金属的晶体结构教学设计
金属的晶体结构教学设计
《金属的晶体结构》教学设计教学内容分析本课是介绍金属的晶体结构是为后面学习金属的性能打下基础,是本单元的重点内容。
1.教学目标(1)知识目标了解晶体与非晶体,理解金属的晶格类型和晶体的缺陷。
(2)技能目标让学生自主或以合作交流的方式,研究晶体结构及缺陷,培养其自主学习及知识迁移能力,以促进学习者问题解决能力的伸展。
(3)情感目标激发学生学习金属材料的兴趣;培养学生积极独立思考的意识。
2.教学重点、难点(1)教学重点:金属的晶体结构(2)教学难点:晶体的结构缺陷教学设计思路现代教育思想认为,以学生为中心的教育,最有效的学习方法是自主的活动。
教师应该由“主讲”变为“主导”,学生则从“被动”变为“主动”。
按照学生的身心特点精心设计教学手段和教学思路,创造愉悦的教学氛围,注重培养学生的创新精神和实践能力,以利于学生整体素质的全面提高。
3.教学方法通过任务驱动法来引导学生自主学习。
直观演示法、活动探究法。
4.教学手段讲述、多媒体、生活中的实例。
教学过程[导入新课]生活中,我们身边有很多金属,虽然它们都属于同一类物质,但性能却差异很大。
比如钢丝和铁丝,它们一个柔软而另一个坚硬。
金属性能的差异是由其内部结构决定的。
因此,掌握金属的内部结构及其对金属性能的影响,对于选用和加工金属材料具有非常重要的意义。
[讲授新课](任务一)晶体与非晶体教师提出问题,物质是由原子和分子构成的,其存在状态可分为哪几种?学生很容易回答出来。
教师:固态物质根据其结构特点不同可分为晶体和非晶体。
学生:教师打出一组图片让学生观察与思考,你能区分下列物质是晶体还是非晶体吗?很显然就会有说法不一,紧接着教师可趁学生疑问重重给出晶体与非晶体定义,由学生总结晶体与非晶体性能特点,教师进行补充。
有时间还可以做实验。
(任务二)金属的晶格类型金属晶格类型是指金属中原子排列的规律。
为了对晶体结构有充分认识,必须要了解与晶体有关的概念如晶格、晶胞等。
这两个概念较抽象,教师讲解时,利用幻灯片和教具以帮助学生理解及加深印象。
1-1金属晶体结构教学设计
教学设计《金属晶体结构》是教材第一章第1-1节内容。
一、教学目标:掌握:掌握金属晶体的晶格类型。
理解:理解晶体与非晶体的区别,及晶格类型对金属材料性能差异的影响。
二、说教学的重、难点教学重点:金属常见的晶格类型。
教学难点:晶格的性能、结构。
三、教法基于本节课内容的特点,我主要采用了以下的教学方法:1、演示法:利用课件手段进行直观演示,激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,促进学生对知识的掌握。
2、活动探究法引导学生通过创设情景等活动形式获取知识,以学生为主体,使学生的独立探索性得到了充分的发挥,培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力。
3、讨论法针对学生提出的问题,组织学生进行集体和分组讨论,促使学生在学习中解决问题,培养学生的团结协作的精神。
4、讲授法:通过讲授法来加深学生对本章的总体认识。
四、学法这节课在指导学生的学习方法和培养学生的学习能力方面主要采取以下方法:思考评价法、分析归纳法、自主探究法、总结反思法。
五、教学过程在这节课的教学过程中,我注重突出重点,条理清晰,紧凑合理。
各项活动的安排也注重互动、交流,最大限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。
1、导入新课:(3—5分钟)由上节课学过的知识和教材开头的情景设置导入新课。
2、讲授新课:(30分钟)在讲授新课的过程中,我突出教材的重点,明了地分析教材的难点。
3、课堂小结,强化认识。
(3—5分钟)课堂小结,可以把课堂传授的知识尽快地转化为学生的素质;简单扼要的课堂小结,可使学生更深刻地理解金属的晶体结构对金属性能的重要影响,并且逐渐地培养学生分析问题,找问题关键点的能力。
4、板书设计我比较注重直观、系统的板书设计,还及时地体现教材中的知识点,并注意对比讲解,找出知识关键点,是学生掌握课堂主线,深刻理解掌握本节知识。
板书:1-1金属的晶体结构一、正确区分晶体与非晶体。
1、晶体与非晶体的概念2、区分晶体与非晶体的方法二、金属的晶格类型。
1、相关概念的理解(1)晶格(2)晶胞2、金属的主要三种晶格类型(1)体心立方晶格(画图)具有体心立方晶格的金属:α-Fe、Cr、W、Mo、V、等30余种金属(2)面心立方晶格(画图)具有面心立方晶格的金属:γ-Fe、Ni、Al、Cu、Au、Ag(3).密排六方晶格(画图)具有密排六方晶格的金属:Mg、Cd、Zn、Be、α-Ti三、单晶体与多晶体的概念与区别四、晶体的缺陷。
