材料化学第讲
化学培优增分一轮全国经典讲义：第4章 第1节 碳、硅及无机非金属材料
第4章非金属及其化合物第1节碳、硅及无机非金属材料考试说明1．了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用.2．了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。
3．了解常见无机非金属材料的性质和用途.命题规律碳、硅及其化合物的性质是高考的常考点,其考查方式有：结合原子结构、元素周期律以选择题型考查碳、硅及其化合物的性质及应用；以新材料、新技术为背景结合工艺流程图以填空题型考查碳、硅的化合物的性质及应用等。
考点1碳、硅单质及其氧化物的性质1．碳单质的存在、性质和用途2．硅单质的存在、性质和制备（1)结构及物理性质(2）化学性质硅的化学性质不活泼，常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化，只能与F2、氢氟酸、强碱溶液反应；在加热条件下,能与O2、Cl2等少数非金属单质化合.写出下列相关反应的化学方程式：(3)工业制备反应原理：①制粗硅SiO2＋2C错误!Si＋2CO↑,②粗硅的提纯Si＋2Cl2错误!SiCl4、SiCl4＋2H2错误!Si＋4HCl。
3．碳和硅的氧化物(1)一氧化碳CO是无色无味的有毒气体，不溶于水，可用作气体燃料和冶金工业的还原剂。
(2）二氧化碳和二氧化硅(1)硅与碱溶液反应时,硅为还原剂，H2O为氧化剂.(2）不能依据反应2C＋SiO2错误!Si＋2CO↑来说明C的还原性比Si强，也不能依据反应SiO2＋Na2CO3错误!Na2SiO3＋CO2↑来说明SiO2水化物的酸性比H2CO3强。
（3）用于半导体材料的是高纯的晶体硅，用作光导纤维材料的是SiO2。
(4）SiO2是碱性氧化物，但能与HF反应，因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶，要用特制的塑料瓶。
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为SiO2与碱溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3。
【基础辨析】判断正误，正确的画“√"，错误的画“×”。
（1)硅单质广泛存在于自然界中，天然存在的单质硅叫硅石。
（×)（2）SiO2既可以和氢氟酸反应，又可以和NaOH溶液反应，是两性氧化物。
材料化学第二版（曾兆华版）课后答案解析
材料化学第⼆版（曾兆华版）课后答案解析第⼀章1.什么是材料化学？其主要特点是什么？答：材料化学是有关于材料的结构、性质、制备及应⽤的化学。
主要特点：跨学科性，实践性。
2.材料与试剂的主要区别是什么？答：试剂在使⽤过程中通常被消耗并转化为其他物质，⽽材料通常是可重复的、连续的，除了正常的消耗外，它不会不可逆地转化为其他物质。
3.观察⼀只灯泡，列举制造灯泡所需的材料。
4.材料按其组成和结构可以分为哪⼏类？如果按功能和⽤途对材料分类，列举⼗种不同功能或⽤途的材料。
答：（1）⾦属材料，⽆机⾮⾦属材料，⾼分⼦材料，复合材料（2）导电材料、绝缘材料、⽣物医⽤材料、航天航空材料、能源材料、电⼦信息材料、感光材料5.简述材料化学的主要内容。
答：结构：原⼦和分⼦在不同层次彼此结合的形式、状态和空间分布。
特性：材料固有的化学、物理和⼒学特性。
制备：将原⼦和分⼦结合在⼀起，并最终将其转化为有⽤的产品应⽤。
