硅酸盐物理化学的教学大纲.docVIP

《硅酸盐物理化学》教学大纲 ? 课程类型：基础课程???????????????? 课程名称：硅酸盐物理化学 开课单位：应用化学系?????????????????????课程编号??? 总 学 时：80学时???????????????????????? 学??? 分：5 适用专业：无机非金属材料 一、课程的基本要求及在教学计划中地位、作用 硅酸盐物理化学为无机非金属材料专业学生的必修课程，是一门重要的基础理论课程。本专业主要讲述材料的结构、物性和化学反应的规律及相互间的联系。硅酸盐物理化学是无机非金属专业的基础课程之一。本课程的任务是学习无机非金属材料物理化学的基本原理，在无机非金属材料物理化学基本实验技术方面得到一定训练。通过本课程的学习，学生应掌握必需的无机非金属材料物理化学基础知识和实验技能，为学习无机非金属专业课程打下基础。 二、课程内容、基本要求 第一章??? 结晶学基础 本章主要讲述晶体的基本概念与性质、晶体的宏观对称、晶体的对称分类、晶体定向和结晶符号、晶体的理想形状、晶体结构的基本特征、晶体化学基本原理。 1． 理解晶体的基本概念，掌握晶体的五种基本性质。 2． 理解对称、对称要素的组合、对称型的概念、重点掌握五种对称要素。 3． 了解怎样进行晶体定向，理解并掌握整数定律的内容和各晶系的定向法则。 4． 了解单型、复型的概念。 5． 理解晶胞、空间群的概念，掌握十四种布拉维格子。 第二章? 晶体结构与晶体中的缺陷 本章主要讨论晶体的化学组成，晶体的结构以及与它们性能的关系。同时，介绍了各种不同的结构缺陷。 1． 理解十二种晶体结构，重点掌握其中的金刚石结构、NaCl型结构、β-ZnS型结构、α-ZnS型结构、CaF2型结构、TiO2型结构。 2． 掌握硅酸盐晶体的五种结构（根据连接方式分）。 3． 掌握线缺陷和点缺陷，能够写出固熔体的缺陷方程式。? 第三章?? 熔体和玻璃体 本章主要叙述硅酸盐熔体与玻璃体的结构及其性能。 1． 掌握熔体的两个性质：粘度、表面张力—表面能。 2． 了解玻璃的四种通性。 3． 了解玻璃的形成过程，重点了解形成的动力学手段。 4． 理解两种玻璃结构学说：晶子假说和无规则网络假说。 5． 了解硅酸盐玻璃与硼酸盐玻璃的不同，掌握硼反常现象。 第四章?????? 表面与界面 本章主要讨论固体表面原子或分子的构型、能量等方面参数以及表面、界面行为和粘土——水系统的一系列胶体化学问题。 1． 理解表面和界面的概念，了解固体表面的特征和晶体表面结构、固体的表面能。 2． 理解弯曲表面效应，掌握润湿与粘附，了解吸附与表面改性。 3． 理解晶界的概念，掌握晶界结构与分类、多晶体的组织。 4． 掌握粘土胶体的电动性质。 第五章? 热力学应用 本章主要介绍热力学及热力学在无机材料中的应用。 1． 掌握化学反应过程的方向性、过程产物的稳定性和生成序。 2． 了解用经典法进行热力学计算。重点掌握用Φ函数法进行热力学计算。 3． 掌握反应热平衡计算。 第六章? 相平衡 本章主要研究一个多组分相系统的平衡状态如何随影响平衡的因素（温度、压力、组分浓度等）变化而改变的规律。本章是本门课程的重点。 1． 理解热力学平衡态与非平衡态的定义。重点掌握硅酸盐系统中的组份、相的概念及定律。 2． 掌握水的相图、具有同质多晶转变的单元系统相图，熟练掌握SiO2系统相图。 3． 掌握具有一个低共熔点的简单二元系统相图、生成一个一致熔融化合物的二元系统相图、具有多晶转变的二元系统相图、形成固熔体的二元系统相图。 4． 掌握浓度三角形、等含量规则、定比例规则、杠杆规则、重心原理。重点掌握具有一个低共熔点的简单三元系统立体状态图与平面投影图和其它八种三元凝聚系统相图。 5． 理解四元系统组成表示方法，并掌握简单的四元系统相图。 第七章? 扩散与固相反应 本章主要讲述晶体中扩散的基本特点与宏观动力学方程、扩散过程的推动力、微观结构与扩散系数、固体材料中的扩散及影响扩散的诸因素、固相反应及其动力学特征、固相反应的动力学方程、影响固相反应的因素。 1． 了解晶体扩散中的基本特点，掌握扩散动力学方程。 2． 了解温度与杂质还有结构缺陷对扩散的影响。 3． 理解固相反应的概念。 4． 了解固相反应一般动力学关系，了解杨德尔方程、金斯特林格方程的推导过程及其意义。 5． 了解影响固相反应的因素（主要有四个）。 第八章? 相变 本章主要讲述从热力学和动力学角度解释液——固相变过程和液——液相变过程。 1． 了解相变分类方法，掌握按热力学分类原理、按质点迁移特征分类原理。 2． 理解晶核形成的热力学条件，掌握相变过程的推动力有哪些。 3． 了解晶核形成过程动力学和晶体生长过程动力学，掌握析晶过程和理解影响析