金属晶体结构教案
金属工艺学教案一、课题:第一节金属的晶体结构二、课型:新授三、教学内容:1.晶体与非晶体2.金属的晶体结构3.实际金属的晶体结构四、教学目的:掌握晶体结构及其对材料的物理化学性能、力学性能及工艺性能的影响,为后续课程的学习做好理论知识的准备。
五、教学重点:常见的金属晶格类型六、教学难点:实际晶体结构中的晶体缺陷七、教学过程:(一)、课程导入回顾前一章所学知识。
提出问题:金属材料的使用性能包括哪些?其中什么是力学性能?什么是物理性能?什么是化学性能?金属材料的性能与金属的化学成分和内部组织结构有着密切的联系。
即使是同一种金属材料,由于加工工艺不同也将使金属材料具有不同的内部结构,从而是金属材料具有不同的性能。
(二)、新课1.晶体与非晶体固态物质按其原子(或分子)聚集状态可分为晶体和非晶体两大类。
晶体:晶体是指组成微粒(原子、离子或分子)呈规则排列的物质。
非晶体:非晶体是指其组成微粒无规则堆积在一起的物质。
(如松香、玻璃、沥青)晶体的特点:a.原子在三维空间呈有规则的周期性重复排列;b.具有一定的熔点,如铁的熔点为1538℃,铜的熔点为1083℃c.晶体的性能随着原子的排列方位而改变,即单晶体具有各向异性;d4.在一定条件下有规则的几何外形非晶体的特点:a.原子在三维空间呈不规则的排列。
b.没有固定熔点,随着温度的升高将逐渐变软,最终变为有明显流动性的液体。
如塑料、玻璃、沥青等。
c.各个方向上的原子聚集密集大致相同,即具有各向同性。
晶体与非晶体的本质区别在于原子三维空间内排列是否规则。
2晶体结构的基本知识为了便于表明晶体内部原子排列的规律,把每个原子看成是固定不动的刚性小球,并用一些几何线条将晶格中各原子的中心连接起来,构成一个空间格架,各原子的中心就处在格架的几个结点上,这种抽象的、用于描述原子在晶体中排列形式的几何空间格架,简称晶格。
由于晶体中原子有规则排列且有周期性的特点,为了便于讨论通常只从晶格中,选取一个能够完全反映晶格特征的、最小的几何单元来分析晶体中原子排列的规律,这个最小的几何单元称为晶胞在晶体学中,通常取晶胞角上某一结点作为原点,沿其三条棱边作三个坐标轴X、Y、Z,并称之为晶轴,而且规定坐标原点的前、右、上方为轴的正方向,反之为反方向,并以(晶格常数)棱边长度和棱面夹角来表示晶胞的形状和大小。
金属的结构与结晶教案
金属的结构与结晶教案第一章:金属的结构1.1 金属原子的电子排布解释金属原子的电子排布特点,如自由电子的存在。
通过图示展示金属原子的电子排布。
1.2 金属键描述金属键的形成和特点,如金属原子之间的电子云共享。
使用模型或图示来解释金属键的概念。
1.3 金属的晶体结构介绍金属的晶体结构类型,如面心立方、体心立方和简单立方结构。
利用图示和实物模型来展示不同晶体结构的特点。
第二章:金属的结晶2.1 结晶过程解释金属结晶的过程,包括成核和生长阶段。
讨论影响结晶速率和晶体生长的因素。
2.2 晶粒大小和形状探讨晶粒大小和形状对金属性能的影响。
解释晶粒生长和晶界迁移的概念。
2.3 晶界的性质描述晶界的特点和性质,如晶界的能量和原子排列。
探讨晶界对金属性能的影响。
第三章:金属的塑性变形3.1 滑移机制解释金属塑性变形的滑移机制,如位错滑移。
使用图示和模型展示位错滑移的过程。
3.2 塑性变形的条件讨论金属发生塑性变形的条件,如应力、温度和晶体结构。
分析不同晶体结构对塑性变形的影响。
3.3 塑性变形的织构形成探讨塑性变形过程中织构的形成和变化。
解释织构对金属性能的影响。
第四章:金属的热处理4.1 退火处理解释退火处理的目的和过程,如消除晶界和改善塑性。
讨论退火处理对金属性能的影响。
4.2 固溶处理描述固溶处理的方法和目的,如提高金属的强度和硬度。
使用图示展示固溶处理过程中原子分布的变化。
4.3 时效处理解释时效处理的过程和作用,如形成沉淀相和提高金属的性能。
分析时效处理对金属性能的影响。
第五章:金属的腐蚀与防护5.1 腐蚀类型介绍金属腐蚀的类型,如均匀腐蚀、点蚀和腐蚀疲劳。
使用图示和实例来区分不同类型的腐蚀。
5.2 腐蚀原因讨论金属腐蚀的原因,如化学反应、电化学反应和微生物作用。
分析腐蚀过程的基本原理。
5.3 防护方法探讨金属腐蚀的防护方法,如涂层、阴极保护和腐蚀抑制剂。
解释各种防护方法的原理和应用。
第六章:金属的机械性能6.1 强度与韧性解释金属的强度和韧性概念。
《1 纯金属的晶体结构》教案
五、小结;
六、作业。
教学反思
边听边理解,记笔记,并理解老师提出的问题。
吸引学生,让学生了解金属结晶的过程;促进学生的思考。
