材料化学[共5篇]

材料化学[共5篇]
第一篇：材料化学
一、名词解释（30分）
1、黑色金属:主要指铁、锰、铬及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。

纯铁是银白色的；锰是银白色的；铬是灰白色的。

因为铁的表面常常生锈，盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的三氧化二铁的混合物，看去就是黑色的。

所以人们称之为“黑色金属”。

2、有色金属(non-ferrous metal):狭义的有色金属又称非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。

广义的有色金属还包括有色合金。

有色合金是以一种有色金属为基体（通常大于50%），加入一种或几种其他元素而构成的合金。

有色金属通常指除去铁（有时也除去锰和铬）和铁基合金以外的所有金属。

3、马氏体:马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。

马氏体（M）是碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体，是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相。

对固态的铁基合金(钢铁及其他铁基合金)以及非铁金属及合金而言，是无扩散的共格切变型相转变，即马氏体转变的产物。

就铁基合金而言，是过冷奥氏体发生无扩散的共格切变型相转变即马氏体转变所形成的产物。

铁基合金中常见的马氏体，就其本质而言，是碳和(或)合金元素在α铁中的过饱和固溶体。

就铁-碳二元合金而言，是碳在α铁中的过饱和固溶体。

4、超耐热合金:p161-162 指在650°C以上温度下具有一定力学性能和抗氧化、耐腐蚀性能的合金。

目前常是镍基、铁基、钴基高温合金的统称。

5、金属固溶体:所谓固溶体是指溶质原子溶入金属溶剂的晶格中所组成的合金相。

两组元在液态下互溶，固态也相互溶解，且形成均匀一致的物质。

形成固溶体时，含量大者为溶剂，含量少者为溶质；溶剂的晶格即为固溶体的晶格。

(固溶体合金p146)
6、金属间化合物：金属与金属或与类金属元素之间形成的化合物。

由两个或多个的金属组元按比例组成的具有不同于其组成元素的长程有序晶体结构和金属基本特性的化合物。

二、问答题（70分）
1.什么是材料化学？其主要特点是什么？(10分)p1,p4 跨学科性：
既是化学学科的一个次级学科，又是材料科学的一个分支。

新材料的发展，往往源于其它科学技术领域的需求，这导致材料化学与物理学、生物学、药物学等众多学科紧密相连。

材料合成与加工技术的发展不断地对诸如生物技术、信息技术、纳米技术等新兴技术领域产生巨大影响。

通过分子设计和特定的工艺，可以使材料具备各种特殊性质或功能，如高强度、特殊的光性能和电性能等，这些材料在现代技术中起着关键作用。

实践性：
材料化学是理论与实践相结合的产物，这是它与固体化学的主要区别所在。

材料通过实验室的研究工作而得到深入的了解，从而指导材料的发展和合理使用。

高性能、高质量及低成本的材料只有通过工艺的不断改进才能实现。

材料变为器件或产品要解决一系列工程技术问题，这都需要理论和实践的结合，一方面用理论指导实践，另一方面通过大量实践使理论得到进一步发展。

2.什么是纳米材料？纳米效应有哪几种？(5分)纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。

纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。

这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的四大效应：表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。

3.简述形状记忆合金原理。

(10分)
4.材料中的结合键有哪几种？它们对材料的特性有何影响？(10分)
陶瓷材料中主要的结合键是离子键及共价键。

由于离子键及共价键很强，故陶瓷的抗压强度很高，硬度极高。

因为原子以离子键和共价键结合时，外层电子处于稳定的结构状态，不能自由运动，故陶瓷材料的熔点很高，抗氧化性好，耐高温，化学稳定性高。

结合键：离子键（特点：以库仑力结合）和共价键（特点：共用电子对）
相：晶相（提供硬度等机械性能，提供一些特定的光、热、磁等物理功能）、玻璃相（烧结时起到粘结作用）、气相（一般没有作用。

需要排除的相）
力学特点：弹性模量大、抗拉强度低、抗压强度高、硬度大、塑性和韧性低水泥：主要成分是铝硅酸盐（详见百度百科：水泥）复合材料：应用在航天等领域越来越得到重视
6.简述液晶材料的分类及应用。

