材料科学与工程基础教案第十一章常用非金属材料
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无机非金属材料教案一、教学目标1. 让学生了解无机非金属材料的定义、特点和应用领域。
2. 使学生掌握无机非金属材料的主要制备方法和性质。
3. 培养学生对无机非金属材料的兴趣和创新能力。
二、教学内容1. 无机非金属材料的定义和特点2. 无机非金属材料的分类和应用3. 无机非金属材料的制备方法4. 无机非金属材料的性质5. 常见无机非金属材料举例三、教学重点与难点1. 教学重点:无机非金属材料的定义、特点、分类、应用、制备方法和性质。
2. 教学难点:无机非金属材料的制备方法和性质的理解与运用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解无机非金属材料的基本概念、分类、应用等。
2. 采用演示法,展示无机非金属材料的制备过程和性质实验。
3. 采用案例分析法,分析常见无机非金属材料的特点和应用。
4. 引导学生开展小组讨论,培养学生的创新能力和团队合作精神。
五、教学准备1. 教材或教学资源:《无机非金属材料》等相关教材。
2. 实验器材:实验室用具,如烧杯、试管、滴定管等。
3. 教学多媒体:PPT、视频等。
教案内容:第一节:无机非金属材料的定义和特点一、导入(5分钟)教师简要介绍无机非金属材料的概念,引导学生思考无机非金属材料在日常生活和工业中的应用。
二、讲解(15分钟)1. 无机非金属材料的定义:无机非金属材料是指除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料。
2. 无机非金属材料的特点:广泛应用于各个领域,具有较高的硬度、耐磨性、耐高温性等。
三、互动环节(10分钟)学生分组讨论:无机非金属材料在生活中的应用,如玻璃、陶瓷等。
四、小结(5分钟)第二节:无机非金属材料的分类和应用一、导入(5分钟)教师通过展示图片或视频,引导学生了解无机非金属材料的分类和应用。
二、讲解(15分钟)1. 无机非金属材料的分类:根据化学成分、结构和性能特点,可分为氧化物、氮化物、碳化物等。
2. 无机非金属材料的应用:建筑、电子、光学、环保等领域。
主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等一、有色金属有色金属是除铁及其合金以外的非铁金属及合金的统称,也称非铁金属。
常用有色金属包括:铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金、轴承合金等。
1.铜及铜合金纯铜的代号用“铜”字汉语拼音字母字首“T”加顺序号表示。
根据化学成分,铜合金分为黄铜、白铜、青铜3 类。
2.铝及铝合金纯铝代号用“铝”字汉语拼音字母字首“L”加顺序号表示。
铝合金按其成分和工艺性能,可分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
铸造铝合金牌号(GB/T8063—1 4)用ZAl 加合金元素符号及合金元素平均含量的百分数表示。
铝合金是使用了100多年的传统材料,目前世界原铝产量达1900万吨。
其中50%用来制取加工材与深加工产品。
目前我国的铝合金品种,只有美国的一半,规格不足美国的1/4。
20世纪70年代以来,铝合金方面的发展有以下几方面:1.Al-Li系合金锂是最轻的金属元素。
铝合金中添加百分之几的锂后,可获得时效强化(即铝合金的热处理强化)效果,比重可降低10%,比模量可提高10%。
但锂的熔点很低,故铝锂合金冶炼很困难。
波音747的外壳采用铝锂合金,就能减去一定的质量。
2.超塑铝合金超塑成形因变形可达百分之几百,复杂的构件可一次成形。