巩固练习
归纳小结
(2分钟)
列出思考题,请学生回答,并为学生讲解。
对金属典型的晶体结构及其特征参数、晶体结构的不同对性能的影响做一个小结。
做课堂练习,回答问题。
做一个小结,晶体的不同结构对金属加工的性能和使用性质的影响
【过程与方法】
1.能养成独立思考的思维习惯;
2.在讨论中发现问题的规律;
3.学会寻找问题的方法。
【情感态度与价值观】
学会独立思考和培养严谨的科学态度,在实际应用中考虑更加全面。
教学重难点
【重点】
1.金属晶体的三种常见晶格类型:面心立方、体心立方和密排六方晶格及其特征;
【难点】
1.三种常见晶格模型认识;
《纯金属的晶体结构》教案
课程名称对象
机械、机电等专业
课时
(20分钟)
授课类型
主讲
邓玉容
学情分析
1.具有相关学习的知识基础
2.具有学习的能力基础
3.自主学习能力薄弱
教学目标
【知识与技能】
1.了解晶体与非晶体、晶格与晶胞等概念。
2.掌握金属晶体的三种常见晶格类型:面心立方、体心立方和密排六方晶格及其特征。
教学方法
讲授法、归纳法
课前准备
布置教学内容、收集资料并准备好课件
【教学过程】
教学环节与时间分配
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课(1.5分钟)
自我介绍、简单复习与本节知识相关的知识点,引导学生思考
金属晶体教案
金属晶体教案教案主题:金属晶体的形成和结构一、教学目标1. 了解金属晶体的基本概念和特点。
2. 掌握金属晶体形成的原因和过程。
3. 认识金属晶体的结构特点,了解常见的金属晶体结构类型。
4. 学会绘制和解析金属晶体的晶体结构图。
二、教学重点1. 金属晶体的形成原因和过程。
2. 不同金属晶体的结构特点和常见结构类型。
三、教学难点1. 金属晶体结构类型的解析和分析。
四、教学过程1. 导入(5分钟)通过展示一些金属制品,如铁锅、铜器等,引导学生思考金属是如何组成的,以激发学生对金属晶体的兴趣。
2. 提出问题(5分钟)提问学生:金属晶体是如何形成的?为什么金属晶体具有特殊的物理和化学性质?3. 探究讨论(15分钟)通过讲解和讨论,引导学生了解金属晶体的形成过程和原因,并结合微观层面的粒子排列现象,分析金属晶体的结构特点。
4. 学习和总结(20分钟)讲解金属晶体的结构类型,包括面心立方、体心立方和简单立方,介绍不同结构类型的特点和应用领域。
5. 练习和巩固(15分钟)让学生根据所学内容,绘制铁、铜、铝等金属晶体的晶体结构图,并解析其结构特点。
6. 拓展应用(10分钟)引导学生思考:除了金属,还有哪些物质可以形成晶体结构?为什么晶体结构具有稳定性和规律性?7. 总结与展望(5分钟)总结金属晶体的形成原因、结构特点以及与其他晶体的联系,展望金属晶体结构的研究和应用前景。
五、教学辅助手段1. 多媒体投影仪和电脑。
2. 金属图样和实物展示。
3. 学生练习册和作业本。
六、教学评估1. 教师观察学生在讨论和练习过程中的表现。
2. 学生完成练习册和作业本中的题目。
七、教学反思通过本节课的教学,学生能够了解金属晶体的形成原因和特点,并掌握不同金属晶体结构类型的解析和绘制。
但是,在讲解金属晶体结构类型时,可能存在学生难以理解的情况,可以通过举例和多次训练加深学生的理解和掌握程度。
金属的晶体结构课程设计
金属的晶体结构课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握金属晶体结构的基本概念,包括晶格、晶胞和晶面等;2. 使学生了解金属晶体结构的分类及其特点,如面心立方、体心立方和六方最密堆积等;3. 引导学生了解金属晶体结构与性能之间的关系,如塑性、韧性、硬度等。
技能目标:1. 培养学生运用X射线衍射、电子显微镜等实验方法分析金属晶体结构的能力;2. 培养学生运用模型构建、计算软件等工具,对金属晶体结构进行预测和计算的能力;3. 培养学生运用所学知识解决实际工程问题,如优化金属加工工艺、提高材料性能等。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对金属晶体结构研究的兴趣,激发其探索科学的精神;2. 培养学生关注金属材料在实际应用中的性能和可持续发展,提高其社会责任感和使命感;3. 培养学生具备团队协作精神,学会与他人分享、交流学术观点和成果。
本课程针对高中年级学生,结合学生特点和教学要求,注重理论与实践相结合,培养学生的科学思维和动手能力。