第⼆章1.原⼦间的结合键共有⼏种？各⾃特点如何？（1）体⼼⽴⽅单位晶胞原⼦数n = 2（2）六⽅密堆n=6（3）⾯⼼⽴⽅n=410. 单质Mn有⼀种同素异构体为⽴⽅结构，其晶胞参数为0.6326nm，密度= 7.26 g cm-3，原⼦半径r = 0.112nm，计算Mn晶胞中有⼏个原⼦，其堆积系数为多少？74.)3(3812)3/4(6)2321(6)3/4(6＝33hcp==R a a c RππξR a a R 2 4 2 4== 74 . ) 2 / 4 ( )3 / 4 (4 )3 / 4 (433fcc==RRaRππξ11. 固溶体与溶液有何异同？固溶体有⼏种类型？固体溶液与液体溶液的共同点：均具有均⼀性、稳定性，均为混合物，均存在溶解性问题（对固态溶液称为固溶度，对液体溶液称为溶解度）；(1)均⼀性：溶液各处的密度、组成和性质完全⼀样；(2)稳定性：温度不变，溶剂量不变时，溶质和溶剂长期不会分离；(3)混合物：溶液⼀定是混合物。
材料化学教材
材料化学教材材料化学是一门研究材料结构、性能和制备方法的学科，它在现代科学技术中扮演着重要的角色。
本教材旨在系统地介绍材料化学的基本理论、实验方法和应用，帮助学生全面了解材料化学的基本知识和发展趋势。
首先，我们将介绍材料的基本分类和性能。
材料可以分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类。
金属材料具有良好的导电、导热性能，广泛应用于工程领域；无机非金属材料包括陶瓷、玻璃等，具有优良的耐高温、耐腐蚀性能；有机高分子材料主要包括塑料、橡胶等，具有轻质、柔软、绝缘等特点。
不同材料的性能差异主要源于其微观结构和化学成分的差异。
其次，我们将介绍材料的制备方法和表征技术。
材料的制备方法包括物理方法、化学方法和生物方法等，其中化学方法是最常用的制备方法之一。
而材料的表征技术则包括X射线衍射、电子显微镜、质谱分析等，这些技术可以帮助我们了解材料的结构和性能。
接下来，我们将重点介绍材料的性能调控和应用。
材料的性能可以通过改变其组成、结构和形貌来进行调控，例如通过合金化、掺杂等方法来改变材料的导电性能；而材料的应用涉及到材料在能源、环境、医药、电子等领域的广泛应用，例如太阳能电池、催化剂、生物材料等。
最后，我们将展望材料化学的未来发展。
随着科学技术的不断进步，材料化学将会迎来更多的突破和创新，例如纳米材料、功能材料等将成为材料化学的研究热点，同时，材料的可持续发展和环保性能也将成为未来材料研究的重要方向。
总之，材料化学是一门重要的学科，它对于推动科学技术的发展和应用具有重要意义。
本教材将帮助学生全面了解材料化学的基本知识和发展趋势，为他们今后的学习和研究打下坚实的基础。
希望本教材能够对学生们的学习和研究有所帮助，也希望材料化学领域的研究能够取得更多的突破和进展。
材料化学 (第一章 晶体的特性与点阵结构)
m, n, p = 0, ±1, ±2, ...
3.点阵及其基本性质
（1）. 点阵: 连结任意两点所得向量进行平移后能够复原 的一组点称为点阵.
X X
不是点阵
不是点阵
点阵
（2）. 点阵的二个必要条件: (a)点数无限多 (b)各点所处环境完全相同
(3). 点阵与平移群的关系:
(a)连结任意两点阵点所得向量必属于平移群. (b)属于平移群的任一向量的一端落在任一点阵点时, 其另一端必落在此 点阵中另一点阵点上.
第一章 晶体的特性与点阵结构
第一部分 晶体学基础
一 晶体学发展的历史
二 晶体的特性
三 晶体结构 （一）晶体结构的周期性 （二）点阵结构与点阵 （三）晶体结构参数
第二部分 晶体中的对称
一 晶体的宏观对称性 二 晶体的微观对称性
第一部分 晶体学基础
一、晶体学发展的历史
西汉，《韩诗外传》“凡草木花多五出，雪花独六出”
六方素格子、正方素格子、矩形素格子、矩形带心格子和平行四边形格子。
空间点阵的七种类型、十四种型式
(1) 七种类型 — 7种对称类型对应7个晶系
•
•
一维平移群表示为：Tm ma
m = 0, ±1, ±2, ……
2.二维点阵结构与平面点阵 1)实例 (a) NaCl晶体中平行于某一晶面的一层离子 结构:
结构基元: 点阵:
(b)石墨晶体中一层C原子
结构： x
结构基元： 点阵：
2)平面格子 连结平面点阵中各点阵点所得平面网格.