(10分)根据液晶形成的条件可分为热致液晶和溶致液晶；按相态分类可分为向列相，近晶相和手性相。

1.溶致液晶，将某些有机物放在一定的溶剂中,由于溶剂破坏结晶晶格而形成的液晶,被称为溶致液晶。

比如:简单的脂肪酸盐、离子型和非离子型表面活性剂等。

溶致液晶广泛存在于自然界、生物体中,与生命息息相关,但在显示中尚无应用。

2.热致液晶，热致液晶是由于温度变化而出现的液晶相。

低温下它是晶体结构,高温时则变为液体,这里的温度用熔点(TM)和清亮点(TC)来标示。

液晶单分子都有各自的熔点和清亮点,在中间温度则以液晶形态存在。

目前用于显示的液晶材料基本上都是热致液晶。

在热致液晶中,又根据液晶分子排列结构分为三大类:近晶相(SMECTIC)、向列相(NEMATIC)和胆甾相(CHOLESTERIC)。

目前,各种形态的液晶材料基本上都用于开发,现在已开发出的有各种向列相液晶、聚合物分散液晶、双(多)稳态液晶、铁电液晶和反铁电液晶显示器等。

而在液晶显示中,开发最成功、市场占有量最大、发展最快的是向列相液晶显示器。

按照液晶显示模式,常见向列相显示就有TN(扭曲向列相)模式、HTN(高扭曲向列相)模式、STN(超扭曲向列相)模式、TFT(薄膜晶体管)模式等。

应用：（1）TN：计算器，电子表,仪器仪,表表盘,电话机,传真机，家用电器
（2）HTN：游戏机，电饭煲，早教机,车载系统
（3）STN：手机，MP4，MP3,电子词典
（4）TFT：电视，电脑，手机
7.功能陶瓷按其功能性质不同，可以分为哪几大类？各举一例说明。

(10分)压电陶瓷、热敏陶瓷、电压敏陶瓷等系列功能陶瓷材料、器件以及陶瓷系列压力传感器。

主要产品为：
1、压敏电阻阀片、电源避雷模块、避雷箱、各类信号防雷器、浪涌保护器；
2、压电陶瓷制品、压电加速度计、压电探头、压电超声换能器；
3、陶瓷系列压力传感器、高温压力传感器。

8.简述压电陶瓷的基本原理和应用。

(5分)
压电陶瓷，一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。

压电陶瓷属于无机非金属材料。

这是一种具有压电效应的材料。

所谓压电效应是指某些介质在力的作用下，产生形变，引起介质表面带电，这是正压电效应。

反之，施加激励电场，介质将产生机械变形，称逆压电效应。

这种奇妙的效应已经被科学家应用在与人们生活密切相关的许多领域，以实现能量转换、传感、驱动、频率控制等功能。

在能量转换方面，利用压电陶瓷将机械能转换成电能的特性，可以制造出压电点火器、移动X光电源、炮弹引爆装置。

电子打火机中就有压电陶瓷制作的火石，打火次数可在100万次以上。

用压电陶瓷把电能转换成超声振动，可以用来探寻水下鱼群的位置和形状，对金属进行无损探伤，以及超声清洗、超声医疗，还可以做成各种超声切割器、焊接装置及烙铁，对塑料甚至金属进行加工。

压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。

地震是毁灭性的灾害，而且震源始于地壳深处，以前很难预测，使人类陷入了无计可施的尴尬境地。

压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，
能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。

这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。

1.声音转换器声音转换器是最常见的应用之一。

像拾音器、传声器、耳机、蜂鸣器、超声波探深仪、声纳、材料的超声波探伤仪等都可以用压电陶瓷做声音转换器。

如儿童玩具上的蜂鸣器就是电流通过压电陶瓷的压电效应产生振动，而发出人耳可以听得到的声音。

压电陶瓷通过电子线路的控制，可产生不同频率的振动，从而发出各种不同的声音。

例如电子音乐贺卡，就是通过压电效应把机械振动转换为交流电信号。

2.压电引爆器自从第一次世界大战中英军发明了坦克，并首次在法国索姆河的战斗中使用而重创了德军后，坦克在多次战斗中大显身手。

然而到了20世纪六七十年代，由于反坦克武器的发明，坦克失去了昔日的辉煌。

反坦克炮发射出的穿甲弹接触坦克，就会马上爆炸，把坦克炸得粉碎。

这是因为弹头上装有压电陶瓷，它能把相碰时的强大机械力转变为瞬间高电压，爆发火花而引爆炸药。

3.压电打火机现在煤气灶上用的一种新式电子打火机，就是利用压电陶瓷制成的。

只要用手指压一下打火按钮，打火机上的压电陶瓷就能产生高电压，形成电火花而点燃煤气，可以长久使用。

所以压电打火机不仅使用方便，安全可靠，而且寿命长，例如一种钛铅酸铅压电陶瓷制成的打火机可使用100万次以上。

4.防核护目镜核试验员带上用透明压电陶瓷做成的护目镜后，当核爆炸产生的光辐射达到危险程度时，护目镜里的压电陶瓷就把它转变成瞬时高压电，在1/1000 s里，能把光强度减弱到只有1/10000，当危险光消失后，又能恢复到原来的状态。

