用等技能并形成运用
能力，并深入调研材料与化学类相关产品的开发。通过本课程的学习，使学生掌握运用基础理论讨论物质性质和结构的关系，利用结构与性质的关系制造所需要的各类材料的方法：培养学生分析解决材料中的化学问题的能力：通过本课程的学习，使学生掌握材料的性质与结构的关系、材料合成条件的选择、材料性能与功能的分析检测方法、材料合成的基本原理与方法，并能应用所学知识解决产品生产和应用中的材料化学相关问题。本课程目在培养材料专业学生利用化学原理与方法，理解并解决材料构效关系、可控制备等问题的能力，通过引导学生解本领域国际最新研究进展微发本专业学生研究材料的兴趣，培养具有宽厚材料化学知识能力的应用型创新人才，并通过深入产业实践，培养为我国的卓越工程师的培养储备人才。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点1.3.具备解决材料科学与工程领域复目标1（知识目标）：C1.能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识掌握材料化学的基本问题、基本概念、基本原理，了解材杂工程问题所需的专业知识及应用能用手解决材料科学与工程领域复杂工程问题。料科学领域在应用化学和化学概念方面的最新进展。力。目标2（能力目标）2.2.能够通过文献研究获得相关信息，C2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原掌握各种材料的结构与性能的关系、制备及表征方法：认形成解决材料科学与工程领域复杂工理，识别、表达、并通过文献研究分析材料科学与识理解材料科学中出现的基本化学问题，能进行简单的材程问题的多种备选方案。工程领域复杂工程问题，以获得有效结论。料设计。目标3（素质目标）培养学生作为一名材料科学相关技术人员所必须具备的12.1.能正确认识材料科学与工程等相C12具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习意志坚强、刻苦务实、勤精进取、思维敏捷，乐于创新的关理论与技术的发展趋势与规律，树立和适应发展的能力。科学态度：培养高度的社会责任感、良好的职业道德、学自主学习、终身学习的意识。术道德和全球视野和发展意识的素质。2
2 能力，并深入调研材料与化学类相关产品的开发。通过本课程的学习，使学生掌握运用基础理论讨论物质性质和结构的关系，利用结构与性质的关系制 造所需要的各类材料的方法；培养学生分析解决材料中的化学问题的能力；通过本课程的学习，使学生掌握材料的性质与结构的关系、材料合成条件的 选择、材料性能与功能的分析检测方法、材料合成的基本原理与方法，并能应用所学知识解决产品生产和应用中的材料化学相关问题。本课程旨在培养 材料专业学生利用化学原理与方法，理解并解决材料构效关系、可控制备等问题的能力，通过引导学生了解本领域国际最新研究进展激发本专业学生研 究材料的兴趣，培养具有宽厚材料化学知识能力的应用型创新人才，并通过深入产业实践，培养为我国的卓越工程师的培养储备人才。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1（知识目标）： 掌握材料化学的基本问题、基本概念、基本原理，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。 1.3. 具备解决材料科学与工程领域复 杂工程问题所需的专业知识及应用能 力。 C1. 能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识 用于解决材料科学与工程领域复杂工程问题。 目标 2（能力目标） 掌握各种材料的结构与性能的关系、制备及表征方法；认 识理解材料科学中出现的基本化学问题，能进行简单的材 料设计。 2.2. 能够通过文献研究获得相关信息， 形成解决材料科学与工程领域复杂工 程问题的多种备选方案。 C2. 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原 理，识别、表达、并通过文献研究分析材料科学与 工程领域复杂工程问题，以获得有效结论。 目标 3（素质目标） 培养学生作为一名材料科学相关技术人员所必须具备的 意志坚强、刻苦务实、勤精进取、思维敏捷，乐于创新的 科学态度；培养高度的社会责任感、良好的职业道德、学 术道德和全球视野和发展意识的素质。 12.1. 能正确认识材料科学与工程等相 关理论与技术的发展趋势与规律，树立 自主学习、终身学习的意识。 C12 具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习 和适应发展的能力
理论教学进程表教学模式授课教学时教学内容（重点、难点、课程思政融入支推课周次教学主题作业安排（线上/混合式教学方法师数点)程目标/线下简要介绍材料科学及其产生的历史条件、材料化学对人类历史的重要性，材料课程思政作业：要求学生每人至少阅的分类及研究成果：现代材料及其分类目标1读一篇与材料和化（重点）：材料化学的特点。姜雄华线下教学讲授2-材料化学课程绪论学发展有关的文章或书籍课程思政融入点：介绍材料化学发展过程，近代科学家的巨大贡献，培养学生的爱国精神。晶体学基本概念介绍（难点）：介绍元素和化学键（重点）：理解晶体缺陷对材料目标2讲授姜雄华性能的影响（难点）：了解金属材料，无线下教学42-3材料的结构晶体结构相关计算机非金属材料的和高分子材料的结构特点讲授/小组材料各种性能与材料组成和结构的关系问答题：材料化学目标2姜雄华线下教学-4-5材料的性能讨论（重点）：材料的化学性能、力学性能、性能，电学性能3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 材料化学课程绪论 姜雄华 2 简要介绍材料科学及其产生的历史条 件、材料化学对人类历史的重要性，材料 的分类及研究成果；现代材料及其分类 （重点）；材料化学的特点。 