2)平面格子 连结平面点阵中各点阵点所得平面网格.
4.晶胞参数与原子坐标参数
(1).晶胞(Unit cell)
空间格子将晶体结构截成的一个个大小、形状相等，包含等同 内容的基本单位。
材料化学第四章溶液与固溶体讲诉
uBL
uBg
uB (T ) RT ln
pB p
uB (T ) RT ln
pB* xB p
uB (T ) RT ln
pB* pB
RT ln
xB
• pB
—— 蒸气相中组分B的分压
• uB (T )
—— 理想气体标准态的化学势
• 当温度、总压一定时，令
∴
u
B
(T
,
p)
uB
(T
)
RT
ln
下，亨利定律可以适用于每一种气体溶质（近似认为与其他气体的分压 无关）。
3）亨利定律只适用于溶质在气相和溶液中分子状态相同的情况。如果 溶质分子在溶液中与溶剂分子形成了化合物，或发生电离，那么亨利 定律即不适用，如HCl溶解在水中，电离H+、Cl-，不适用亨利定律。
4）对大多数气体溶于水时，溶解度随T升高而降低，溶液就越稀，更 适用亨利定律。
溶剂的性质
2.对稀溶液：
pB
kx xB
kx
nB nA nB
kx
nB nA
kx
nB mA
MA
pB kmbB pB kccB
其中，
bB
nB mA
溶质的质量摩尔浓度
CB 溶质的物质的量浓度
bB单位mol/kg；
cB单位mol/L；
km、kc、kx为亨利定律常数； 对于确定的溶液， kx≠ km ≠ kc
第一节拉乌尔定律和亨利定律 （稀溶液中的经验定律）
一、拉乌尔定律
1.定义：1887年，法国化学家Raoult从实验中归纳出一个经验定律：
在定温下，在稀溶液中，溶剂的蒸气压等于纯溶剂蒸气压 乘以溶液中溶剂的摩尔分数 ，用公式表示为：
《材料化学》课程教学大纲
《材料化学》课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：本科层次，应用化学、化学课程代码：18E00615学时分配：36赋予学分：2先修课程：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学后续课程：二、课程性质与任务《材料化学》是应用化学的专业选修课程。
应用化学是一门以化学为基础的专门学科，因此对于该学科的本科学生来讲开设化学基础课尤显重要。
本课程的作用和任务在于指导学生切实地了解和掌握材料（主要是无机材料）化学所涉及的基本原理和一些基本概念，初步了解材料化学基本概念和原理，有利于学生今后从事相关工作。
三、教学目的与要求通过材料化学课程的学习，使学生了解当代材料科学的新概念、新理论、新技术、新工艺，掌握金属材料、无机非金属材料、高分子材料的基本知识，以及物理化学、电化学、光化学等化学基础知识在材料科学研究中的应用。
注重培养学生综合运用化学知识解决问题的能力；树立“多学科知识交叉与渗透”的观念。
四、教学内容与安排第一章晶体学基础1.1 晶体结构的周期性1.1.1 晶体结构的周期性与点阵1.1.2 晶体结构参数1.1.3 晶体缺陷1.2 晶体结构的对称性1.2.1 对称性基本概念1.2.2 晶体的宏观对称性1.2.3 晶体的微观对称性1.3 晶体的X射线衍射1.3.1 晶体X射线衍射基本原理1.3.2 衍射方向1.3.3 衍射强度1.3.4 常用晶体X射线衍射实验方法1.4 晶体结构的描述第二章晶态和非晶态材料的特性2.1 晶体特征的结构基础2.2晶体学点群和晶体的性质2.2.1 晶体学点群的分类2.2.2 晶体的点群和晶体的物理性质2.3 非正比化合物材料2.4液晶材料2.4.1 液晶和塑晶2.4.2 液晶的特性2.4.3 液晶材料2.4.4 液晶显示技术2.5 玻璃和陶瓷2.5.1 晶态材料与非晶态材料的异同2.5.2 玻璃2.5.3 陶瓷第三章金属材料3.1 金属特性与金属键3.1.1 自由电子理论3.1.2 能带理论3.2 金属单质结构3.2.1 金属单质结构的近似模型——等径圆球密堆积3.2.2 三维密堆积的三种典型型式3.2.3 金属单质结构概况3.2.4 金属原子半径3.3 合金结构3.3.1 金属固溶体3.3.2 