这种护目镜结构简单，只有几十克重，安装在防核护目头盔上携带十分方便。

5.超声波换能器适用于用于超声波焊接设备以及超声波清洗设备，主要采用大功率发射型压电陶瓷制作，超声波换能器是一种能把高频电能转化为机械能的装置，超声波换能器作为能量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而它自身消耗很少的一部分功率。

6.声纳[1]在海战中，最难对付的是潜艇，它能长期在海下潜航，神不知鬼不觉地偷袭港口、舰艇，使敌方大伤脑筋。

如何寻找敌潜艇？靠眼睛不行，用雷达也不行，因为电磁波在海水里会急剧衰减，不能能效地传递信号，探测潜艇靠的是声纳------水下耳朵。

压电陶瓷就是制造声纳的材料，它发出超声波，遇到潜艇便反射回来，被接收后经过处理，就可测出敌潜艇的方位、距离等。

9.磁性材料是什么？有哪些分类？(5分)磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。

磁性材料具有磁有序的强磁性物质，广义还包括可应用其磁性和磁效应的弱磁性及反铁磁性物质。

磁性是物质的一种基本属性。

物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。

铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质，抗磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。

磁性材料按性质分为金属和非金属两类，前者主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等，后者主要是铁氧体材料。

按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。

功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料，旋磁材料以及磁性薄膜材料等，反映磁性材料基本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等.
第二篇：化学教学计划集锦
教师需要制定好教学计划，提高教学的教学水平以及教学质量，从而提高学生的成绩。

今天小编在这给大家带来化学教学计划，接下来我们一起来看看吧!
化学教学计划1
一、学生基本情况及知识现状分析
九年级刚开设的新课程，与生活的联系较多，学生学习的热情较高，教师应正确引导，以期在中考中取得好的成绩。

本学期担任九年级个班的化学教学任务。

这些学生大多来自农村，基础高低参差不齐，实验班学生相对基础较好一些，学生的学习已经形成了良好的习惯，班级学风较为浓厚，大多数学生都有很强的上进心和学习积极性，有极强的求知欲，这就为本学期的教学提供了较好的教学素材，也对老
师的教学工作提出较高的要求;当然也有的是因为没有养成良好的学习兴趣，有的是因为在生理上有一定的不足，而导致这些学生对学习产生了厌倦情绪，这就给教学工作的开展带来了较大的难度，对于不同这样差距比较大的学生，在本学期的教学工作中要做好每一个学生的工作，因材施教，使他们喜欢学化学，爱学化学，在各自原有的基础上不断发展进步。

二、主要教学内容
九年级的化学教材为新教材，分为上下两册，其中上册为本期的教学内容，它由五个单元组成：
第一单元大家都来学化学从三个方面向学生介绍了化学是一门以实验为基础的自然科学，通过一些日常生活中的化学现象将学生带入化学的殿堂，从而很自然地接受这门新的课程，并激发了学生的学习兴趣。