课程思政融入点：介绍材料化学发展过 程，近代科学家的巨大贡献，培养学生的 爱国精神。 线下教学 讲授 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 读一篇与材料和化 学发展有关的文章 或书籍 目标 1 2-3 材料的结构 姜雄华 4 晶体学基本概念介绍（难点）；介绍元素 和化学键（重点）；理解晶体缺陷对材料 性能的影响（难点）；了解金属材料，无 机非金属材料的和高分子材料的结构特 点 线下教学 讲授 晶体结构相关计算 目标 2 4-5 材料的性能 姜雄华 4 材料各种性能与材料组成和结构的关系 （重点）; 材料的化学性能、力学性能、 线下教学 讲授/小组 讨论 问答题：材料化学 性能，电学性能 目标 2
热性能、电性能、磁性能和光学性能（难点）介绍材料表面的类型和特征：材料的界目标1计算题：界面和吸面行为包括表面张力和表面能，润湿和讲授姜雄华线下教学2材料化学热力学6附接触角（重点）：弯曲表面热力学，固体表面吸附等（难点）晶体生长技术，气相沉积技术，溶胶一凝胶法，液相沉淀法、固相反应，插层法和目标1讲授/小组问答题：品体生长姜雄华反插层法，自蔓延高温合成法，自组装技线下教学47-8材料的制备讨论方法术（重点）各类材料制备方法的原理以及各种制备方法的优缺点介绍（难点）翻转课要求同学以材料化学的知识为主题，准目标3线下教学4无9-10创新课堂小组展示堂备相关PPT，并进行展示目标3讲授/小组导电材料，介电材料（重点）：半导体材姜雄华线下教学211电子与微电子材料文献阅读讨论料的结构特点及应用（难点）光纤，光子品体，液品材料，光学透明导电材料，非线性光学材料，发光材料，激光材料和光伏材料的介绍（重点）：发光讲授/小组问答题：发光材料姜雄华2线下教学12光子材料材料和光伏材料的特点（难点）目标3讨论和光伏材料课程思政融入点：从学科发展史和大师成长道路等方面影响学生价值观塑造。4
4 热性能、电性能、磁性能和光学性能（难 点） 6 材料化学热力学 姜雄华 2 介绍材料表面的类型和特征；材料的界 面行为包括表面张力和表面能，润湿和 接触角（重点）；弯曲表面热力学，固体 表面吸附等 （难点） 线下教学 讲授 计算题：界面和吸 附 目标 1 7-8 材料的制备 姜雄华 4 晶体生长技术，气相沉积技术，溶胶－凝 胶法，液相沉淀法、固相反应，插层法和 反插层法，自蔓延高温合成法，自组装技 术（重点）各类材料制备方法的原理以及 各种制备方法的优缺点介绍（难点） 线下教学 讲授/小组 讨论 问答题：晶体生长 方法 目标 1 9-10 创新课堂 翻转课 堂 4 要求同学以材料化学的知识为主题，准 备相关 PPT，并进行展示 线下教学 小组展示 无 目标 3 11 电子与微电子材料 姜雄华 2 导电材料，介电材料（重点）；半导体材 料的结构特点及应用（难点） 线下教学 讲授/小组 讨论 文献阅读 目标 3 12 光子材料 姜雄华 2 光纤，光子晶体，液晶材料，光学透明导 电材料，非线性光学材料，发光材料，激 光材料和光伏材料的介绍（重点）；发光 材料和光伏材料的特点（难点） 课程思政融入点：从学科发展史和大师 成长道路等方面影响学生价值观塑造。 线下教学 讲授/小组 讨论 问答题：发光材料 和光伏材料 目标 3
了解生物医学材料的基本要求，表面改问答题：表面改性姜雄华性方法（重点）：生物陶瓷，生物医用高线下教学目标32讲投13生物医学材料方法分子材料和纳米生物材料的特点（难点）复合材料的命名与分类（重点）：复合材目标2文献阅读：复合材料的基体材料和增强相，聚合物，金属基姜雄华2线下教学14高性能复合材料讲授/报告料的应用和陶瓷基复合材料（难点）纳米材料的种类和特性（重点）：纳米材料的制备以及分散和稳定方法（难点）讲授/小组文献阅读：功能纳目标1姜雄华线下教学4纳米材料15-16课程思政融入点：介绍各类纳米材料的讨论米材料的应用发现发展过程，科学家的巨大贡献，提高学生辨识能力和责任意识。合计32课程考核总分评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点考勤作业小组展示考试01030目标一1.3.154500102535目标二2.2.nn5520目标三12.1.5201560总计1005
5 13 生物医学材料 姜雄华 2 了解生物医学材料的基本要求，表面改 性方法（重点）；生物陶瓷，生物医用高 分子材料和纳米生物材料的特点（难点） 线下教学 讲授 问答题：表面改性 方法 目标 3 14 高性能复合材料 姜雄华 2 复合材料的命名与分类（重点）；复合材 料的基体材料和增强相，聚合物，金属基 和陶瓷基复合材料（难点） 线下教学 讲授/报告 文献阅读：复合材 料的应用 目标 2 15-16 纳米材料 姜雄华 4 纳米材料的种类和特性（重点）；纳米材 料的制备以及分散和稳定方法（难点） 课程思政融入点：介绍各类纳米材料的 发现发展过程，科学家的巨大贡献，提高 学生辨识能力和责任意识。 线下教学 讲授/小组 讨论 文献阅读：功能纳 米材料的应用 目标 1 合计 32 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 总分 作业 小组展示 考勤 考试 目标一 1.3. 15 10 0 30 45 目标二 2.2. 10 0 0 25 35 目标三 12.1. 5 5 5 5 20 总计 20 15 5 60 100