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《材料科学基础》课程教学大纲

课程代码：ABCL0401

课程中文名称：材料科学基础

课程英文名称：FoundationofMaterialsScience

课程性质：必修

课程学分数：3.5

课程学时数：56

授课对象：材料化学专业

本课程的前导课程：无机化学、物理化学等

一、课程简介

《材料科学基础》是材料化学专业的一门重要的基础理论课程。它阐述了与无机材料的

组成、结构、工艺和性能之间密切相关的一系列基础理论，在基础课（如大学物理、无机化

学、物理化学等）与专业课（材料化学、材料科学前沿、材料性能学、表面与界面化学、材

料研究与测试方法、陶瓷工艺学和粉体工程等）之间起着承前启后的桥梁和纽带作用，是从

事材料科学研究和工程制造的科技人员必须具备的专业基础知识。本课程也是材料专业硕士

研究生入学考试必考科目之一。通过本课程的学习可掌握材料方面的基本理论，基本概念；

了解从原料到成品的物理化学过程及变化规律；了解材料的组成、结构及性能间的相互关系；

了解高温过程对材料结构的影响及材料显微结构的形成规律。为学习工艺知识等后续课

程及从事材料工程技术和科学研究工作打下基础。

通过学习该课程后，应达到的如下教学要求：

1、掌握材料方面的基本理论，基本概念；

2、了解从原料到成品的物理化学过程及变化规律；

3、了解材料的组成、结构及性能间的相互关系；

4、理解高温过程对材料结构的影响及材料显微结构的形成规律；

5、通过完成规定的作业和实验，培养学生理论联系实际和分析、解决问题及动手能力、

实践能力。

二、教学基本内容和要求

1、晶体化学基础

课程教学内容：晶体中的结合键；紧密堆积原理；影响离子晶体结构的因素；鲍林规则；

同质多晶；晶体场理论和配位场理论

课程的重点、难点：重点：能应用紧密堆积原理分析实际晶体结构、鲍林规则；难点：

紧密堆积原理

课程教学要求：

(1)掌握紧密堆积原理（堆积方式、空隙种类及分布、球数与空隙之比）；

(2)熟练利用密堆积原理分析实际晶体结构；

(3)了解离子半径、配位数、电负性等概念；

(4)掌握鲍林规则能利用它分析验证实际晶体结构；

(5)理解离子极化等影响离子晶体结构和性能的影响因素。

2、晶体结构

课程教学内容：单质晶体结构、金属晶体结构、无机化合物结构、硅酸盐晶体结构

课程的重点、难点：重点：各种类型晶体结构特点与性能之间的对应关系；难点：硅酸

盐晶体结构

课程教学要求：

(1)掌握典型无机化合物晶体结构特点与性能；

(2)掌握典型硅酸盐晶体结构特点与性能；

(3)能利用投影法、坐标法描述晶体结构，能看懂结构投影图，能分析结构与性质的关

系。

3、晶体结构缺陷

课程教学内容：点缺陷、线缺陷、面缺陷、固溶体、非化学计量化合物

课程的重点、难点：重点与难点：缺陷化学反应方程式

课程教学要求：

(1)掌握缺陷化学反应表示法；

(2)掌握热缺陷浓度计算；

(3）掌握非化学计量化合物类型，非化学计量化合物与固溶体的异同。

4、固溶体

课程教学内容：固溶体的概念、固溶体的分类、置换式固溶体、间隙式固溶体、固溶体

中的组分缺陷、缺陷反应方程、固溶体的性质、固溶体的研究方法

课程的重点、难点：重点与难点：固溶体的化学式

课程教学要求：

(1)理解固溶体的概念、性质，及其与固溶体与化合物、机械混合物的区别；

(2)了解固溶体的分类；

(3)理解固溶体中的组分缺陷；

(4)掌握固溶反应方程式的写法（缺陷反应方程）；

(5)掌握固溶式的书写方法；

(6)通过举例学会固溶体的研究方法。

5、熔体和非晶态固体

课程教学内容：熔体的结构和性质、玻璃的通性、非晶态固体的形成、玻璃的结构学说、

实际典型玻璃

课程的重点、难点：重点：熔体的结构和性质；难点：玻璃的结构学说。

课程教学要求：

(1)掌握熔体结构聚合物理论、聚合物形成过程等；

(2)掌握熔体的结构和性质与玻璃形成的结晶化学条件；

(3)了解玻璃的通性、玻璃的结构、常见玻璃类型。

6、固体表面、界面与浆体的胶体化学原理

课程教学内容：表面