《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程實(shí)施大綱2

1、材料科學(xué)基礎(chǔ)課程實(shí)施大綱 材料科學(xué)基礎(chǔ)課程實(shí)施大綱1教學(xué)理念1.1關(guān)注學(xué)生的發(fā)展教學(xué)不是教師的“獨(dú)臺(tái)戲”，應(yīng)是“以學(xué)生為中心”的互動(dòng)過(guò)程。教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，傾聽(tīng)學(xué)生的需求。既對(duì)于材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)該課程的基本內(nèi)容，如材料的結(jié)構(gòu)和性能，合成與制備等進(jìn)行詳細(xì)的講解，還要把材料的起源、應(yīng)用和分析深入到材料科學(xué)的文化特點(diǎn)及歷史變遷層面上與學(xué)生進(jìn)行探討和交流；重視材料在制備過(guò)程中的重現(xiàn)性、材料品質(zhì)的一致性、人與自然的和諧性、資源與環(huán)境的可持續(xù)性等非常重要的實(shí)際問(wèn)題；培養(yǎng)學(xué)生的人文關(guān)懷和道德情操。使學(xué)生能從更廣的角度學(xué)習(xí)知識(shí)，更深的層次掌握知識(shí)，從而得到全面的發(fā)展。1.2關(guān)注教學(xué)的有效性 教學(xué)過(guò)程還要

2、重視教學(xué)的有效性。教學(xué)效果應(yīng)以學(xué)生掌握知識(shí)的程度，靈活應(yīng)用知識(shí)的能力作為評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)過(guò)程要求教師要有時(shí)間與效益的觀念。教師在教學(xué)時(shí)既不能跟著感覺(jué)走，又不能簡(jiǎn)單地把“效益”理解為“花最少的時(shí)間教最多的內(nèi)容”。教學(xué)效益不取決于教師教多少內(nèi)容，而是取決于對(duì)單位時(shí)間內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果與學(xué)習(xí)過(guò)程綜合考慮的結(jié)果。為了檢驗(yàn)教學(xué)的效果，可對(duì)教學(xué)的目標(biāo)和結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧炕?，科學(xué)地將定量與定性，結(jié)果與過(guò)程相結(jié)合從而全面地檢驗(yàn)“教”與“學(xué)”的效果。1.3關(guān)注教學(xué)的策略 為了達(dá)到有效的教學(xué)，教學(xué)過(guò)程應(yīng)采用適宜的策略。教學(xué)策略是對(duì)完成特定教學(xué)目標(biāo)而采取的教學(xué)活動(dòng)程序、方法、形式和媒體等因素的總體考慮。怎樣操作才能使教

3、學(xué)取得更好的效果，這是教學(xué)策略所追求的目標(biāo)。在教學(xué)過(guò)程中，必須重視教學(xué)策略的使用。例如：為了提高學(xué)生對(duì)該們課程的興趣，我們可以回避一味的講解本課程重要作用，而提出一個(gè)與生活密切相關(guān)的問(wèn)題，讓學(xué)生提出解決的方案；再與該課程中給出的方案相對(duì)比，讓學(xué)生自己體會(huì)建立在基本理論之上的方法的科學(xué)性和有效性，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的興趣。1.4關(guān)注教學(xué)價(jià)值觀教學(xué)的過(guò)程應(yīng)有自身的教學(xué)價(jià)值觀。教學(xué)的過(guò)程不應(yīng)只是知識(shí)的傳授，更應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)體主動(dòng)性。個(gè)體主動(dòng)性應(yīng)表現(xiàn)為學(xué)生對(duì)自身的發(fā)展進(jìn)行主動(dòng)的思考、批判和選擇，能自我策劃過(guò)程和付諸實(shí)施。當(dāng)學(xué)生具有了對(duì)自身發(fā)展的主動(dòng)性時(shí)，就具有了主動(dòng)把握自己人生和命運(yùn)的意識(shí)和能力

4、。個(gè)體主動(dòng)性是實(shí)現(xiàn)生命價(jià)值，獲取幸福人生的內(nèi)在保證。因此，培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)體主動(dòng)性是教育教學(xué)的最根本的任務(wù)。2課程描述2.1課程簡(jiǎn)介材料科學(xué)基礎(chǔ)是是材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論課程，是材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心主干課程。2.2課程在學(xué)科專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)中的地位、作用材料科學(xué)基礎(chǔ)其基礎(chǔ)性強(qiáng)，適應(yīng)面寬，在基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課之間起著橋梁的作用，為金屬材料工程、無(wú)機(jī)材料工程、材料腐蝕與防護(hù)、材料化學(xué)等專(zhuān)業(yè)的后續(xù)課程奠定必要的理論基礎(chǔ)。同時(shí)，該課程也是國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)高校，材料類(lèi)碩士研究生入學(xué)考試的必考專(zhuān)業(yè)課之一，該課程在材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程中具有非常重要的作用。2.3課程的前沿及發(fā)展趨勢(shì)目前，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，材料科學(xué)得到了迅