金属化合物3.3.3 合金结构与性能3.4 金属材料3.4.1 轻质金属材料3.4.2 钢铁的结构与性能3.4.3 非晶态金属材料3.4.4 形状记忆合金第四章无机非金属材料4.1 离子晶体4.1.1 几种二元离子晶体的典型结构形式4.1.2 离子键与晶格能4.1.3 离子半径4.1.4 Goldschmidt结晶化学定律4.1.5 关于多元复杂离子晶体结构的规则——Pauling规则4.2 分子间做用力与超分子化学4.2.1 分子间作用力4.2.2 超分子化学4.2.3 晶体工程4.3 无机非金属材料4.3.1 无机非金属材料分类4.3.2 碳素材料4.3.3 单质硅4.3.4 无机化合物材料4.3.5 硅酸盐材料第五章高分子材料5.1 高分子材料的发展5.2 高分子材料的结构特点和性能5.2.1 高分子链的结构5.2.2 高聚物分子间的作用力5.2.3 晶态高分子的结构特点5.2.4 高聚物的物理状态转变5.2.5 高分子材料的性能5.3 高分子的聚合方法5.3.1 聚合机理5.3.2 加聚5.3.3 缩聚5.4 塑料5.4.1 塑料的分类5.4.2 塑料的应用5.4.3 塑料的加工5.5 橡胶5.5.1 天然橡胶5.5.2 合成橡胶5.5.3 橡胶的加工5.6 纤维5.6.1 纤维的分类5.6.2 合成纤维5.6.3 纤维加工成型5.7 复合材料5.7.1 复合材料的特性5.7.2 木质材料5.8 医用高分子材料5.8.1 概况5.8.2 生物医用高分子材料5.8.3 人造硬组织材料5.8.4 人工器官及其关键材料5.8.5 高分子药物5.9 导电高分子材料5.9.1 导电高分子材料的分类5.9.2 高分子导电机理5.9.3 共轭导电高分子材料5.9.4 新型导电聚合物体系5.9.5 导电高分子材料的应用5.10 高吸水性高分子材料5.10.1 发展概况5.10.2 超强吸水高分子材料的种类和特征5.10.3 超强吸水高分子材料的制备方法5.10.4 吸水高分子材料的应用第六章纳米材料6.1 纳米技术及纳米材料应用进展6.1.1 纳米科技进展6.1.2 纳米材料的种类6.1.3 纳米材料的特异性能6.2 纳米材料的制备6.2.1 纳米粉体的合成6.2.2 纳米复合材料的制备6.2.3 碳纳米管的制备6.3 纳米结构测试技术6.3.1 基本原理6.3.2 常用仪器6.3.3 检测技术的应用研究6.4 纳米材料的应用6.4.1 纳米材料在高科技中的地位6.4.2 磁学应用6.4.3 纳米催化6.4.4 陶瓷增韧6.4.5 光学应用6.4.6 医学应用6.4.7 环保应用第七章新型功能材料7.1 光学功能材料7.1.1 激光材料7.1.2 红外材料7.1.3 发光材料7.2 半导体材料7.2.1 半导体的导电机理7.2.2 半导体的分类7.2.3 半导体材料7.3 超导材料7.3.1 超导体的基本物理性质7.3.2 超导体的临界参数7.3.3 超导机理7.3.4 超导材料的种类7.3.5 超导材料的性能7.3.6 超导材料的应用7.4 热电压电和铁电材料7.4.1 热电材料7.4.2 压电材料7.4.3 铁电材料7.5 功能转换材料7.5.1 光电转化材料7.5.2 磁光材料7.5.3 声光材料教学安排及方式材料化学是一门理论性较强的基础理论课，其教学主要为课内讲授。
材料化学专业课程教学大纲
电子显微分析
通过电子显微镜观察材料的微观形貌、晶体 缺陷和界面结构等。
原子力显微镜
利用原子间的相互作用力，研究材料表面的 纳米级形貌和力学性质。
宏观性能测试技术
01
力学性能测试
包括拉伸、压缩、弯曲等试验， 研究材料的强度、硬度、韧性等 力学性能。
02
物理性能测试
03
化学性能测试
如热导率、电导率、磁性能等， 研究材料在物理场下的响应和性 能。
材料化学专业课程教学大纲
目 录
• 课程概述与目标 • 基础知识与理论 • 材料合成与制备技术 • 材料结构与性能表征 • 功能材料及其应用 • 实验技能培养与实践环节 • 课程考核与评价标准
01 课程概述与目标
材料化学专业背景
材料化学是化学与材料科学交叉的学科，研究材料的组成、结构、性质及 其变化规律。
