課程資訊
課程名稱
材料化學
Materials Chemistry 
開課學期
101-2 
授課對象
理學院  化學所化學組  
授課教師
鄭淑芬 
課號
Chem5001 
課程識別碼
223 U0910 
班次
 
學分
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期四2(9:10~10:00)星期五5,6(12:20~14:10) 
上課地點
化210室化210室 
備註
本課程中文授課,使用英文教科書。外系所學生選修需經授課教師同意。
限學士班三年級以上 且 限本系所學生(含輔系、雙修生)
總人數上限:60人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1012MaterChem 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

Chapter 1. WHAT IS MATERIALS CHEMISTRY?
1.1 HISTORICAL PERSPECTIVES
1.2 CONSIDERATIONS IN THE DESIGN OF NEW MATERIALS
1.3 DESIGN OF NEW MATERIALS THROUGH A “CRITICAL THINKING” APPROACH
Chapter 2. SOLID-STATE CHEMISTRY
2.1 AMORPHOUS VS. CRYSTALLINE SOLIDS
2.2 TYPES OF BONDING IN SOLIDS
2.3 THE CRYSTALLINE STATE
2.4 THE AMORPHOUS STATE
Chapter 3. METALS
3.1 MINING AND PROCESSING OF METALS
3.2 METALLIC STRUCTURES AND PROPERTIES
3.3 METAL SURFACE TREATMENTS FOR CORROSION RESISTANCE
3.4 MAGNETISM
3.5 REVERSIBLE HYDROGEN STORAGE
Chapter 4. SEMICONDUCTORS
4.1 PROPERTIES AND TYPES OF SEMICONDUCTORS
4.2 SILICON-BASED APPLICATIONS
4.3 LIGHT-EMITTING DIODES: THERE IS LIFE OUTSIDE OF SILICON
4.4 THERMOELECTRIC (TE) MATERIALS
Chapter 5. POLYMERIC MATERIALS
5.1 POLYMER CLASSIFICATIONS AND NOMENCLATURE
5.2 POLYMERIZATION MECHANISMS
5.3 “SOFT MATERIALS” APPLICATIONS: STRUCTURE VS. PROPERTIES
5.4 POLYMER ADDITIVES
Chapter 6. NANOMATERIALS
6.1 NANOTOXICITY
6.2 WHAT IS “NANOTECHNOLOGY”?
6.3 NANOSCALE BUILDING BLOCKS AND APPLICATIONS
Chapter 7. MATERIALS CHARACTERIZATION
7.1 OPTICAL MICROSCOPY
7.2 ELECTRON MICROSCOPY
7.3 SURFACE CHARACTERIZATION TECHNIQUES BASED ON PARTICLE BOMBARDMENT
7.4 SCANNING PROBE MICROSCOPY (SPM)
7.5 BULK CHARACTERIZATION TECHNIQUES
 

課程目標
本課程設立之目的有二:其一為化學系主修學生必選之進階,其二作為理學院材料科學學程之共同核心課程之一。課程目標為對大學部學生在基礎材料科學之簡介。其教學內容涵蓋有機與無機材料之合成與鑑定,並特別注重鍵結與電子結構之基本原理。本課程將作為本系未來其他材料化學課程(如固態化學、有機光電材料)之基礎入門課。 
課程要求
General chemistry is required, organic, inorganic and quantum chemisty are suggested. 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
1. Materials Chemistry, by Bradley D. Fahlman, 2nd ed. 2011

 
參考書目
1. Solid State Chemistry and Its Applications; Anthony R. West
2. The Physics and Chemistry of Materials, by J.I. Gersten and F.W.
Smith, 2001. 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
Mid-term Exam 
40% 
 
2. 
Final Exam 
40% 
 
3. 
Written & oral reports 
20% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
  What is Materials Chemsitry 
第2週
  SOLID-STATE CHEMISTRY 
第3週
  Bondings & Band Structure 
第4週
  Band Theory 
第5週
  Defects & Phase diagrams 
第6週
  Metals 
第8週
  Magnetism 
第9週
  Mid-term Exam 
第10週
  Semiconductors 
第11週
  Solid Synthesis 
第13週
  Polymers 
第15週
  Nano Materials 
第16-1週
6/6  Student Report I 
第16-2週
6/7  Student Report II 
第17-1週
6/13  Student Report III 
第17-2週
6/14  Studnet Report IV