课程目标旨在使学生在掌握金属晶体结构基本知识的基础上,能够运用所学分析和解决实际问题,同时培养学生的情感态度价值观,为我国金属材料领域培养具备创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 金属晶体结构基本概念:晶格、晶胞、晶面、晶向等;- 教材章节:第二章第三节2. 金属晶体结构的分类及特点:面心立方、体心立方、六方最密堆积等;- 教材章节:第二章第四节3. 金属晶体结构与性能关系:塑性、韧性、硬度等;- 教材章节:第二章第五节4. 实验研究方法:X射线衍射、电子显微镜等;- 教材章节:第三章第一节5. 金属晶体结构模型构建与计算:模型构建、计算软件等;- 教材章节:第三章第二节6. 金属晶体结构在实际应用中的优化:金属加工工艺、材料性能等;- 教材章节:第三章第三节教学内容安排和进度:第一课时:金属晶体结构基本概念及分类第二课时:金属晶体结构与性能关系第三课时:实验研究方法及金属晶体结构模型构建第四课时:金属晶体结构在实际应用中的优化三、教学方法针对本章节内容,采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:用于讲解金属晶体结构的基本概念、分类及性能关系等理论知识。
第一章金属的晶体结构与结晶教案
第一章金属的晶体结构与结晶第一节金属的晶体结构一、晶体结构的基本概念1、晶体组成固态物质的最基本的质点(如原子、分子或离子)在三维空间中,作有规则的周期性重复排列,即以长程有序方式排列。
这样的物质称为晶体。
如:金属,天然金刚石,结晶盐,水晶,冰等2、非晶体组成固态物质的最基本的质点,在三维空间中无规则堆砌。
这样的物质称为非晶体。
如:玻璃,松香等。
晶体通常又可分为金属晶体和非金属晶体,纯金属及合金都属于金属晶体,其原子间主要以金属键结合,而非金属晶体主要以离子键和共价键结合。
如:食盐NaCl(离子键),金刚石(共价键)都是非金属晶体。
图1-1 晶体、晶格与晶胞示意图按晶体结构模型提出的先后,可将晶体结构模型分为几何(球体)模型、晶格模型和晶胞模型。
3、晶体的球体模型就是把组成晶体的物质质点,看作为静止的刚性小球,他们在三维空间周期性规则堆垛而成。
该模型虽然很直观,立体感强,但不利于观察晶体内部质点的排列方式。
针对这一缺陷科技工作者进一步提出了晶体的晶格模型。
4、晶格为了研究晶体中原子的排列规律,假定理想晶体中的原子都是固定不动的刚性球体,并用假想的线条将晶体中各原子中心连接起来,便形成了一个空间格子,这种抽象的、用于描述原子在晶体中规则排列方式的空间格子称为晶格。
晶体中的每个点叫做结点。
5、晶胞晶体中原子的排列具有周期性的特点,因此,通常只从晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的、最小的几何单元来分析晶体中原子的排列规律,这个最小的几何单元称为晶胞。
实际上整个晶格就是由许多大小、形状和位向相同的晶胞在三维空间重复堆积排列而成的。
6、晶格常数晶胞的大小和形状常以晶胞的棱边长度a、b、c及棱边夹角α、β、γ来表示,如图2.1(c)所示。
晶胞的棱边长度称为晶格常数,以埃(Å)为单位来表示(1Å=10-8cm)。
当棱边长度a=b=c,棱边夹角α=β=γ=90°时,这种晶胞称为简单立方晶胞。
金属晶体教案
金属晶体教案金属晶体教案一一、学习目标1.使学生了解金属晶体的模型及性质的一般特点。
2.使学生理解金属晶体的类型与性质的关系。
3.较为系统地掌握化学键和晶体的几种类型及其特点。
二、学习重点:金属晶体的模型;晶体类型与性质的关系。
三、学习难点:金属晶体结构模型。
四、学习过程[投影]选一位同学的家庭作业(以表格形式比较离子晶体、原子晶体和分子晶体结构与性质的关系)。
要求全体同学对照分析各自作业,在教师的引导下进行必要的修正和补充。
然后投影一张正确的表格。
表一:离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体结构构成晶体粒子阴、阳离子分子原子粒子间的作用力离子键分子间作用力共价键性质硬度较大较小较大溶、沸点较高较低很大导电固体不导电,溶化或溶于水后导电固态和熔融状态都不导电不导电溶解性有些易溶于等极性溶剂相似相溶难溶于常见溶剂[展示金属实物]展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等,并将铁丝随意弯曲,引导观察铜的金属光泽。
叙述应用部分包括电工架设金属高压电线,家用铁锅炒菜,锻压机把钢锭压成钢板等。
[教师诱导]从上述金属的应用来看,金属有哪些共同的物理性质呢?[学生分组讨论]请一位同学归纳,其他同学补充。
[板书] 一、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
