材料化学学习心得

材料化学学习心得不同于以往的化学学科，材料化学不单单要求同学们对概念进行记忆、对公式学会运用计算、更要求我们具备一定的空间想象能力。许多基本概念的理解都必须建立在具体的空间结构想象上的，而更进一步的规则和公式计算则是建立在相应基本概念上的，一环扣一环。材料最主要的五章内容是晶体结构、晶体缺陷、相图和形变。在晶体结构中我们对空间点阵和晶胞、晶系和布拉菲点阵、晶向指数和晶面指数等基本概念进行了学习。对几种经典的晶体结构（纯金属的晶体结构、离子晶体的结构、共价键的结构）进行了探讨，在此过程中对原子的堆垛方式、鲍林规则、金刚石等几种典型的晶型进行了学习。这章对我们的空间想象能力有较高要求，在此过程中我也深刻感受到了数学几何在化学中美和严谨的一面。如我们通过棱边长度和夹角可以描述一个晶胞，通过平移点阵矢量可以得到整个点阵，而且晶体中空间点阵仅七类14种，不多不少。在学习晶体结构时如果懂得运用数学美会对我们学习起很大帮助。如在学习典型离子晶体的结构中，我们讲过NaCl晶型，它可以看成是Na+构成的面心立方空间点阵和Cl-构成的面心立方点阵重叠后再相互错开一个原子间距。从繁杂陌生的晶体结构中找到熟悉的点阵，再懂得如何通过位移变换获得新结构。利用这种方法会让我们思维更加敏捷，让我们从复杂抽象的空间结构想象中解救出来。同时如果在课堂学习过程中，能通过某些软件以动态的方式从不同角度展示晶体结构的话可能比单纯通过PPT放映晶体结构图片的方法更好。在晶体缺陷这一章中我们重点学习的是点缺陷、位错、点缺陷和位错及位错与位错的交互作用。这一章名词比较多，每个名词背后都有一定几何背景，有一定抽象性，单纯通过看文字进行思考掌握的话非常困难。我认为可以按以下步骤进行新名词的学习：1.首先了解基本法则；2.对照相关模型体会法则的运用；3.对照模型体会名词之间的差异，学会推断其结果。如学习位错时第一步我们首先需要掌握以下几点：1.位错线是晶体中局部滑移区域的边界线；2.位错分为刃型位错、螺旋型位错和混合位错，刃型位错所在半原子面终止于晶体中部，好像插入的刀刃，滑移的方向与位错线垂直，而螺旋位错与之平行，混合位错则介于二者之间。第二步以螺旋型位错为例，我们可以拿课本第100页图4-10中左图作为对照模型，图为一个11*10的平台，从左数第三块起发生形变，整个右上部平台前移，整个右下部平台后移，平移方向与滑移区域的边界线平行。我们同时也可以联系生活，这个过程好像我们在撕字典，而撕的方向与纸裂开的伤口平行，撕好比是发生滑移，而伤口则是我们的位错线，这样我们就对螺型位错有了空间上的想象。第三步，我们以课本第105页图4-19为模型，阴影面为晶体的滑移面，该晶体的ABCD表面有一个圆形标记，它与滑移面相交，在标记左侧有根位错线，对于螺型位错，柏氏矢量平行于位错线，所以圆形标记沿着位错线方向错开一个原子间距。如果为刃型位错则圆形标记相对滑移面错开一个原子间距。材料化学是一门新兴的交叉学科，属于现代材料科学、化学和化工领域的重要分支，是发展众多高科技领域的基础和先导。在新材料的发现和合成，纳米材料制备和修饰工艺的发展以及表征方法的革新等领域，材料化学作出了的独到贡献。学好材料化学不仅需要对概念进行记忆，更需要我们运用数学之美对其进行充分的理解。作为新时代化学系的大学生，我们有必要学好材料化学，运用材料化学。