5、猛的提高；許多新材料、新工藝層出不窮。如納米材料出現(xiàn)和發(fā)展帶給科學(xué)和日常生活巨大的進(jìn)步：納米材料制成的納米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外線(xiàn)等作用；納米材料做成的存儲(chǔ)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量較現(xiàn)有硬盤(pán)成千倍的增長(zhǎng)；納米金屬涂層可以成倍提高材料的耐磨性總的來(lái)看，材料科學(xué)的發(fā)展呈現(xiàn)從單一材料向復(fù)合材料轉(zhuǎn)變、從單一功能向復(fù)合功能轉(zhuǎn)變、從宏觀尺度向微觀尺度深入、從以實(shí)驗(yàn)研究為主轉(zhuǎn)變到計(jì)算機(jī)輔助理論模擬計(jì)算與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。2.4學(xué)習(xí)本課程的必要性材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)作為材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，其任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入紛繁多彩的材料世界，領(lǐng)略材料和材料科學(xué)的無(wú)窮奧秘。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)

6、，使學(xué)生掌握材料科學(xué)中基礎(chǔ)和共性的知識(shí)，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)，以及為畢業(yè)后從事材料工程的實(shí)際工作、材料科學(xué)研究和新材料的開(kāi)發(fā)打下理論基礎(chǔ)。3教師簡(jiǎn)介3.1教師的職稱(chēng)、學(xué)歷 3.3研究興趣（方向）主要從事金屬、陶瓷以及金屬/陶瓷復(fù)合功能材料的制備及應(yīng)用研究。4先修課程以高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)、等課程為先修課程。5課程目標(biāo)完成課程后，學(xué)生應(yīng)該能夠：（1）了解材料科學(xué)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以及材料科學(xué)對(duì)于社會(huì)進(jìn)步的重要作用；（2）掌握材料的內(nèi)部原子排列的方式以及典型的晶體結(jié)構(gòu)；（3）能從材料的結(jié)構(gòu)分析其所具有的基本性能；（4）對(duì)于晶體的缺陷有一定的認(rèn)識(shí)，掌握其對(duì)材料性能的影響；（5）能利用二元相圖分析

7、材料的相轉(zhuǎn)變過(guò)程；（6）能分析材料凝固時(shí)晶核的形成與長(zhǎng)大過(guò)程；（7）對(duì)材料的變形與斷裂的基本理論有一定的認(rèn)識(shí)，掌握變形與斷裂的微觀機(jī)制；（8）了解一些基本的材料制備和加工原理與方法；（9）對(duì)固體材料的電子結(jié)構(gòu)與相關(guān)性能有一定的認(rèn)識(shí)；（10）建立學(xué)習(xí)的“主動(dòng)性”，培養(yǎng)“實(shí)事求是”的科學(xué)態(tài)度。6課程內(nèi)容6.1課程的內(nèi)容概要該課程主要包括：材料多尺度結(jié)構(gòu)（電子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、納米結(jié)構(gòu)、微結(jié)構(gòu)）的基本知識(shí)，材料“成分結(jié)構(gòu)制備性能”之間的“四面體”關(guān)系，相圖的基本理論，材料在制備和服役過(guò)程（凝固、沉積、固態(tài)相變、服役等）中微結(jié)構(gòu)形成和演變的一般規(guī)律，固體材料的電子結(jié)構(gòu)及其相關(guān)性能，一些基本的材料制備和加

8、工原理與方法等內(nèi)容。6.2教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)材料科學(xué)基礎(chǔ)該課程概念多，基本理論多，很多概念抽象難懂。課程的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)主要集中在材料科學(xué)基礎(chǔ)這個(gè)大板塊中，這其中教學(xué)重點(diǎn)主要是典型的晶體結(jié)構(gòu)、材料的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系、固態(tài)相變理論、金屬變形與斷裂的機(jī)制；難點(diǎn)主要在于復(fù)雜相圖的分析及位錯(cuò)相關(guān)理論。6.3學(xué)時(shí)安排本課程共75學(xué)時(shí)，具體安排如下：緒論 2學(xué)時(shí)第一章 材料結(jié)構(gòu)的基本知識(shí) 5學(xué)時(shí)第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)鍵 第三節(jié) 原子排列方式 第四節(jié) 晶體與非晶體習(xí)題課第二章 材料中的晶體結(jié)構(gòu) 14學(xué)時(shí)第一節(jié) 晶體學(xué)基礎(chǔ) 第二節(jié) 純金屬的晶體結(jié)構(gòu) 第三節(jié) 離子晶體的結(jié)構(gòu) 第四節(jié) 共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)