通过参与创新性实验项目，培养学生的科研思维和创
新意识，鼓励学生提出新的实验想法和方案。
团队协作与沟通能力提升
02 在创新性实验项目中，学生需要学会与团队成员协作
，提升沟通能力和团队协作精神。
学术道德与规范教育
03
强调学术道德和规范的重要性，要求学生遵守学术诚
信原则，杜绝抄袭和剽窃行为。
07 课程考核与评价标准
生物医用高分子材 料
医用塑料、医用橡胶、医用纤维等高分子材料的合成、改 性及应用。
组织工程材料
支架材料、细胞培养基质等组织工程原理、制备及应用。
环境友好型材料
环境降解材料
可生物降解塑料、光降解塑料等环境降解原理、 制备及应用。
绿色建筑材料
节能玻璃、环保涂料等绿色建筑材料的特点、制 备及应用。
水处理材料
材料化学教案
材料化学教案
一、导言
材料化学是一门跨学科的学科，涉及化学、物理、工程等多个领域。
本教案旨在通过系统化的教学内容和生动有趣的教学方式，帮助学生
全面理解材料化学的基本概念和原理，培养学生的科学思维和实验技能。
二、基本概念
1.材料的分类
(1)金属材料
(2)非金属材料
(3)聚合物材料
(4)复合材料
2.材料的结构与性能
(1)晶体结构
(2)非晶结构
(3)晶体缺陷
(4)材料的力学性能
(5)材料的热学性能
三、实验教学
1.基本实验操作技能
(1)称量
(2)溶解
(3)过滤
(4)结晶
(5)干燥
2.实验内容
(1)金属材料的化学性质实验
(2)非金属材料的物理性质实验
(3)聚合物材料的合成实验
(4)复合材料的性能测试实验
四、教学方法
1.理论教学与实验教学相结合
2.案例教学
3.互动式教学
4.课堂讨论和小组合作
五、知识拓展
1.材料表面处理技术
2.新型材料研究与应用
3.材料在环境保护和可持续发展中的作用
六、评价方式
1.平时表现
2.实验报告
3.期末考核
七、总结
通过本教案的指导和学习，相信学生们能够全面了解材料化学的基本概念和原理，具备一定的实验操作技能和科学思维能力。
希望学生们在学习过程中保持好奇心和求知欲，不断探索材料化学这个广阔领域的奥秘。
愿大家在未来的学习和研究中不断成长，为材料化学的发展做出贡献。
材料化学导论第2章-完美晶体的结构
材料化学导论第2章-完美晶体的结构第２章完美晶体的结构绝⼤多数材料以固体形态使⽤。
因此研究固体的结构⼗分重要。
固体可以划分为如下种类：⽆定形体和玻璃体[固体中原⼦排列近程有序、远程⽆序](Amorphous and Glassy)固体(Solid states) 完美晶体[原⼦在三维空间排列⽆限延伸（Perfect crystals）有序，并有严格周期性]晶体（Crystals）缺陷晶体[固体中原⼦排列有易位、错（Defect crystals）位以及本体组成以外的杂质] 由于晶体结构是固体结构描述的基础，我们在本章中描述完美晶体的结构，下⼀章则讲授缺陷晶体的结构。
§2.1 晶体的宏观特征和微观结构特点§2.1.1晶体的宏观特征晶体的宏观特征主要有四点：1．规则的⼏何形状所有晶体均具有⾃发地形成封闭的⼏何多⾯体外形能⼒的性质。
规则的⼏何多⾯体外形表明晶体内部结构是规则的。
当然晶体的外形由于受外界条件的影响，往往同⼀晶体物质的各种不同样品的外形可能不完全⼀样。
因此，晶体的外形不是晶体品种的特征因素。
例如，我们⼤家熟知的⾷盐晶体在正常结晶条件下呈⽴⽅晶体外形，当在含有尿素的母液中结晶时，则呈现出削取顶⾓的⽴⽅体甚或⼋⾯体外形。
2．晶⾯⾓守恒在适当条件下晶体能⾃发地围成⼀个凸多⾯体形的单晶体。
围成这样⼀个多⾯体的⾯称作晶⾯。
实验测试表明，同⼀晶体物质的各种不同样品中，相对应的各晶⾯之间的夹⾓保持恒定，称作晶⾯⾓守恒。
例如，⽯英晶体根据结晶条件不同，可有各种⼏何外形，但对应晶⾯之间的夹⾓却是不变。
晶体的晶⾯相对⼤⼩和外形都是不重要的，重要的是晶⾯的相对⽅向。
所以，可以采⽤晶⾯法线的取向表征晶⾯的⽅位，⽽共顶点的晶⾯法线的夹⾓表⽰晶⾯之间的夹⾓。
3．有固定的熔点晶体熔化过程是晶体长程序解体的过程。
破坏长程序所需的能量就是熔化热。
