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固態化學導論

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    Spencer, J. N., G. M. Bodner, and L. H. Rickard. 《化學-結構與力學》《Chemistry: Structure and Dynamics》. 2nd ed. 3 vols. New York: Wiley, February 22, 2002. ISBN: 0471419214.

     

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    課堂講義檔

     

    投影片，錄影檔和給懶惰者的解答，

    1

    課程內容與管理說明簡介化學物質的分類

    近代化學的起源

    第一章

    佈置作業1，測驗1A, 1B

     

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    2

    元素的分類概要

    門得列夫和週期表

    原子結構

    第1,2章,附錄A

    (英PDF)基本參考書目

     

     

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    3

    Rutherford原子模型，Bohr氫原子模型

    章節3.1,3.5-3.8

    佈置作業2，測驗2A, 2B（第三次上課後一天）

    講義1,2-5頁(英PDF)

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    4

    氫原子光譜，牽涉氫原子的物質/能量交互作用

     

    章節3.3, 3.4, 3.9, 3.10

    Cecilia Payne (英PDF)

     

    講義1,5-16頁(英PDF)

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    5

    殼模型（波爾-桑莫福模型）和多電子原子

    量子數：n, l, m, s

    章節3.2, 3.10-3.12, 3.15-3.18

     

    講義1 (英PDF)

     

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    6

    De Broglie，Heisenberg，Schrödinger

    建構原則，Paulin不相容原則，Hund法則

    光電子光譜

    平均價電子能量

    章節3.24, 3.25, 5.1-5.7, 5.10

     

    佈置作業3（第6次上課後一天）

    講義2 (英PDF)

     

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    7

    電子轉移的八偶體穩定性：離子鍵

    離子化合物的性質：晶格能

    章節5.1-5.7, 5.10

    佈置作業3附屬內容（第7次上課後一天）

    講義2,1-12頁(英PDF)

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    8

    Born-Haber循環

    電子共用的八偶體穩定性：共價鍵

    Lewis結構

    混成

    章節4.1-4.7, 4.10-4.12, 4.17

     

     

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    9

    陰電性，部分電荷，極性建結，極性分子共價鍵的離子特性，異核鍵能的Pauling計算

    章節5.7, 5.10, 4A.1, 4A.3

    佈置作業4，測驗4A，4B（第9次上課後1天）

     

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    第一次測驗

     

     

     

     

    10

    原子軌域線性組合-分子軌域，氫氦鋰的能階圖

    混成，雙鍵，三鍵，順磁和反磁

    章節4A.1-4A.4, 14.4-14.6, 8.2, 8.9

     

    講義2,12-最後一頁(英PDF)

     

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    11

    分子形狀，電域理論，次級鍵

    章節4.14, 4.15

    佈置作業5，測驗5A，5B（第11次上課後1天）

     

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    12

    金屬鍵，固體能帶理論（Heitler 和London），金屬、半導體和絕緣體的能隙，半導體的吸收界

    章節5.9-5.11, 9.4

     

    單元12

     

    講義2,25-26頁(英PDF)

     

    講義3 (英PDF)

     

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    13

    本質/非本質半導體，參雜，化合物半導體，熔融半導體

    單元12

    佈置作業5附屬內容佈置作業6，測驗6A，6B（第13次上課後3天）

    講義3(PDF)

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    14

    固態簡介，七大晶系，14種Bravais晶格

     

    章節9.6-9.12

    單元1-4,8

    補充資料3-11頁

     

    講義4 (英PDF)

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    15

    立方晶體的性質：簡單立方，面心立方，體心立方，鑽石立方

    晶體座標系統，米勒指標

     

    章節9.6-9.12

    單元1-6

    補充資料3-23; 150-155; 167-174頁

     

    講義4(英PDF)

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    16

    原子結構特性分析：X射線的產生和Moseley定律

    補充資料139-141; 144-149; 175-181頁

    佈置作業7（第16次上課後一天）

    講義5,1-9頁(英PDF)

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    17

    X射線光譜，布拉格定律

    補充資料26-31; 186-191頁

     

    講義5(英PDF)

    投影片(PDF)

