海南大学材料与化工学院 材料科学基础课程 教 案 课程编号：PLG240 教师姓名：吴进怡 适用专业：2014级材料科学与工程 开课时间：2017一2018上半学期
1 海南大学材料与化工学院 材料科学基础课程 课程编号：PLG240 教师姓名：吴进怡 适用专业：2014 级材料科学与工程 开课时间：2017－2018 上半学期
章 第一章原子结构与键合 课时 2 原子间的键合、高分子链的近程结构和远程结构。 教学 目的 原子间的键合、高分子链的近程结构和远程结构。 教学 重点 高分子链的近程结构和远程结构。 教学 难点 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1.蔡珣编，材料科学与工程基础，2010 2.潘金生、仝健民、田民波编，材料科学基础，清华大学出版社，1998 3.李超编，金属学原理，哈尔滨工业大学出版社，1996
2 章 第一章 原子结构与键合 课时 2 节 教学 目的 原子间的键合、高分子链的近程结构和远程结构。 教学 重点 原子间的键合、高分子链的近程结构和远程结构。 教学 难点 高分子链的近程结构和远程结构。 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1. 蔡珣编，材料科学与工程基础，2010 2. 潘金生、仝健民、田民波编，材料科学基础，清华大学出版社，1998 3. 李超编，金属学原理，哈尔滨工业大学出版社，1996
教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 掌握原子结构与键合有助于从根本上了解材料的物理、化学和力学特性， 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第一节原子键合 一、原子键合 结合键：原子（离子或分子）间的作用力 结合键分类化学键：离子键、共价键、金属键 物理键：分子键、氢键 教 共价键：相邻原子共用电子对：8-N规则：饱和性，方向性 结合力大，共价晶体高强度、高硬度，脆，熔点高 如陶瓷、聚合物、Si 离子键：正离子与负离子静电引力吸引 结合力大，晶体高强度、高硬度，脆，热膨胀系数小 程 良好的绝缘体 如部分陶瓷材料(MgO,A2O3,ZrO2),NaCI 金属键：正离子与电子云 良好塑性，导电性、导热性 如金属元素 分子键（范德瓦尔斯力）：分子或原子团具有极性，存在于中性的原子或 分子之间的结合力 结合力小，易变形，熔点低，硬度低 如塑料，陶瓷 氢键：含氢物质中，H与其它原子形成共价键，共有电子强烈偏离H H原子几乎为半径很小带正电的核，H可以与另外一原子吸引，形成附加键 有方向性，结合力较强，比离子键、共价键小 二、 分子的规则排列一晶体学基础 21 金属的通性
3 教 学 过 程 教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 掌握原子结构与键合有助于从根本上了解材料的物理、化学和力学特性。 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第一节 原子键合 一、原子键合 结合键：原子（离子或分子）间的作用力 结合键分类 化学键：离子键、共价键、金属键 物理键：分子键、氢键 共价键：相邻原子共用电子对；8-N 规则；饱和性，方向性 结合力大，共价晶体高强度、高硬度，脆，熔点高 如 陶瓷、聚合物、Si 离子键：正离子与负离子静电引力吸引 结合力大，晶体高强度、高硬度，脆，热膨胀系数小 良好的绝缘体 如 部分陶瓷材料（MgO，Al2O3，ZrO2），NaCl 金属键：正离子与电子云 良好塑性，导电性、导热性 如金属元素 分子键（范德瓦尔斯力）：分子或原子团具有极性，存在于中性的原子或 分子之间的结合力 结合力小，易变形，熔点低，硬度低 如塑料，陶瓷 氢键：含氢物质中，H 与其它原子形成共价键，共有电子强烈偏离 H ， H 原子几乎为半径很小带正电的核，H 可以与另外一原子吸引，形成附加键 有方向性，结合力较强，比离子键、共价键小 二、 分子的规则排列- 晶体学基础 2.1 金属的通性
第二节高分子的结构 一、高分子链的近程结构 a碳链高分子 b.杂链高分子 c.元素有机高分子 d.梯型和双螺旋型高分子 e.其他结构的高分子 分子链的几何形态 a线型高分子 b.支化型高分子 c.交联型高分子 共聚物(Copolymers)的序列结构 高分子链的构型 二、高分子链的远程结构 平均分子量对力学性能的影响 保证机械强度：分子量要高、分布要窄 ·种聚合物由同系高分子混合聚集而成 大小不等的高分子的分子量进行统计平均→ 所得的平均值来表征聚合物的分子量 分子量的多分散性 高分子链的内旋转构象
4 第二节 高分子的结构 一、高分子链的近程结构 a. 碳链高分子 b. 杂链高分子 c. 元素有机高分子 d. 梯型和双螺旋型高分子 e. 其他结构的高分子 分子链的几何形态 a. 线型高分子 b. 支化型高分子 c. 交联型高分子 共聚物(Copolymers)的序列结构 高分子链的构型 二、高分子链的远程结构 平均分子量对力学性能的影响 保证机械强度：分子量要高、分布要窄 一种聚合物由同系高分子混合聚集而成 大小不等的高分子的分子量进行统计平均→ 所得的平均值来表征聚合物的分子量 分子量的多分散性 高分子链的内旋转构象
三、总结与巩固 1.小结 通过本章的学习使学生掌握原子间的键合、高分子链的近程结构和远程 2.1原子间的键合 2.2高分子链的结构 3,考核要求 3.1原子间的键合 识记：原子间的键合 理解：原子间键合的分类及特点。 3.2高分子链的结构 识记：高分子链的结构 理解：高分子链的近程结构和远程结构。 4.思考题 教 1.原子间的键合分为哪几种？各有什么特点？ 2.高分子链的近程结构有哪几种类型？ 3.高分子的平均分子量对力学性能的影响？ 程 教学 通过理论教学，基本达到了教学目标要求。 记
5 教 学 过 程 三、总结与巩固 1.小结 通过本章的学习使学生掌握原子间的键合、高分子链的近程结构和远程结 构。 2.考核知识点 2.1 原子间的键合 2.2 高分子链的结构 3.考核要求 3.1 原子间的键合 识记：原子间的键合。 理解：原子间键合的分类及特点。 3.2 高分子链的结构 识记：高分子链的结构 理解：高分子链的近程结构和远程结构。 4.思考题 1. 原子间的键合分为哪几种?各有什么特点？ 2. 高分子链的近程结构有哪几种类型？ 3. 高分子的平均分子量对力学性能的影响？ 教 学 后 记 通过理论教学，基本达到了教学目标要求