所以晶体具有特定的熔点。
反之，也说明晶体内部结构的规则性是长程有序的。
材料化学(第2版)作者曾兆华、杨建文编著第一章课件全
52
实践性：
生物医药领域生物相容性材料：例如设计特殊的金属合金和聚合物涂层，以保护人体组织不与人工骨头置换体或其他植入物相排斥;人造肾脏、血液氧合器、静脉过滤器以及诊断化验等;药物、蛋白质及基因的控制释放。
Chemicals：the utility lies primarily in their consumption.Materials: can be used repeatedly or continuously for an application that does not irreversibly convert them to something else.
Chapter1 Introduction
1.1 材料与化学
Materials and Chemistry
—— connected with function and, through that function, utilities.
11
Distinguish between
Chemicals and Materials
Chapter1 Introduction
12
Materials Science and Chemistry
Atomic-molecular level interaction
Macroscopic perspective
Chapter1 Introduction
13
材料的发展
美国海军用0.5马力陶瓷发动机
广州新电视塔摩天轮的16个“水晶”观光球舱，壳体采用新型高分子材料，晶莹剔透，能保证舱内游客对塔外景色一览无余。
美国最新型隐身战斗机F-22使用吸波材料和吸波涂层
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旧石器时代
的发明、应用和开发往往是人类社会文明 发展进程的里程碑。
新石器时代
例如焦炭和钢铁的生产开始了资本主义的 工业革命；石油的催化裂解促进了塑胶工 业；而一些智能材料的发明和应用开辟了 信息时代。从现代科技发展史来看，一种 新的固态化合物的合成，它的功能特性的 发现和实际应用，往往可以导致一个新的 科技领域的产生和一种新产业的兴起。
080402
材料物理（注：可授工学或理学学士学位）
080403
材料化学（注：可授工学或理学学士学位）
080404
冶金工程
080405
金属材料工程
080406
无机非金属材料工程
080407
高分子材料与工程
080408
复合材料与工程
0813
化工与制药类
081301 化学工程与工艺
081302 制药工程
11
角。在扼要地定义材料化学和其发展史之后，全书7章逐一讨论了
固态化学、金属、半导体材料、有机"软"材料、纳米材料和材料的
性能等内容。本版本得到了全新的升级和扩展，例如，新增加"软
平版印刷术"模型、"点击化学"聚合反应、纳米毒性、石墨烯以及
许多生物材料应用等内容，特别是聚合物和"软"材料部分得到了更
大的补充。
材料化学学科归属
硕博士专业目录
0703 化学 070301 无机化学 070302 分析化学 070303 有机化学 070304 物理化学（含化学物理） 070305 高分子化学与物理
0805 材料科学与工程 080501 材料物理与化学 080502 材料学 080503 材料加工工程
0817 化学工程与技术 081701 化学工程 081702 化学工艺 081703 生物化工 081704 应用化学 081705 工业催化
Chapter7 MATERIALS CHARACTERIZAION
APPENDIXA
APPENDIXB
APPENDIXC
本书从结构-特性处I理ND的EX角度出发，探讨了无机、有机、纳米
材料等课题，在广度和深度上基本涵盖了在当今飞速发展的材料科
学领域。第2版自始至终为读者继续呈现突破创新和实际应用的视
7
Preface
Chapter1 WHAT IS MATERIALS CHEMISTRY?