9、習(xí)題課第四章 晶體缺陷 10學(xué)時(shí)第一節(jié) 點(diǎn)缺陷 第二節(jié) 位錯(cuò)的基本概念 第三節(jié) 位錯(cuò)的能量及交互作用 第四節(jié) 晶體中的界面 習(xí)題課第五章 材料的相結(jié)構(gòu)及相圖 16學(xué)時(shí)第一節(jié) 材料的相結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 二元相圖及其類(lèi)型 第三節(jié) 復(fù)雜相圖分析 第四節(jié) 相圖的熱力學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題課第六章 材料的凝固與氣相沉積 6學(xué)時(shí)第一節(jié) 材料凝固時(shí)晶核的形成 第二節(jié) 材料凝固時(shí)晶體的生長(zhǎng) 第三節(jié) 固溶體合金的凝固 第四節(jié) 共晶合金的凝固 習(xí)題課第七章 擴(kuò)散與固態(tài)相變 6學(xué)時(shí)第一節(jié) 擴(kuò)散定律及其應(yīng)用 第二節(jié) 擴(kuò)散機(jī)制 習(xí)題課第八章 材料的變形與斷裂 2學(xué)時(shí)第一節(jié) 金屬變形概述 第二節(jié) 金屬的彈性變形 第三節(jié) 金屬的塑性變形第

10、四節(jié) 金屬的斷裂習(xí)題課第九章 固體材料的電子結(jié)構(gòu)與性能 2學(xué)時(shí)第一節(jié) 固體的能帶理論第二節(jié) 半導(dǎo)體第三節(jié) 材料的光學(xué)性能第四節(jié) 材料的熱學(xué)性能習(xí)題課復(fù)習(xí)課（課程總結(jié)、答疑） 2學(xué)時(shí)7.課程實(shí)施7.1教學(xué)單元一7.1.1教學(xué)目標(biāo)建立材料和材料科學(xué)與工程學(xué)科的基本概念，了解本課程的主要內(nèi)容、要求和學(xué)習(xí)方法。7.1.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：導(dǎo)論重點(diǎn)：材料的分類(lèi)及各種材料的主要特點(diǎn)7.1.3教學(xué)過(guò)程1.材料定義及其重要地位2.材料的分類(lèi)金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料高分子材料復(fù)合材料3.材料科學(xué)與材料工程的關(guān)系4.本課程的主要內(nèi)容5.本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法特點(diǎn)：概念術(shù)語(yǔ)及涉及相關(guān)學(xué)科多，知識(shí)抽象難于理

11、解學(xué)習(xí)方法：理論聯(lián)系實(shí)際，善于總結(jié)歸納；通過(guò)參考書(shū)和網(wǎng)絡(luò)資源，博覽相關(guān)知識(shí)7.1.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.1.5作業(yè)安排及課后反思作業(yè)：閱讀材料工程基礎(chǔ)教材中第一章 金屬材料的制備冶金的相關(guān)內(nèi)容，寫(xiě)出讀書(shū)筆記并做出PPT課件。讀書(shū)筆記于第3周上交，并抽一定數(shù)量同學(xué)在課堂上講解PPT內(nèi)容，進(jìn)行課堂討論。思考：請(qǐng)思考材料的主要分類(lèi)方法和各自特點(diǎn)7.1.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材導(dǎo)論部分內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：1. 材料科學(xué)在人類(lèi)發(fā)展的歷史上有什么重要作用？2. 什么是材料科學(xué)？7.2教學(xué)單元二7.2.1教學(xué)目標(biāo)理解材料中原子的電子狀態(tài)對(duì)材料性能和行為的決定性作用，掌

12、握原子間的相互作用形式、原子間距和空間排列對(duì)材料性能的影響7.2.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）材料結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)重點(diǎn)：原子之間的不同結(jié)合鍵難點(diǎn)：理解不同結(jié)合鍵形成的機(jī)理及其對(duì)材料性質(zhì)的影響7.2.3教學(xué)過(guò)程1.原子結(jié)構(gòu)1.1原子的殼層結(jié)構(gòu)1.2殼層中的電子能級(jí) 2.原子之間的相互作用2.1基本鍵合（1）離子鍵（2）金屬鍵 （3）共價(jià)鍵合 2.2.派生鍵合（1）范德華鍵思考：電偶極矩產(chǎn)生的原因電偶極矩相互吸引成鍵 （2）氫鍵含氫分子與另一具有較強(qiáng)電負(fù)性分子通過(guò)氫離子成鍵 2.3.混合鍵合(1)一次鍵混合（2）一次鍵與二次鍵混合2.4 結(jié)合鍵的本質(zhì)及結(jié)合能（1）本質(zhì)：反映原子或分子之間相互作用能降低