飞机机身隔框、电气外壳等如采用铝合金超塑成形可降低生产成本。
3.粉末冶金铝合金采用快速凝固制粉或机械合金化制粉技术,可获得晶粒细化、成分均匀的过饱和利用半分钟对金属材料热处理进行复习。
提问:请学生自己找出生活中有色金属材料的应用。
陶瓷材料在冶金、建筑、化工和尖端技术领域已成为耐高温、耐腐蚀的结构材料和多种功能材料的主要用材。
随着航空、航天、电子、通信、机械、化工、能源等工业的发展,对材料的性能提出了越来越高的要求。
传统的单一材料已不能满足使用要求,复合材料的研究和应用引起了人们的重视。
玻璃纤维树脂复合材料、碳纤维树脂复合材料等已在航空航天工业和交通运输、石油化工等工业中广泛应用。
●教学目标1.使学生对硅酸盐工业及一些产品与新型无机非金属材料有大致印象。
2.使学生认识到化学在社会、生活、生产、科学技术中的重要作用。
用科学的奇妙与威力激发学生学习化学的兴趣。
3.通过介绍我国材料科学发展的成就,对学生进行爱国主义教育。
4.通过社会及科学技术的发展对新型材料的要求,培养学生的社会责任感。
●教学重点水泥、玻璃、陶瓷工业的发展及其在现代国民经济中的主要地位新型无机非金属材料的特点、用途与发展●教学难点激发学生的求知欲培养学生热爱科学的情感●课时安排2课时●教学方法实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验●教学用具录像机、投影仪普通玻璃片、红色玻璃片、蓝色玻璃片各一块,普通玻璃管、被碰损的搪瓷碗或杯,稀盐酸、酒精喷灯、火柴、图片、高压钠灯、光导纤维玩具。
●教学过程第一课时[引言]请同学们瞧以下一些住宅图,并注意它们各自的构成材料。
[图片展示]图片1:原始人居住的洞穴图片2:用茅草搭起来的房屋图片3:用树枝、泥巴盖起来的房子图片4:用石头砌起来的石屋,用木棍、木板搭起来的房子图片5:用砖、水泥等盖的住宅图片6:高楼大厦图片7:现代居室(包括电视机、音响、电脑等)[问]大家瞧了这些图片以后,想到了什么?[生]甲:人类社会就是越来越进步的。
乙:所用材料越来越高级。
丙:人类智慧的力量就是无穷的。
丁:人类可以在自然条件材料的基础上进行再加工。
戊:人类加工自然资料的技术越来越高,以至于根本瞧不出它们的本来面目。
……[师]大家回答得很好。
以上图片说明这样一个事实,即在人类社会发展的过程中,大自然馈赠予人类的材料(如泥土、木材、石头等),已远远不能满足人类社会发展的需求。
为了人类自身发展的需要,人们总就是在大自然的馈赠之外,用自己的聪明才智与勤劳的双手,不断地研制、创造着各种各样的新材料,以满足人类物质文明与科学技术不断发展的需要。
人类使用与制造材料有着悠久的历史,从制造出第一种材料——陶开始,发展到今天,材料的品种越来越多,各种材料组成了一个庞大的材料家族。
课题 3.3其他材料——非金属材料、结构材料与功能材料
课时 1 班级21机电3/4班课型新课时间2021年12月9日
教学目标知识目标:掌握工程塑料、复合材料、结构材料、功能材料的特性与用途
能力目标:掌握会根据实际需要选择合适的材料
德育目标:提高合作探究能力,增强合作意识
教学重点工程塑料、复合材料、结构材料、功能材料的特性与用途
教学难点各种材料的特性
教法直观教学法
学法小组合作探究
教学评价师生互评,小组互评
教具多媒体课件,教具,动画
教学过程及主要教学内容师生活动
一、非金属材料
1、工程材料:工程材料是相对于通用塑料而言。
2、复合材料:由两种或多种物理和化学性质不同的物质人工制成的材料。
分类:1)按基本类型:非金属基体复合材料和金属复合材料、
2)按增强材料性质和形态:纤维增强复合材料、颗粒复合
材料、层叠复合材料教师:精讲
互问互答
学生:小组合作学生:组间竞赛。
无机非金属材料教案一、教学目标1. 让学生了解无机非金属材料的定义、特点和应用领域。