[教师诱启]前面我们知道离子晶体、分子晶体、原子晶体有着不同的物理性质特点,且分别由它们的晶体结构所决定,那么金属的这些共同性质是否也是由金属的结构所决定呢?[板书] 第二节金属晶体[flash动画] 点击“金属晶体内部结构”条目,让学生看金属晶体内容组成微粒内容为,然后再听画外音兼字幕。
再点击“金属晶体内部结构”内部画面左上角“内部结构”条目,让学生看几种常见金属晶体空间构型。
硬球一个一个地堆积给同学观察,成形后再旋转让同学从不同角度进行观察,且拆散、堆积给学生分析。
[画外音兼有字幕]金属(除汞外)在常温下一般都是固体。
《晶体结构》教学设计
《晶体结构》教学设计教学设计---《晶体结构》姓名:马东海性别:男职称:中教一级学历:本科通信地址:安徽省灵璧县教育局电教中心【设计思想】:根据新课程要求,在教学中要注重实验探究和交流活动,让学生在学习中体会科学探究的一般步骤:提出假想、寻找探究方案、制定步骤、处理数据得出结论、误差分析、实验改进。
在教学中,凡是依靠学生自己的努力能够作成的事情就放手让学生做,让学生能依靠自己的思维活动推导出结论,不要填鸭式教学。
在本节课中我就先让学生去查阅相关资料,了解干冰、水晶的晶体构型,构成微粒、空间结构以及物理性质,从而推广,找到不同结构类型和性质特点。
本课时的重点内容是不同类型的晶体的结构、构成微粒、物理性质等特征。
自然界的物质有晶态和非晶态之分。
晶体具有规则的几何外形。
其内部结构呈现规则的重复排列。
晶体规则的几何外形是其内部构成微粒有规则排列的结果,这又是物质的结构决定性质的一个范例。
在此前的内容学习中,教材中已经展示了大量具有不同空间立体构型的晶体的结构模型,如:金刚石、石墨、足球烯、纳米碳管等。
现在这节课就是在旧知识的基础上进行归纳和延伸过来的,有前面知识的铺垫,再学习氯化钠、干冰、二氧化硅的立体构型就不会很突兀了。
在本节课处理上先展示各种各样晶体的图片,再分析漂亮几何外型的根本原因,可以借助图片、演示实验或一些具体数据进行对比分析。
【教学内容的分析】:学习不同类型的晶体,了解不同类型晶体的结构、构成微粒、物理性质等特征,是本节课的重点内容,教师应将教学重点放在此处,采用投影表格、罗列数据的方法进行对比,让学生了解它们各自的特点和区别。
并且在课堂上配以合适的练习,加深印象巩固所学知识。
在学习氯化钠、干冰、二氧化硅晶体的立体模型时,应向学生展示这些晶体的三维空间结构模型,给学生一个直观感性的认识,让学生实地触摸仔细观察微粒在立方体中的不同位置,看清阴阳离子或原子或分子的排列方式,之间的作用力。
对程度好的同学还可以补充离子对立方体的贡献,求算微粒化学式等【三维目标】:知识与技能:1.以不同类型的晶体为例,认识物质的多样性与微观结构的关系。
工程材料教案2晶体结构与结晶
图2-1 晶格示意图图2-2 晶胞示意图图2-3 晶格常数(二)晶格的类型1、体心立方晶格:如图2-4(a)所示,晶胞是一个立方体,晶格参数a=b=c,α=β=γ=90○,原子排列于立方体的各个结点和立方体的中心。
在一个体心立方晶胞中,含有多少个原子?属于这类晶格的金属有:C r、M0、W、V、αF e(912℃以下的纯铁)。
2、面心立方晶格:如图2-4(b)所示,其晶胞亦是一个立方体,原子除了分布于立方体的8个顶点外,在每个面的中心也分布着一个原子。
在一个面心立方晶胞中,含有多少个原子?属于这类晶格的金属有:C u、Al、N i、A u、A g、γF e(912-1394℃的纯铁)等。
3、密排六方晶格:如图2-4(c)所示,晶胞是一个六方柱体,晶格参数a=b≠c,α=β=90○,γ=120○。
属于这类晶格的金属有:Be、Mg、Zn、Ca等。
图2-4 晶格类型示意图(a)体心立方晶格(b)面心立方晶格(c)密排六方晶格(三)单晶体的各向异性在晶体中,由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同,因而在同一晶体的不同晶面和晶向上的各种性能不同,这种现象叫做“各向异性”。
单晶体具有各向异性的特征,而多晶体一般不具有各向异性。
二纯金属的实际结构如上我们讨论的是理想单晶体的结构,单晶体材料只有经过特殊制做才能获得,例如半导体工业中的单晶硅。
但在实际金属材料中,其晶体结构和理想晶体相差甚远。
因此有必要在了解了理想晶体结构之后,进一步讨论实际金属的结构。
(一)多晶体结构和亚结构在机器制造业中使用的金属都是多晶体,即材料内部包含了许许多多的小晶体,其中的每一个小的晶体都称之为一个晶粒,相邻的晶粒间晶格的位向有明显的差别,晶粒之间原子排列不规律的区域(晶粒之间分界面)称为晶界,如图2-5。
