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ADDINCNKISM.UserStyle《无机固体化学》课程教学大纲
（理论课程·2023版）
一、课程基本信息
课程号
1123S02007
开课单位
化学与环境科学学院
课程名称
无机固体化学
InorganicSolid-StateChemistry
课程性质
必修
考核类型
考试
课程学分
3
课程学时
51
课程类别
学科核心课
先修课程
无机化学、结构化学、物理化学
适用专业（类）
材料化学
二、课程描述及目标
（一）课程简介
《无机固体化学》课程是本专业（类）的一门专业核心课程，旨在通过理论教学，使学生掌握晶体基本对称性操作和对称要素以及晶体结构的基本特征；熟悉典型的几种无机化合物结构的阴阳离子的排列类型的基础知识、认真学习晶体结构中存在的缺陷形成的特点及原理以及缺陷的性质、掌握固溶体形成以及影响要素和其性质，具备判断晶体结构种类和对称性、缺陷类型及其浓度计算、固溶体类别和性质的基本能力，了解晶体中质点间不同化学键概念，为材料合成与制备技术、材料分析与测试方法、计算材料学等后续课程奠定必要的良好基础。
（二）教学目标
通过本课程，学生将学会并掌握或具备以下知识和判断能力。
课程目标1：掌握晶体的对称性和结构的基本特征以及七大晶系和十四个空间点阵，了解晶体定向与面指数；能够识别简单晶体的宏观与微观对称性。
课程目标2：掌握影响晶体结构的主要因素以及判断晶体结构受到影响的Pauling规则，掌握无机化合物十二种典型晶体结构；能够识别引起晶体结构变化的原因。
课程目标3：掌握晶体的缺陷类型和缺陷反应的表示方法以及热缺陷浓度计算方法；能够识别晶体缺陷类型及其浓度计算方法和受限因素。
课程目标4：掌握固溶体类型和研究方法及其固溶体类型对晶体性质影响，学会测定固溶体方法；能够识别晶体性质随固溶体类型变化和固溶体受限因素以及固溶度研究和检测方法。
课程目标5：掌握玻璃的结构和性质以及形成条件及其通性以及玻璃化温度随桥氧的变化；识别玻璃的特性与晶体之间的差别和一般性质。
三、课程目标对毕业要求的支撑关系
毕业要求指标点
课程目标
权重
1-1：掌握材料化学方面的基本理论和基本知识
课程目标1
0.25
2-3：具有一定的运算和识别能力
课程目标3
0.25
3-1：具有独立批判性学习并获得知识以及分析问题、解决问题的能力
课程目标2
0.15
3-4：具有对知识进行归纳、整理、分析和筛选的能力
课程目标4
0.20
3-2：运用科学的方法论进行抽丝剥茧的能力
课程目标5
0.15
四、教学方式与方法
材料化学课堂教学采用讲解式、启发式、引导式、讨论式、前后衔接、提问等多种形式，使学生积极参与课堂教学活动，调动他们学习的主动性和好奇心，激发他们学习的兴趣，同时注重常见现象与本课程理论之间联系、实物演示等，通过与前述知识相关性的紧密结合强化学生对知识的理解和记忆。利用模型展示的立体感强的特点，加强学生形象记忆，拓展教学空间。
五、教学重点与难点
（一）教学重点
本课程的教学重点：晶体的宏观对称性以及对称性组合定理以及晶体的基本特征；微观对称性在空间群中的体现；影响晶体结构的因素和鲍林规则对晶体结构说明晶体中多面体变形；典型的无机化合物晶体结构；晶体缺陷类型和缺陷的反应表示方法以及非化学计量表达方法；热缺陷与化学平衡之间关系；固溶体类型、性质和研究方法。同时适当介绍现代材料的新发展、特点及研究新方法。培养学生独立进行晶体结构识别、影响晶体结构因素判断以及缺陷浓度测定方法使用，引导学生进一步自学的动力和愿望，利用参考资料等方面的能力。强化学生的专业思想，激发学生学习材料化学的兴趣。
（二）教学难点
微观对称性与晶胞的面指数；判断原子在晶胞中的排列对称性；对晶体单胞对称性影响因素；断缺陷的类型对晶体物理化学性的影响；固溶体的与缺陷之间的辨认；凝聚态热力学和相变对材料性能影响；对玻璃结构和性质之间关系的正确认识。
六、教学内容、基本要求与学时分配
序号
教学内容
基本要求
学时
教学
方式
对应课程目标
1
第1章晶体几何学基础
学会对晶体宏微观对称性认知、认识组合定的重要性，掌握晶系和空间点阵，判断晶体应具有的对称性。
6
讲授
课程目标1
2
第2章晶体结构的化学基础
掌握影响晶体结构的因素，学会使用Pauling规则寻找影响晶体结构的原因。
4
讲授
课程目标2
3
第3章晶体结构与化学键
掌握晶体的类型和常见的结构与其典型结构的原子位置，识别化学键对晶体结构影响。
6
讲授
课程目标2
4
第4章晶体结构缺陷
掌握缺陷类型和书写缺陷方程式以及点缺陷和热缺陷浓度计算，识别缺陷属性和限制因素。
6
讲授
课程目标3
5
第5章固溶体
掌握固溶体类型和特点及其影响因素，掌握固溶体的实验测定方法；能够识别晶体
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