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    18

    晶體的X射線繞射：繞射（衍射）學，Debye-Scherrer, Laue Crystal

    晶體對稱

     

    補充資料26-31

     

    講義5(英PDF)

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    19

    晶體中的缺陷：點缺陷，線缺陷，介面缺陷，空隙

    單元11

    補充資料39-43, 47-53頁

    作業8，測驗8A，8B（第19次上課後一天）

    講義6(英PDF)

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    第二次測驗

     

     

     

     

    20

    非結晶固體，玻璃的形成，無機玻璃：矽酸鹽類

    章節9.1, 9.2

    單元15

    補充資料31-32頁

     

    講義7,1-3,5-9頁(英PDF)

    投影片(PDF - 2.2 MB)

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    21

    工程玻璃：網狀結構成形劑，網狀結構修飾劑，介質

    矽酸鹽玻璃的性質

    金屬玻璃

    章節9.1, 9.2

    單元15

    補充資料31-32頁

    作業9，測驗9A，9B（第21次上課後一天）

    講義7,1-3,5-9頁(英PDF)

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    22

    化學動力學：速率式，反應級數，零階一階二階反應式

    溫度相依的反應速率

    章節10.1-10.4, 14.1-14.8, 14.10, 14.11

     

    講義8 (英PDF)

    投影片(PDF)

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    解答(PDF)

    23

    擴散：Fick第一定律和穩態擴散，擴散係數與溫度和原子排列之關係

    補充資料63-68; 85-95頁

     

    講義9,1-6頁(英PDF)

    投影片(PDF - 1.1 MB)

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    24

    Fick第二定律和過度態擴散，Fick第二定律誤差函數的解

    補充資料68-78, 95-101頁

    佈置作業10（第24次上課後1天）

    講義9全部(英PDF)

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    25

    溶液：溶質，溶劑，溶液，溶解度定律，溶解度積

     

    章節8.10-8.13, 8.15

    單元解答1-10

     

     

    投影片(PDF - 2.1 MB)

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    26

    酸和鹼：阿瑞尼士，布忍斯提－羅瑞和路易士定義，酸強度和pH值

    第11章

     

     

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    27

    有機化學：基本概念，烷類，烯類，炔類，芳香族類，官能基，醇類，醚類，醛類，酮類，酯類，胺類

    單元O1.1-O1.7, O1.10-O1.11, O1.13, O1.14, O2.1, O2.3, O2.4

    佈置作業11，測驗11A，11B（第27次上課後3天）

     

    投影片(PDF - 2.4 MB)

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    第三次測驗

     

     

     

     

    28

    有機玻璃-聚合物：合成-加成聚合與縮合聚合

    單元1-3,7-9頁

     

     

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    29

    聚合物與結晶聚合物的結構性質

    單元1-3,7-9頁

    佈置作業12，測驗12A，12B（第29次上課後一天）

     

    投影片(PDF - 1.8 MB)

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    30

    生物化學：胺基酸，胜肽和蛋白質

    閱讀BIO.1- BIO.3, BIO.5

     

     

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    31

    蛋白質結構：一級，二級，三級，蛋白質的變性

    閱讀BIO.6, BIO.9

    佈置作業13（第31次上課後一天）

     

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    32

    自組裝成雙層

    核酸，DNA，蛋白質合成之編碼訊息

    電池和燃料電池的電化學

    閱讀BIO.6, BIO.9

     

     

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    33

    相圖-基本定義：相，組成，平衡，單組成相圖

    二成份相圖：完全固溶度

    補充資料103-113頁, 章節16.1-16.3

     

    講義10-A 1-3頁,10-B 1-9頁(英PDF)

    投影片(PDF - 1.5 MB)

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    解答(PDF)

    34

    二成份相圖：有限固溶度槓桿定律

    補充資料113-119頁, 章節16.4

     

    講義10-B 1-9頁(英PDF)

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    35

    總結：課程結束註解

    學生課程評量

     

     

     

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    期末考

     

     

     

     

    附加內容

    第10次課給懶惰者的練習(英PDF) LN10          解答(英PDF)

    性質-鍵結關係表(英PDF)

    英制公制換算 (英PDF)