由许多晶粒所组成的结构称之为多晶体结构。
晶粒晶界图2-5 多晶体显微组织照片和微观示意图1、多晶体结构:多晶体结构中,晶粒的尺寸一般很小,如钢铁材料一般为0.1~0.001mm左右,必须在显微镜下才能看到。
晶体结构教案设计方案模板
教学目标:1. 知识目标:(1)了解晶体的定义、分类及其基本特征。
(2)掌握四种基本晶体类型(分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体)的结构特点、构成粒子及相互作用。
(3)了解晶体熔、沸点的一般规律及其影响因素。
2. 能力目标:(1)培养学生运用所学知识分析、比较不同类型晶体的能力。
(2)提高学生运用科学方法解决实际问题的能力。
3. 情感目标:(1)激发学生对晶体结构的兴趣,培养学生对科学研究的热爱。
(2)培养学生的团队协作精神和创新意识。
教学重点:1. 四种基本晶体类型的结构特点、构成粒子及相互作用。
2. 晶体熔、沸点的一般规律及其影响因素。
教学难点:1. 理解不同类型晶体中粒子间相互作用的本质。
2. 掌握晶体熔、沸点影响因素的分析方法。
教学准备:1. 多媒体课件、实验器材(如晶体样品、显微镜等)。
2. 教学案例、参考资料。
教学过程:一、导入新课1. 通过展示自然界中的晶体图片,激发学生的学习兴趣。
2. 提出问题:什么是晶体?晶体有哪些基本特征?二、新课讲授1. 晶体的定义、分类及其基本特征。
2. 四种基本晶体类型的结构特点、构成粒子及相互作用。
- 分子晶体:由分子通过范德华力(某些含氢键)相互作用构成。
- 原子晶体:由原子通过共价键相互作用构成。
- 金属晶体:由金属阳离子和自由电子通过金属键相互作用构成。
- 离子晶体:由阳离子和阴离子通过离子键相互作用构成。
3. 晶体熔、沸点的一般规律及其影响因素。
- 不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
- 金属晶体的熔、沸点差别很大。
三、课堂练习1. 分析不同类型晶体的熔、沸点,比较其高低。
2. 分析晶体熔、沸点的影响因素,举例说明。
四、实验演示1. 展示晶体样品,观察其外观特征。
2. 使用显微镜观察晶体样品的微观结构。
五、课堂总结1. 回顾本节课所学内容,总结晶体结构的特点。
2. 强调晶体熔、沸点的一般规律及其影响因素。
金属的晶体结构教案(汇报课)
金属的晶体结构
一、晶体与非晶体
二、晶体结构的基本知识素
三、金属的实际晶体结构
课后分析
教学关键
掌握不同的晶体结构
授课类型
新授课
教 学 过 程
教 学 内 容 与 步 骤
教师活动
学生活动
第一,组织教学
师生问候,清点人数
第二,复习提问
金属的物理性能和化学性能
第三,讲授新课
(一)实验视频导入
晶体与非晶体熔化过程中温度变化有什么不同?教师总结这个实验告诉我们,晶体有固定的熔点,而非晶体没有。
(2)晶体与非晶体的本质区别:原子排列是否规则
2016年新教师汇报课《金属的晶体结构》教案
课题
金属的晶体结构
授课者
赵雪薇
教 学 过 程板 书 设 计课后分析
教学内容与步骤
教师活动
学生活动
单位
辽 阳 县 职 业 中专
学科
金属工艺学
班 级
16秋数三
5.密排六方晶格的晶胞形状是六方柱体。
第五,课堂小结
1.晶体与非晶体总结本堂课的主要学生认真思考,与老师互动
2、过程与方法:通过对小视频及图片的认真观看和观察,学生能更直观的发现各类晶格的特点及与实际晶体结构的区别。
3、情感态度和价值观: 通过采用观看视频和图片的方式,培养学生的自主探究能力,提高学习的主动性。
教学重点
晶体与非晶体的区别及晶格类型
教学方法
讲授法,讨论法,练习法
教学难点
实际晶体结构
教 具
多媒体设备
师生问好
师提问上节课学习的知识
由实验导入新课,内部组织结构影响金属的性能
师利用课件和小视频讲解各类晶格的特点,提出问题
高中化学人教版选修3教案:第三章晶体结构与性质--金属晶体结构 Word版含解析
教学过程一、课堂导入通过上一节的学习,你已知道金属铜的晶体属于A1型密堆积,金属镁属于A3型密堆积,那么,金属铁、钠、铝、金、银等属于哪种类型的密堆积?除了A1型和A3型外,金属原子的密堆积还有哪些型式?二、复习预习1.如何用金属键解释金属的导热性、导电性?2.哪些因素会影响金属键的强弱呢?金属晶体适用学科高中化学适用年级高中二年级适用区域人教版课时时长(分钟)2课时知识点1.金属晶体的概念、特点及三种堆积方式A1、A2、A3型密堆积。
