功能化学课程详细信息

课程号 01033100 学分 2
英文名称 Chemical Function of Materials
先修课程
中文简介    化学是创造物质世界各种材料的基础。通过化学手段,可以创造出具有各种功能的物质。本课程以日常生活及工业生产中利用到的各种功能性物质为对象;从原子、分子水平出发,对其分子结构特征、作用机理、制备方法、代表性物质、典型应用例等进行系统地讲解。并对一些与我们的“基本常识”相违背的现象,比如:会发出声音的塑料、会发光的塑料、会导电的塑料、“热收缩”等现象进行实验观察,以及对其作用机理进行课堂讨论。希望通过本课程的学习使学生能够掌握各种功能物质的分子结构特征,形成与发挥作用的化学机理,并具有对一定的化学功能材料进行选择及灵活应用的能力。
英文简介    Chemistry is the basis to create new substances. Various functional materials can be made through chemical approaches. This lecture will take several typical functional materials used in industry or in our daily life as examples. From the atomic and molecular level, the features of molecular structure, working mechanism, fabrication method, representative materials and typical applications will be systematically explained. Some unique phenomena or materials that are contrary to our “common sense” will also be discussed. For example, the plastic film speaker, conductive plastics, polymer light-emitting diode, shrink when heated and expand when cooled, will be elucidated from the aspects of molecular structure and orientation, carrier injection and movement, molecular dynamics, etc. By this course, students are expected to understand the characteristics of the molecular structure of various functional materials, the formation and the corresponding chemical mechanism. Also, students are encouraged to be capable of selecting certain functional materials for flexible applications.  
开课院系 化学与分子工程学院
通选课领域 a
是否属于艺术与美育
平台课性质  
平台课类型  
授课语言 中文
教材 功能化学教学课件,邹德春,自编;
现代化学功能材料,史鸿鑫 主编,化学工业出版社,2009.6,Organic and biochemistry for today,Spencer L. Seager and Michael R. Slabaugh,Brooks/Cole,2000,功能与材料信息,焦宝祥 主编,华南理工大学出版社,2011.5,先进功能材料,李弘 主编,化学工业出版社,2010.12,功能材料导论,李廷希 张文丽  主编,中南大学出版社,2011.7,
参考书 1,978-7-122-05296-4;
4,0-534-37288-0;
978-7-5628-3001-6/TB?40;
1,978-7-122-09555-8;
1,978-7-5487-0252-8;
教学大纲 化学是物质形成的基础,通过化学手段,可以创造出具有各种功能的物质。希望通过本课程的学习使学生了解化学与功能材料之间的联系;能够掌握各种功能物质的分子结构特征,形成及发挥相应作用的化学及物理机理,了解各种功能材料的应用例;并能对一定的化学功能材料进行合理选择及灵活应用。更重要的是希望通过对重要化学方法及功能材料的发现,发明,产品实例的讲解,提升同学们对科学研究意识,创新意识的培养和提升。
本课程以日常生活及工业生产中利用到的各种功能性物质为对象;从原子、分子水平出发,对其分子结构特征、作用机理、制备方法、代表性物质、典型应用例等进行系统的讲解。并计划对一些与我们的“基本常识”相违背的现象,比如:可放音乐的塑料膜、会发光的塑料、会导电的塑料、“热收缩”等现象进行实验观察以及对其作用机理进行课堂讨论。同时对薄膜器件的制备,电子显微观察等先进研究手段进行现场教学。具体包括以下内容:
功能化学引论:详细介绍物质、原子、分子、材料、器件等的基本概念。化学在人类发展史中的作用:介绍人类发展进程中重要的化学发明。 化学键与物质结构的形成理论:介绍由原子形成分子的基本原则。从分子到器件:介绍分子、材料、器件、功能之间的关系。获得功能器件的化学及其它加工过程。化学与微电子技术:重点介绍半导体工业中的化学过程及原理。化学与显示技术:重点介绍各种信息显示技术中的材料及化学问题,特别是以液晶显示技术为代表的平板显示技术中重要的化学及材料科学问题。如液晶分子,荧光分子结构,偏光薄膜材料等。化学与信息传输:主要以光纤,光电开关器件为例,介绍其中包含的材料及化学问题。化学与信息储存:主要以各种信息储存器件为例,介绍其工作原理,所使用的材料的分子结构与材料聚集态结构之间的关系。同时介绍分子储存器,以及其它分子电子学元件的工作原理及其分子结构特点。IT 技术与化学讨论:以激光打印机,数码相机,荧光材料、光纤、偏光薄膜、液晶显示板等实物为例,讨论其工作原理,使用的各种材料的不同作用、形态的差异以及分子结构的区别,加深对功能与化学结构之间的关系的理解。能量转换与化学:以各种化学电池为中心,介绍能量转换技术中的化学过程;同时以物理电池(太阳能电池)为例,介绍能量转换与材料的分子结构,器件结构的关系。
增加环境与化学方面的教学内容:介绍大气污染与工业生产;衣食与化学:介绍衣料及食品中重要的化学物质的结构、作用及相关化学过程。
主要以讲授的方式进行教学,约占28/32,
期间安排1-2次课堂讨论,1-2次关于先进研究手段的现场教学。
平时成绩(其中包括课堂出勤率,课堂讨论及回答问题)占50-60%,期末考试成绩占40-50%。
教学评估 邹德春:
学年度学期:16-17-1,课程班:功能化学1,课程推荐得分:4.13,教师推荐得分:4.63,课程得分分数段:90-95;
学年度学期:17-18-1,课程班:功能化学1,课程推荐得分:4.44,教师推荐得分:4.31,课程得分分数段:90-95;
学年度学期:18-19-1,课程班:功能化学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:3.75,课程得分分数段:80及以下;
学年度学期:19-20-1,课程班:功能化学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:3.86,课程得分分数段:85-90;
学年度学期:20-21-1,课程班:功能化学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:3.75,课程得分分数段:80-85;
学年度学期:21-22-1,课程班:功能化学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:4.38,课程得分分数段:85-90;
学年度学期:22-23-1,课程班:功能化学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:5.0,课程得分分数段:95-100;
学年度学期:23-24-1,课程班:功能化学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:4.33,课程得分分数段:90-95;