2. 使学生掌握无机非金属材料的基本制备方法和性质。
3. 培养学生对无机非金属材料科学的兴趣和好奇心。
二、教学内容1. 无机非金属材料的定义和特点2. 无机非金属材料的分类和应用3. 无机非金属材料的制备方法4. 无机非金属材料的性质5. 无机非金属材料在日常生活和工业中的应用三、教学重点与难点1. 重点:无机非金属材料的定义、特点、分类、应用、制备方法和性质。
2. 难点:无机非金属材料的制备方法和性质的理解与运用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解无机非金属材料的基本概念、特点、分类、应用、制备方法和性质。
2. 使用案例分析法,介绍无机非金属材料在日常生活和工业中的应用实例。
3. 开展小组讨论,让学生分享对无机非金属材料的理解和看法。
五、教学准备1. 教材或教学资源:《无机非金属材料》等相关教材或教学资源。
2. 课件:制作相关章节的教学课件,包括图片、图表、视频等。
3. 实验器材:准备相关实验器材,如样品、实验试剂等。
4. 投影仪:用于展示课件和实验结果。
六、教学过程1. 引入新课:通过展示无机非金属材料在日常生活中的应用实例,如玻璃、陶瓷、水泥等,引发学生对无机非金属材料的兴趣。
2. 讲解无机非金属材料的定义和特点:介绍无机非金属材料的定义,解释其不导电、不导热、硬度大、脆性等特点。
3. 分类和应用:讲解无机非金属材料的分类,包括氧化物、硅酸盐、磷酸盐等,并介绍其在建筑、电子、光学等领域的应用。
4. 制备方法:介绍无机非金属材料的主要制备方法,如熔融法、烧结法、溶胶-凝胶法等,并通过实验演示其中一种方法。
5. 性质:讲解无机非金属材料的主要性质,如熔点、硬度、透光性、透气性等,并通过实验观察和分析。
6. 课堂互动:开展小组讨论,让学生分享对无机非金属材料的理解和看法,鼓励学生提出问题和建议。
7. 总结与复习:对本节课的内容进行总结,并布置复习题目,让学生巩固所学知识。
《材料科学学与工程基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称(中、英文):《材料科学与工程基础》(Fundations of Materials Science and Engineering )课程号(代码):30004030课程类别:专业基础课学时:48 学分:3二、教学目的及要求材料科学是六十年代初期创立的研究材料共性规律的一门学科,其研究内容涉及金属、无机非金属和有机高分子等材料的成分、结构、加工同材料性能及材料应用之间的相互关系。
材料科学、材料工业和高新技术的发展要求高分子材料与工程专业的学生必须具备“大材料”基础和“中材料”专业的宽厚知识结构。
本课程详细阐述高分子材料、金属材料、无机非金属材料、复合材料等。
从材料科学与工程的角度出发,说明各种材料的共性规律及个性特征。
使学生从原理上认识高分子材料的基本属性,及其在材料领域中的地位和作用。
三、教学内容(含各章节主要内容、学时分配,并红字方式注明重点难点)第一章绪论(1学时)简要介绍材料的定义及分类,材料科学与工程的基本内容。
使学生对本课程的学习内容和学习方法建立整体概念。
要点:材料的定义、分类材料科学与工程的定义、性质、重要性(举例)课程学习的目的、方法、要求第二章物质结构基础(15学时)按照从微观到宏观、从内容到表面、从静态到动态、从单组分到多组分的顺序,阐述原子结构、原子间相互作用和结合方式,与固体内部和表面原子的空间排列状态、聚集态结构及变化规律之间的相互关系。
使学生对材料组成(成分)与物质结构的内在联系有较系统、深刻的理解。