教学目标1.知道金属原子的三种常见堆积方式:A1、A2、A3型密堆积2.能从构成金属晶体的微粒间的作用力和微粒的密堆积出发解释金属晶体的延展性教学重点 1.金属晶体内原子的空间排列方式。
2.能用金属键的理论解释金属晶体的物理性质。
教学难点1.了解金属晶体的三种原子堆积模型。
2.金属晶体内原子的空间排列方式。
3.何谓金属键?成键微粒是什么?有何特征?4. A1型密堆积?何谓A3型密堆积?三、知识讲解考点1:金属晶体1.概念金属原子通过金属键形成的晶体称为金属晶体。
2.特点由于金属键没有饱和性和方向性,从而导致金属晶体最常见的结构型式具有堆积密度大、原子配位数高、能充分利用空间等特点。
3.常见堆积方式考点2:金属晶体的物理性质1.金属晶体具有金属光泽。
2.金属晶体具有良好的导电性。
金属中有自由移动的电子,金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由运动的,当有外加电场存在的情况下,电子发生了定向移动形成了电流,呈现良好的导电性。
3.金属晶体具有良好的导热性。
自由电子在运动时经常与金属离子碰撞,从而引起两者能量的交换。
当金属某一部分受热时,在那个区域里的自由电子能量增加,运动速度加快,于是通过碰撞,自由电子把能量传给金属离子。
金属容易导热就是由于自由电子运动时,把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度。
4.金属晶体具有良好的延展性。
金属有延性,可以抽成细丝,例如最细的白金丝直径不过1/5000 mm。
金属的结构与结晶 教案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版《金属材料与热处理》教案【复习提问】1.何谓金属的力学性能?金属的力学性能包括哪些?2. 何谓金属的工艺性能?主要包括哪些内容?【新课】(2课时)第二章金属的结构与结晶【基本要求】1.了解金属的晶体结构;2.掌握纯金属的结晶过程;【重点】1.有关金属结构的基本概念:晶面、晶向、晶体、晶格、单晶体、多晶体,金属晶格的三种常见类型。
2. 金属结晶的基本过程。
3.晶粒的概念及晶粒大小对金属性能的影响。
【难点】实际金属的晶体缺陷及其对金属性能的影响(选讲)。
§2-1金属的晶体结构一、晶体与非晶体晶体:所谓晶体是指其原子(离子或分子)在空间呈规则排列的物体。
(晶体内的原子之所以在空间是规则排列,主要是由于各原子之间的相互吸引力与排斥力相平衡的结果。
)原子在空间呈规则排列的固体物质称为“晶体”。
非晶体:在物质内部,凡原子呈无序堆积状态的(如普通玻璃、松香、树脂等)。
非晶体的原子则是无规律、无次序地堆积在一起的。
二、晶体结构的概念1.晶格和晶胞晶格:把点阵中的结点假想用一系列平行直线连接起来构成空间格子称为晶格。
晶胞:构成晶格的最基本单元。
晶格中各种方位的原子面称为“晶面”,构成晶格的最基本几何单元称为“晶胞”。
2.晶面和晶向晶面:点阵中的结点所构成的平面。
晶向:点阵中的结点所组成的直线。
由于晶体中原子排列的规律性,可以用晶胞来描述其排列特征。
(阵点(结点):把原子(离子或分子)抽象为规则排列于空间的几何点,称为阵点或结点。
点阵:阵点(或结点)在空间的排列方式称晶体晶体晶格晶胞晶面晶向图2-1、2-2 晶体规则排列示意图三、金属晶格的类型(一)体心立方晶格体心立方晶格的晶胞是由八个原子构成的立方体,并且在立方体的体中心还有一个原子。
属于这种晶格的金属有:铬Cr、钒V、钨W、钼Mo、及α-铁α-Fe图2-5 体心立方晶格(二)面心立方晶格面心立方晶格的晶胞也是由八个原子构成的立方体,但在立方体的每个面上还各有一个原子。
第一单元 金属键 金属晶体的教案——教师用
高中化学选修——物质结构与性质专题3 微粒间作用力与物质性质【教材内容分析】在必修2中,学生已初步了解了物质结构和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等微粒间作用力的知识,又初步了解了离子晶体、分子晶体和原子晶体等结构知识。
本专题内容是在学生学习必修2和从原子、分子水平上认识物质构成的基础上,以微粒之间不同的作用力为线索,侧重研究不同类型物质的有关性质,使学生能更深层次上认识物质的结构与性质之间的关系。
本专题分四个单元介绍微粒间作用力与物质性质的关系。
第一单元的内容首先从介绍金属键入手,对金属的特性作出了解释,又介绍了影响金属键的主要因素;并在金属键的基础上,简单介绍了金属晶体中晶胞的几种常见的堆积模型以及有关晶胞的计算;最后又拓展了合金的性质与结构。
让学生对金属晶体有一个较为全面的认识。