第二单元认识空气、认识氧气首先从学生最熟悉的物质空气着手，研究了空气的组成，学习了空气中与人生命息息相关的一种气体——氧气，并探究了氧气的实验与工业制法。

学习，并探究了二氧化碳的制法，学习了自然界的水从水的组成，又对水的净化与水资源的保护进行了分析。

第三单元维持生命之气——氧气、生命之源——水
这一单元抽象地向学生介绍了物质的微观构成，使学生学会去理解物质是怎样构成的，为今后的探究打下基础。

第四单元燃烧燃料从燃烧的现象开始，去探究燃烧的条件，同时得出灭火的方法。

让学生从身边去发现化学知识，了解燃料的种类以及燃烧对环境的影响。

第五单元金属与矿物研究和认识金属及化合物的性质、制备、存在的用途。

三、学期目标
(1)理论知识联系生产实际、自然和社会现象的实际，学生的生活实际，使学生学以致用。

激发学生学习化学的兴趣。

培养学生的科学态度和科学的学习方法，培养学生的能力和创新精神，使学生会初步
运用化学知识解释或解决一些简单的化学问题。

(2)重视基础知识和基本技能，注意启发学生的智力，培养学生的能力。

使学生学习一些化学基本概念和基本原理，学习几种常见的元素和一些重要的化合物的基础知识，学习一些化学实验和化学计算的基本技能，了解化学在实际中的应用。

(3)培养学生的科技意识、资源意识、环保意识等现代意识，对学生进行安全教育和爱国主义教育。

四、教学策略和提高教学质量的措施
重视基本概念的教学
化学基本概念的教学对于学生学好化学是很重要的。

在教学中，既要注意概念的科学性，又要注意概念形成的阶段性。

由于概念是逐步发展的，因此要特别注意遵循循序渐进，由浅入深的原则。

对于某些概念不能一次就透彻地揭示其涵义，也不应把一些初步的概念绝对化。

在教学中要尽可能做到通俗易懂，通过对实验现象和事实的分析、比较、抽象、概括，使学生形成概念，并注意引导学生在学习，生活和劳动中应用学过的概念，以便不断加深对概念的理解和提高运用化学知识的能力。

加强化学用语的教学
元素符号、化学式和化学方程式等是用来表示物质的组成及变化的化学用语，是学习化学的重要工具。

在教学中，要让学生结合实物和化学反应，学习相应的化学用语，结合化学用语联想相应的实物和化学反应。

这样，既有利于学生记忆，又有利于加深他们对化学用语涵义的理解。

还应注意对化学用语进行分散教学，通过生动有趣的学习活动和有计划的练习，使学生逐步掌握这些学习化学的重要工具。

重视元素化合物知识的教学
元素化合物知识对于学生打好化学学习的基础十分重要。

为了使学生学好元素化合物知识，在教学中要注意紧密联系实际，加强直观教学，实验教学和电化教学，让学生多接触实物，多做些实验，以增加感性知识。

要采取各种方式，帮助他们在理解的基础上记忆重要的元素化合物知识。

在学生逐步掌握了一定的元素化合物知识以后，教
师要重视引导学生理解元素化合物知识间的内在联系，让学生理解元素化合物的性质，制法和用途间的联系，并注意加强化学基本概念和原理对元素化合物知识学习的指导作用。

化学教学计划2
本学期本人继续初三两个班化学教学工作。

新课将在3月中旬结束，其余时间将转入复习，复习将占据本学期大部分时间，约为三个月，现制定如下教学计划：
一、学生情况的再分析。

经过一个学期的接触，我对学校学生的情况已经比较熟悉，学生们喜欢化学，喜欢上我的课，他们的总体情况是：基础较差，缺乏对问题的钻研精神，一旦遇到难一点的问题往往是后退，自主性学习差，对学习比较缺乏信心，这些是我的教学的出发点。