13、的程度（2）原子間互作用力和結(jié)合能思考：材料的密度、熔點(diǎn)等物理性能隨結(jié)合鍵的不同如何變化2.5 結(jié)合鍵與性能的關(guān)系（1）物理性能（2）力學(xué)性能7.2.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.2.5作業(yè)安排及課后反思作業(yè)：思考不同的結(jié)合鍵對(duì)材料性質(zhì)的影響7.2.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第一章內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：1.原子核外的電子排列遵循哪些規(guī)律？2.原子之間的結(jié)合鍵有哪些？結(jié)合鍵和材料的性能有什么樣的關(guān)系？7.3教學(xué)單元三7.3.1教學(xué)目標(biāo)了解晶體學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握晶向指數(shù)、晶面指數(shù)的標(biāo)定方法7.3.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：材料中的晶體結(jié)構(gòu)晶體學(xué)基礎(chǔ)重點(diǎn)：晶向指數(shù)和

14、晶面指數(shù)的標(biāo)定難點(diǎn)：六方晶系晶向、晶面指數(shù)的標(biāo)定7.3.3教學(xué)過(guò)程1.空間點(diǎn)陣和晶胞空間點(diǎn)陣：抽象出的空間模型 思考：如何選取一個(gè)晶胞？其應(yīng)該遵循哪些原則?晶胞：構(gòu)成晶格的最小單元2.晶系和布拉菲點(diǎn)陣思考：為什么只有14種？七大晶系布拉菲點(diǎn)陣（14種）3.晶向指數(shù)和晶面指數(shù)思考：六方晶系為什么不使用miller指數(shù)？（1）晶向指數(shù)的標(biāo)定（2）晶面指數(shù)的標(biāo)定（3）六方晶系的晶向和晶面指數(shù)4.晶面間距：相鄰兩個(gè)平行晶面之間的距離計(jì)算公式（掌握立方晶系） 思考：如何利用晶帶定理判定兩個(gè)晶面屬于同一個(gè)晶帶？5.晶帶和晶帶定理晶帶：平行于同一晶向的所有晶面晶帶定理 7.3.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.3

15、.5作業(yè)安排及課后反思作業(yè)：閱讀材料工程基礎(chǔ)教材中第二章 鑄造的相關(guān)內(nèi)容，寫(xiě)出讀書(shū)筆記并做出PPT課件。讀書(shū)筆記于第8周上交，并抽一定數(shù)量同學(xué)在課堂上講解PPT內(nèi)容，進(jìn)行課堂討論。7.3.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第二章第一節(jié)內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：1.什么是空間點(diǎn)陣，陣點(diǎn)代表什么？2.晶面指數(shù)和晶向指數(shù)的表示方法是什么？ 7.4教學(xué)單元四7.4.1教學(xué)目標(biāo)掌握純金屬的常見(jiàn)的三種晶體結(jié)構(gòu)，理解用于描述它們的參數(shù)7.4.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：純金屬的晶體結(jié)構(gòu)重點(diǎn)：體心立方、面心立方、密排六方難點(diǎn)：理解晶體中原子的堆垛方式7.4.3教學(xué)過(guò)程1.表征晶體結(jié)構(gòu)的參

16、數(shù)致密度：晶體結(jié)構(gòu)中單位體積中原子所占的體積配位數(shù)：每個(gè)原子的最近鄰等距原子數(shù)目原子最密排面和最密排方向一個(gè)晶胞中的原子數(shù)思考：各自的定義和計(jì)算方法間隙：相互接觸的最近鄰原子間的空隙原子最密排面和最密排方向2.面心立方結(jié)構(gòu) 思考：請(qǐng)根據(jù)前面的定義思考面心立方的原子最密排面和最密排方向是什么，它的配位數(shù)，間隙，致密度應(yīng)該如何計(jì)算？3. 體心立方結(jié)構(gòu)思考：請(qǐng)根據(jù)前面的定義思考體心立方的原子最密排面和最密排方向是什么，它的配位數(shù)，間隙，致密度應(yīng)該如何計(jì)算？4.密排六方 思考：請(qǐng)根據(jù)前面的定義思考密排六方的原子最密排面和最密排方向是什么，它的配位數(shù)，間隙，致密度應(yīng)該如何計(jì)算？ 5.面心立方和密排六方的