第二单元通过复习钠与氯形成氯化钠的过程,使学生理解离子键的形成过程和特点;晶格能与离子型化合物的物理性质的关系以及有关晶胞的计算;最后拓展了离子晶体中阴、阳离子半径比与配位数的关系。
使学生对于离子晶体有一个较全面的了解。
第三单元通过对氢分子的形成过程的分析,使学生理解共价键的本质和特征;以氮分子、乙烯等共价型物质为例介绍共价键的类型;共价键的键能与化学反应热的关系;原子晶体的性质与键能的内在联系。
第四单元介绍范德华力、氢键的形成,以及范德华力、氢键对分子晶体性质的影响。
通过本专题的学习,使学生进一步认识晶体的结构与性质之间的关系,也可使学生进一步深化“结构决定性质”的认识。
【课时分配】第一单元 3课时第二单元 3课时【教案设计】第一单元金属键金属晶体【知识与技能】1.通过联系金属实物,复习金属的一些物理共性,使学生理解金属键的概念,初步学会用金属键知识解释金属的物理性质2.理解金属晶体的概念、构成及物理性质特征;了解金属晶体中晶胞的堆积方式,掌握有关晶胞的计算方法。
【过程与方法】1。
通过多媒体动画来展示金属的导电、导热、延展性,使学生理解金属键与金属性质的关系。
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《金属的晶体结构》教学设计
教学内容分析
本课是介绍金属的晶体结构是为后面学习金属的性能打下基础,是本单元的重点内容。
1.教学目标
(1)知识目标
了解晶体与非晶体,理解金属的晶格类型和晶体的缺陷。
(2)技能目标
让学生自主或以合作交流的方式,研究晶体结构及缺陷,培养其自主学习及知识迁移能力,以促进学习者问题解决能力的伸展。
(3)情感目标
激发学生学习金属材料的兴趣;培养学生积极独立思考的意识。
2.教学重点、难点
(1)教学重点:金属的晶体结构
(2)教学难点:晶体的结构缺陷
教学设计思路
现代教育思想认为,以学生为中心的教育,最有效的学习方法是自主的活动。
教师应该由“主讲”变为“主导”,学生则从“被动”变为“主动”。
按照学生的身心特点精心设计教学手段和教学思路,创造愉悦的教学氛围,注重培养学生的创新精神和实践能力,以利于学生整体素质的全面提高。
3.教学方法
通过任务驱动法来引导学生自主学习。
直观演示法、活动探究法。
4.教学手段
讲述、多媒体、生活中的实例。
教学过程
[导入新课]生活中,我们身边有很多金属,虽然它们都属于同一类物质,但性能却差异很大。
比如钢丝和铁丝,它们一个柔软而另一个坚硬。
金属性能的差异是由其内部结构决定的。
因此,掌握金属的内部结构及其对金属性能的影响,对于选用和加工金属材料具有非常重要的意义。
[讲授新课]
(任务一)晶体与非晶体
教师提出问题,物质是由原子和分子构成的,其存在状态可分为哪几种?学生很容易回答出来。
教师:固态物质根据其结构特点不同可分为晶体和非晶体。
学生:教师打出一组图片让学生观察与思考,你能区分下列物质是晶体还是非晶体吗?很显然就会有说法不一,紧接着教师可趁学生疑问重重给出晶体与非晶体定义,由学生总结晶体与非晶体性能特点,教师进行补充。
有时间还可以做实验。
(任务二)金属的晶格类型
金属晶格类型是指金属中原子排列的规律。
为了对晶体结构有充分认识,必须要了解与晶体有关的概念如晶格、晶胞等。
这两个概念
较抽象,教师讲解时,利用幻灯片和教具以帮助学生理解及加深印象。
教师提出问题:举古代铸剑例子,问学生铸造前和铸造后哪一个更锋利?通过这个话题引出晶体的结构类型,激发对下一个内容的好奇。
教师:在已知的80多种金属元素中,除少数金属具有复杂的晶体结构外,绝大多数(85%)金属属于以下三种简单晶格其结构特点如下:
学生:教师利用挂图引导学生观察晶胞的示意图,学生总结结构特点,学生之间可以共同研究,相互合作,最后由教师总结。
增强自信心、集体合作精神。
(任务三)单晶体与多晶体
这个概念较简单,通过挂图学生可直接找到答案,可以让较差学生回答。
促进对学习兴趣,增强自信。
(任务四)晶体的缺陷
教师使学生明确,金属晶体内部原子完全规则排列的,是理想晶体。
在实际金属内部,原子排列过程中总是要受到各种因素的影响,从而存在结构上的缺陷。
教师利用多媒体展示晶体缺陷示意图,通过示意图让学生知道金属缺陷类型,由教师举一些实例说明这些缺陷对金属性能的影响。
尝试学生是否能举例说明。
课堂练习:略
小结及作业:
通过总结,关注学生课堂的整体感觉,使学生进一步将知识系统化。
课后反思:
本节课的设计符合新课标的理念和要求。
学生在学习过程中,有较高的学习积极性,在教师有目的的引导下,能主动地发现、分析、解决问题,充分发挥了学生的主体性和主动性,体现了教师的主导作用。
《金属的晶体结构》教学设计。