二、再研究化学教学大纲，不断完善自己的化学教学和复习的指导思想。

1.立足教材，不超出教学大纲，注意紧扣课本。

回到课本，并非简单地重复和循环，而是要螺旋式的上升和提高。

对课本内容引申、扩展。

加强纵横联系;对课本的习题可改动条件或结论，加强综合度，以求深化和提高。

2.做到全面复习。

复习目的不全是为升学，更重要是为今后学习和工作奠基。

由于考查面广，若基础不扎实，不灵活，是难以准确完成。

因此必须系统复习，不能遗漏。

.立足双基。

重视基本概念、基本技能的复习。

对一些重要概念、知识点作专题讲授，反复运用，以加深理解。

.提高做题能力。

复习要注意培养学生思维的求异性、发散性、独立性和批评性，逐步提高学生的审题能力、探究能力和综合多项知识或技能的解题能力。

5.分类教学和指导。

学生存在智力发展和解题能力上差异。

对优秀生，指导阅读、放手钻研、总结提高的方法去发挥他们的聪明才智。

中等生则要求跟上复习进度，在训练中提高能力，对学习有困难的学生建立学生档案，实行逐个辅导，查漏补缺。

三、复习的具体做法。

1.循序渐进。

学习是一个由低到高，由浅到深，由片面到全面的过程。

第一阶段的全面复习必不可少。

初三化学知识的一个特点是：内容广泛，且分散渗透。

总复习就要把分散的知识集中起来，以线网或图表形式把它们联系起来，从中找出规律性的东西。

按照知识的有机组合，以课本为依据，按大纲进行全面、扼要、系统的复习，并充分利用直观教具，以比较法、提纲法、列表法、归纳法、竞赛法等形式进行。

.讲练结合，专题讲解，加强训练。

全面复习的基础上抓住重要内容进行专题训练。

尤其是有一定难度，有一定代表性的内容更要加强，提高学生思维的灵活性、严谨性和适应性。

3.采取灵活多样的复习形式。

复习切忌搞填鸭式、注入式的教学和题海战术。

在教学中我常用：启发式讲授、自学式的阅读和钻研，有题组式训练、小组讨论、让学生对实验装置进行改装，对结论进行论证等复习形式。

激发学生学习兴趣，提高学习积极性。

4.进行题型分析，掌握解题规律。

不论什么题型都有各自的规律，掌握了这些规律对解题是有很大帮助的。

我们反对题海战术，但多种题型的训练却是必要的。

教师必须在阅读多种资料的基础上，整理出适量题目给学生练，切不要照抄照搬。

教师进行题型分析，既使学生掌握解各类题方法，又能对各种知识再重新复习一次，这种做法很受学生欢迎。

四、加强信息反馈，及时调整教学计划。

在总复习中要重视信息反馈。

正如控制论创始人维纳所说：有效行为必须由某种反馈过程来提供信息，看它是否达到预定目标，最简单的反馈是检验任务的成功或失败。

我们通常说：实践是检验真理的唯一标准。

所谓检验就是要通过反馈信息来了解实际与预期目的是否符合。

让教学的信息反馈体现在教学的全过程中。

1、发动学生提供反馈信息，向学生说明教与学的辩证关系、教师传授知识与学生提供反馈信息的重要性，要求学生装在今后教学活动中密切配合。

在复习的过程中，可将历届学生在学习上曾出现过的疑难问题作讲解。

每一节复习课都反映了备学生这一环节的连续性。

也
激发学生提供教学反馈信息的积极性，愿意与教师合作。

2、课堂教学注意捕捉学生情感因素的反馈信息。

教师对一个知识点的复习，学生反应会有所不同，如精神集中或焕散、迷惑不解或思索、轻松愉快或愁眉不展。

多少可以反映他们对教学内容的理解程度。

教师可以从中了解输入学生头脑中和知识是否被学生接受贮存?哪些仍含糊不清?从而调整复习的程序，达到教与学的和谐。

3.课后听取学生的反馈信息。

教师讲授知识的过程中，必然受到各到各种干扰。

每个学生接受程度不同，常会造成种种的差异。

教师课后及收集真实和准确的信息，对下一节课的复习有较强的针对性，避免闭门造车，易被学生所接受。

五、做好备考工作，提高应变能力。

1.加强审题训练。

不在审题上下功夫，就难以做到既快又准。

我们提出：审题要慢，解题适当加快。

通过审题训练，提高分析、判断、推理、联想的能力。

特别是一些分步解决的问题，须得依次作答，才可取得较好成绩。

审题是解好题的前奏，磨刀不误砍柴工。

2.提高表达能力。

不少学生会算知思路，就是说不清，逻辑混乱;书写潦草、丢三漏四。

在改变这些恶习，必须从解题规范和书写格式抓起。

要求做到：字迹清晰，书写整齐，语言简炼、准确、严密;计算准确，文字、符号、表达符合课本规范，养成严谨治学的好学风。

3、发掘学生的非智力因素。

学生的信心、毅力、意志、情绪、学习方法、记忆方法等对学习有很大映响。

因此在传授知识和教会方法的同时，要加强思想工作，全面关心学生成长，帮助学生端正态度，改进方法，克服畏难情绪，激励学习热情，使其聪明才智充分发挥。

4、注意心理训练。

在激烈竞争的条件下，在炎热的环境中，要连续进行三天超负荷的严格考试，毅力不坚，缺乏斗志，则难以坚持。

因此，考前要减压，减轻思想压力和心理负担，使学生放下思想包袱，轻装上阵，考出水平。

在最后阶段(约考前两周)，主要安排学生自我复习，自我完善。

由学生自己阅读、消化整理知识、巩固和扩大复习成果。

教师则重点加。