固态化学

模块代码: CH3SS2

模块供应商: 化学; 化学、食品与制药学院

学分: 20

水平: 三级（荣誉）

当你被教导： 学期2

模块召集人: Ann Chippindale教授，邮箱：a.m.chippindale@reading.ac.uk

必须的模块(s): 在学习这个模块之前，你必须学习CH1IN1和CH2IN1（必修）。

Co-requisite模块(s):

先决条件或辅助条件模块：

模块(s)排除:

位置信息: NA

学年: 2024/5

访问学生： 是的

塔利班书单： 是的

最后更新: 2024年5月21日

概述

模块目标和目的

在这个可选模块中，您将学习固态化学的重要方面，包括在能源（电池，燃料电池）和传感器技术中的应用，以及在多相催化和分子筛分和气体储存方面的应用。 These useful physical and chemical properties of solids often relate directly to their crystal structures and you will learn how X-ray and neutron diffraction techniques are employed to determine these structures. 信息将通过现场讲座，研讨会和在线测验提供支持，并将有搜索晶体学数据库以提取相关结构信息的实践经验。

模块学习成果

本单元结束时，学生将能够： 

1. 对固体化学、晶体学和衍射学的理论、原理和概念有批判性的理解。 
2. 解释衍射数据并使用晶体学数据库提取有意义的结构信息。 
3. 提出合适的方法来合成以前看不见的固态化合物。 
4. 运用他们的知识结构和性质之间的关系，在固态合理化技术上重要的材料的行为。 

模块内容

衍射基础（5个讲座+ 1个1小时的工作坊+ 1小时的复习工作坊）：  

简单结晶固体的结构。 Symmetry in Crystallography, Space groups, The Bragg Equation, The reciprocal lattice, Intensities in Diffraction Patterns, Introduction to structure determination using Single-crystal X-ray diffraction, Crystallographic case studies,  
 
Powder Diffraction Methods (5 lectures + 2 x 1-hour workshops + 1-hour revision workshop): 
晶体结构投影和透视图的修正，粉末x射线衍射，在定性分析中的应用，粉末x射线衍射模式的索引和晶格参数的确定，峰强度及其与结构因素的关系，利用Scherrer方程从峰宽确定粒度，Rietveld方法用于结构模型的细化，分数坐标。 
中子衍射技术，中子和x射线粉末衍射方法的比较。 

分析化学中的晶体数据库（4个讲座+ 4个1小时的研讨会）：从晶体数据库中获得的结构信息，使用剑桥晶体数据库（CSD），无机化学结构数据库（ICSD）和Crystalworks进行数据挖掘的搜索技术。 将有4小时的计算机实践，涉及数据库搜索，以说明课程的特点，以及评估的问题（形成性和总结性）。  

固态化学（10堂课+ 2个1小时的工作坊+ 1小时的复习工作坊）： 

用高低温法制备固体，插层化学。 结构构件的简单扩展结构和多面体表示，投影的使用，配位数的确定，配位几何和键长的计算，这些概念在高温铜基超导体结构中的应用。  

固体的电子特性，用简单能带理论解释的金属、半金属、半导体和绝缘体的行为，电子导电性的温度依赖性，电池和电致变色窗的应用。  

固体中的点缺陷（Frenkel和Schottky），固体中的离子电导率。 快离子导体用作电池中的固体电解质和氧传感器。 

铝硅酸盐沸石的结构、性能及工业用途。 

结构

教学方法

模块内容信息将通过现场讲座传播。 这些将伴随着5小时的形成性研讨会（必修）来练习和加强讲座中涵盖的主题。 此外，将有4个基于计算机的实践工作坊，学生将学习从一系列晶体数据库中提取结构信息。  

作为对数据库检索的介绍，学生将被分配一些形成性的检索任务，以练习和建立信心。 在学生开始解决总结性、评估性的问题之前，讲师会对这些问题进行检查。 在系列讲座结束后，还会有三次复习研讨会，为笔试做准备。 

额外的工作实例和测验可以在网上找到，以帮助自学。 

学习时间

At least 36 hours of scheduled teaching and learning activities will be delivered in person, with the remaining hours for scheduled and self-scheduled teaching and learning activities delivered either in person or online. 在课程开始前，您将收到有关这些课时如何交付的进一步详细信息。

请注意 以上独立学习时数为名义学时； 每个学生都会以不同的方式学习。 我们建议你反思一下你的学习和你分配给这些任务的时间。

学期1 本栏目的工作时间可能包括圣诞假期期间的工作时间。

学期2 本栏目的工作时间可能包括复活节假期期间的工作时间。

夏天 本专栏中的时间将在暑假期间进行，可能在模块的开始和/或结束。

评估

通行证的要求

学生需要达到整个模块的40%的分数才能通过这个模块。

总结性评估

迟交总结性评估的处罚

支助中心将对逾期提交的工作实行下列处罚：

分数评估

• 在原定截止日期（或任何正式同意的延期截止日期）之后提交的作业：截止日期后的每个工作日（或其中的一部分），将从该作业的总分数中扣除10%的分数，最多不超过三个工作日；
• 扣分不得低于及格分数线，即4-6级模块（即第1-3部分的本科模块）的分数为40%，而作为综合硕士或nba投注型nba投注学位课程的第7级模块的分数为50%；
• 如果在处罚之前，该作品的评分低于合格分值，并在原截止日期（或正式同意的任何延期截止日期）后三个工作日内提交，则不受处罚；
• 如果在原定截止日期（或任何正式同意的延长截止日期）后超过三个工作日提交的作品：将记录零分。

评估被标记为及格/不及格

• 在截止日期（或任何正式同意的延期截止日期）后三个工作日内提交的作品：不受处罚；
• 在原定截止日期（或任何正式同意的延长截止日期）后超过三个工作日提交的作业：将被评为不及格。

大学有关迟交资料的处罚政策声明载于： /cqsd/-/media/project/functions/cqsd/documents/qap/penaltiesforlatesubmission.pdf

我们强烈建议您确保在相关截止日期之前提交课程作业。 您应该注意，建议在未完成状态下提交作业，而不是没有提交任何作业。

形成性评价

形成性评估是为你的学习提供反馈（或前馈）的任何任务或活动，但它不会影响你的整体模块分数。

作为对数据库检索的介绍，学生将被分配一些形成性的检索任务，以练习和建立信心。 在学生开始解决被评估的问题之前，讲师会在课堂上对这些问题进行检查。 学生们还将在所有的研讨会期间收到关于他们工作的反馈。 

重新评估

额外的成本