1、原子结构及原子之间相互作用、结合及排列(3学时)要点:物质与材料的区别四个量子数的物理意义原子中电子壳层数目、电子填充方式和原则、表达方式电子能级及电子的稳定性原子间相互作用的内在因素和结合类型与性质原子的间距和半径,空间排列状态及配位数键性与键能2、多原子体系中电子的相互作用与稳定性(2学时)要点:原子杂化轨道的类型及空间图形分子轨道的意义、类型及空间图形能带、能隙、带宽等基本概念、导体、绝缘体、导体的能带特点费米能级的基本概念、费米分布的特点和分布函数3、固体中的原子有序(3学时)要点:对称图形和对称操作点阵的意义和特点晶胞的表示和定位、晶系和空间点阵型式晶向、晶面的表示及其指数的计算晶面间距及测定、公式(2-45、2-48)晶体结构与键合性质的关系面心立方、体心立方、密排六方晶体的主要参数和计算方法(点阵常数、晶胞中原子数、致密度、密度、原子间距、配位数;间隙类型、数量和大小)离子晶体的配位数和晶格类型4、固体中的原子无序(3学时)要点:固溶体的概念、分类及典型结构特点点缺陷的主要类型,金属晶体中的空位计算棱位错和螺旋位错的特征和区别、位错线与柏格斯矢量非晶体的结构模型、分布函数及其图形体积扩散机制、扩散激活能和FICK第一定律、公式(2-80、2-81)5、固体中的转变(2学时)要点:四种转变类型及特点一级相变和二级相变的数学表达式及物理意义相律和相图,公式(2-90)二元相图(匀晶、共晶):特征点、线、区域的意义杠杆法则及计算公式(2-94)6、固体物质的表面结构(1学时)要点:表面张力和表面能的概念表面结构特点与成因表面能与表面特性的关系润湿过程的种类及公式(2-107、2-108、2-109、2-115)粘附公式(2-121)7、小结(1学时)归纳、讨论第二章基本概念和作业中的问题第三章材料的组成及结构(8学时)从材料的组成(成分)入手,详细阐述高分子材料、金属材料、无机非金属材料,及其多相多组分复合材料的聚集态结构和宏观组织结构特点。
无机非金属材料教案一、教学目标1. 知识与技能:了解无机非金属材料的定义、特点和应用领域;掌握常见无机非金属材料的制备方法和性质;能够分析无机非金属材料在工程和日常生活中的应用。
2. 过程与方法:通过实验和观察,培养学生的实验操作能力和观察能力;通过案例分析,培养学生的分析和解决问题的能力;通过小组讨论,培养学生的团队合作和交流能力。
3. 情感态度与价值观:培养学生对科学探究的兴趣和热情;培养学生珍惜资源、保护环境的意识;培养学生关注材料科学发展的热情。
二、教学内容1. 第一节:无机非金属材料的定义和特点介绍无机非金属材料的定义;分析无机非金属材料的特点;讨论无机非金属材料的应用领域。
2. 第二节:常见无机非金属材料的制备方法介绍玻璃、陶瓷和水泥等常见无机非金属材料的制备方法;分析不同制备方法的优缺点;探讨影响材料制备效果的因素。
3. 第三节:无机非金属材料的性质分析玻璃、陶瓷和水泥等材料的物理性质;探讨无机非金属材料的力学性质;讨论无机非金属材料的耐久性。
4. 第四节:无机非金属材料在工程中的应用分析无机非金属材料在建筑工程中的应用;探讨无机非金属材料在电子和光学领域的应用;讨论无机非金属材料在其他工程领域的应用。
5. 第五节:无机非金属材料在日常生活中的应用分析无机非金属材料在家用电器中的应用;探讨无机非金属材料在日用品和装饰品中的应用;讨论无机非金属材料在其他日常生活中的应用。
三、教学方法采用讲授法,讲解无机非金属材料的定义、特点和应用领域;采用实验法,进行无机非金属材料的制备和性质实验;采用案例分析法,分析无机非金属材料在工程和日常生活中的应用;采用小组讨论法,引导学生进行思考和交流。
四、教学评价评价学生的知识掌握程度,通过课堂提问和作业批改;评价学生的实验操作能力,通过实验报告和实验表现;评价学生的分析和解决问题的能力,通过案例分析和小组讨论;评价学生的团队合作和交流能力,通过小组讨论和课堂表现。
无机非金属材料教案教案主题:无机非金属材料的介绍与应用一、教学目标:1.知识目标:了解无机非金属材料的定义、分类和性质;2.能力目标:能够掌握无机非金属材料的制备方法和应用领域;3.情感目标:培养学生对无机非金属材料的兴趣,增强学生的实践应用能力。