Chapter2 SOLID STATE CHEMISTRY
Chapter3 METALS
Chapter4 SEMICONDUCTORS
Chapter5 POLYMERIC MATERLALS
Chapter6 NANOMATERIALS
4
上海交大，1997
5
6
《材料化学》由赵志凤、毕建聪、 宿辉主编，全书共分9章，主要 介绍材料化学这一新兴分支学科 的理论基础、学科内容、材料的 应用及其研究进展情况。内容包 括：材料的晶体学基础、材料中 的结构缺陷、材料的制备方法、 材料结构与性能的关系、材料表 面化学、无机非金属材料、金属 材料、高分子材料、复合材料等。 内容翔实，并注意反映材料科学 领域中的新成就、新进展，使读 者能较系统地、全面地了解材料 化学的全貌和发展方向。《材料 化学》可作为材料学及化学相关 专业的本科生教材，也可供从事 材料研究与生产的工程技术人员 参考。
8
以材料化学命名的顶级杂志
Chemistry of Materials 美国化学会（ACS）
1989年创刊
A:Materials for energy and sustainability
B:Materials for biology and medicine C:Materials for optical and electronic devices
Chapter1 Introduction
14
引言
“材料是人类文明的物质基础”
材料、能源、信息为当代技术的三大支柱， 而材料又是能源和信息工业技术的物质基 础。天然是人类文明史各个阶 段的一种标志
开发，信息工程中的信息采集、处理和执 行等都是需要各种功能材料。因此新材料
陶器时代 青铜器时代 铁器时代
Chapter1 Introduction
15
我们现在所处的时代应该称为什么时代？
钢 硅 塑料 合成材料 半导体 精密陶瓷 复合材料 纳米材料 ……
Chapter1 Introduction
16
当代，材料成为了一个新的独立的科学门类。 这个新学科与物理、化学、力学、机械、冶金、化 工等传统科学门类水乳交融，但是具有其独特的鲜 明的个性。也正是因为与各个传统科学门类水乳交 融，材料学科在不同的场合就被划分成了材料物理、 材料化学、材料力学、材料工程学等4个主要分支。
《材料化学》
Materials Chemistry
Teacher: 罗春华 E-mail: lch197919@
《材料化学》参考书
中山大学：曾兆华， 杨建文 编著，化学 工业出版社，2008
北师大：李奇，陈光 巨 编著，高等教育出 版社，2004
上海交大，1997 2
曾兆华
3
上海交大，1997
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《材料化学》成绩考核
平时成绩（30%）：作业-30%（6-8 次），平时出勤与纪律-25%（8-10次）， 课堂讨论-15%，观后感-15%，期中考试 -15% 期末考试成绩（70%）
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第一章 绪论
1.1 基本概念 1.2 材料的发展概况 材料与化学 1.3 材料的重要性 1.4 材料的分类 1.5 材料化学的特点 1.6 材料化学的在各个领域的应用 1.7 材料化学的主要内容
Chapter1 Introduction
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本课程所涉及的内容就属于材料化学这一 分支。而在本课程的绪论中，我们将首先明确 几个相关的名词：
材料 材料科学 材料化学
Chapter1 Introduction
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1.1 基本概念 (1) 什么是材料？
Journal of Materials Chemistry 英国皇家化学会（RSC）
1991年创刊，2013年分A，B，C 9
与材料化学相关的顶级杂志
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材料化学学科归属
0703
化学类 本科专业目录
070301
化学
070302
应用化学（注：可授理学或工学学士学位）
0804
材料类
080401
材料科学与工程