二、教学内容:1.无机非金属材料的定义和分类;2.无机非金属材料的性质与特点;3.无机非金属材料的制备方法;4.无机非金属材料在日常生活和工业应用中的应用领域。
三、教学过程:1.导入(10分钟)通过展示一些无机非金属材料的图片,引起学生对无机非金属材料的兴趣。
教师引导学生思考:你们平常使用的哪些物品是由无机非金属材料制成的?2.知识讲解(30分钟)2.1无机非金属材料的定义和分类(10分钟)教师给出无机非金属材料的定义,并通过示意图解释无机非金属材料的分类,如氧化物、硅酸盐、氮化物、碳化物等。
2.2无机非金属材料的性质与特点(10分钟)教师介绍无机非金属材料的性质与特点,如高硬度、高脆性、高熔点、不导电等。
2.3无机非金属材料的制备方法(10分钟)教师简要介绍常见的无机非金属材料制备方法,如固相法、溶胶-凝胶法、氧化物烧结法等,并结合实例进行讲解。
3.案例分析与讨论(20分钟)教师提供几个实际案例,让学生分组讨论并汇报:-无机非金属材料在建筑领域的应用;-无机非金属材料在电子行业的应用;-无机非金属材料在环境保护领域的应用。
4.总结与小结(10分钟)教师对本节课的内容进行总结,并重点强调无机非金属材料的定义、分类、性质与应用。
鼓励学生积极参与讨论,提高实践应用能力。
五、教学资源:1.图片展示:无机非金属材料的图片;2.实例案例:无机非金属材料在不同领域的应用案例。
六、教学评估:1.课堂参与度:观察学生在课堂中的积极性和参与度;2.讨论效果:观察学生讨论和汇报的质量;3.作业完成情况:检查学生对无机非金属材料知识的掌握情况。
七、教学反思:通过本节课的教学,学生对无机非金属材料的定义、分类、性质和应用有了一定的了解。
非金属材料加工教学设计引言:非金属材料加工是现代制造业中一项重要的技术,其广泛应用于汽车工业、航空航天工业、电子工业等领域。
为了提高学生的非金属材料加工技能和知识水平,本文将探讨一个关于非金属材料加工的教学设计。
一、教学目标1. 了解非金属材料加工的基本概念和原理;2. 学习非金属材料加工的常见方法和工艺流程;3. 培养学生的非金属材料加工实践能力;4. 培养学生的创新思维和问题解决能力。
二、教学内容1. 非金属材料加工的基本概念和原理- 介绍非金属材料加工的定义和分类;- 介绍非金属材料的性质和特点;- 探讨非金属材料加工的基本原理。
2. 非金属材料加工的常见方法和工艺流程- 研讨非金属材料的切削加工方法;- 探讨非金属材料的成形加工方法;- 介绍非金属材料的表面处理方法。
3. 非金属材料加工实践- 组织学生进行非金属材料的加工实验;- 引导学生独立设计和制作非金属制品;- 指导学生分析和解决加工过程中遇到的问题。
4. 创新思维和问题解决能力培养- 引导学生进行非金属材料加工的创新思考;- 提出开放性问题,引发学生的思考和讨论;- 引导学生运用所学知识解决实际问题。
三、教学方法1. 授课法:通过讲授和演示,向学生传授非金属材料加工的基本理论和方法。
2. 实践教学:组织学生进行实验操作,提高他们的实践能力和技术水平。
3. 问题导向教学:提出问题,引导学生进行思考和讨论,培养他们的创新思维和问题解决能力。
4. 小组合作学习:将学生分为小组,共同完成加工实验和设计项目,促进学生之间的合作与交流。
四、教学评估1. 平时表现:考察学生的课堂参与度、实验操作能力等。
2. 实践报告:要求学生撰写实验报告,评估他们对非金属材料加工实践的理解和应用能力。
3. 设计项目评估:评估学生的设计能力、创新思维和问题解决能力。
五、教学资源1. 教材:选用常见的非金属材料加工教材,如《非金属材料加工技术》等。
2. 实验设备:提供实验室所需的非金属材料加工设备和工具。