17、原子堆垛方式（1）面心立方（ABCABCABC.） （1）密排六方（ABABAB.） 思考：兩種不同堆垛方式的差異在什么地方？6.多晶型性：某些晶體在不同的條件(溫度、壓力等)具有不同類(lèi)型晶體結(jié)構(gòu)的性質(zhì)7.晶體中的原子大小7.4.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.4.5作業(yè)安排及課后反思作業(yè)：P62，第1，2，3題思考：不同的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)材料的性質(zhì)產(chǎn)生什么樣的影響？7.4.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第二章第二節(jié)內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：1.體心立方結(jié)構(gòu)的最密排面和最密排方向是什么？2.密排六方結(jié)構(gòu)和面心立方結(jié)構(gòu)的原子堆垛方式有何不同？7.5教學(xué)單元五7.5.1教學(xué)目標(biāo)掌握常

18、見(jiàn)的離子、共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)，理解離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則7.5.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：離子晶體結(jié)構(gòu)和共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)重點(diǎn)：離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則難點(diǎn)：離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則7.5.3教學(xué)過(guò)程1.離子晶體的主要特點(diǎn)：離子鍵結(jié)合，鍵合力強(qiáng)，高熔點(diǎn)，小熱脹系數(shù)，高硬度，高脆性，絕緣性，無(wú)色透明思考：與前面的純金屬晶體有何差異？2.離子半徑、配位數(shù)和負(fù)離子配位多面體思考：請(qǐng)與前面的純金屬晶體相對(duì)照？3.離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則萊納斯卡爾鮑林（Linus Carl Pauling，1901年2月28日1994年8月19日），美國(guó)著名化學(xué)家，量子化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)的先驅(qū)者之一。鮑林三大準(zhǔn)則思考：如何利用鮑林三大準(zhǔn)則來(lái)判定離子

19、晶體的結(jié)構(gòu)4. 典型離子晶體的結(jié)構(gòu) 思考：想一想它們的點(diǎn)陣類(lèi)型是什么，正負(fù)離子的配位數(shù)各是多少？ 5.共價(jià)晶體的主要特點(diǎn)：共價(jià)鍵結(jié)合，鍵的飽和性和方向性，配位數(shù)低于金屬和離子晶體，高熔點(diǎn)、高硬度、高脆性、絕緣性思考：比較金屬晶體，離子晶體，共價(jià)晶體的不同特點(diǎn)。6. 共價(jià)晶體的典型結(jié)構(gòu) 思考：想一想，它們的結(jié)構(gòu)對(duì)其性質(zhì)產(chǎn)生了怎樣的影響？7.5.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.5.5作業(yè)安排及課后反思作業(yè)：閱讀材料工程基礎(chǔ)教材中第三章金屬壓力加工的相關(guān)內(nèi)容，寫(xiě)出讀書(shū)筆記并做出PPT課件。讀書(shū)筆記于第10周上交，并抽一定數(shù)量同學(xué)在課堂上講解PPT內(nèi)容，進(jìn)行課堂討論思考：不同的晶體類(lèi)型會(huì)對(duì)材料的性質(zhì)產(chǎn)生什

20、么樣的影響？7.5.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第二章第三節(jié)內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則主要有哪些，它們對(duì)于確定離子晶體的結(jié)構(gòu)有何作用？ 7.6教學(xué)單元六7.6.1教學(xué)目標(biāo)了解晶體缺陷的類(lèi)型，掌握點(diǎn)缺陷產(chǎn)生的機(jī)理7.6.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：晶體缺陷點(diǎn)缺陷重點(diǎn)：點(diǎn)缺陷的分類(lèi)及產(chǎn)生機(jī)制難點(diǎn)：平衡點(diǎn)缺陷的濃度的理解7.6.3教學(xué)過(guò)程1.晶體的缺陷：實(shí)際晶體中偏離理想結(jié)構(gòu)的不完整區(qū)域 2.點(diǎn)缺陷（1）類(lèi)型 思考：各種類(lèi)型形成的機(jī)理（2）點(diǎn)缺陷的濃度平衡點(diǎn)缺陷的濃度： 思考：平衡點(diǎn)缺陷濃度對(duì)晶體能量的影響 過(guò)飽和點(diǎn)缺陷的產(chǎn)生3.點(diǎn)缺陷與材料行為（1）點(diǎn)

21、缺陷的運(yùn)動(dòng)空位的運(yùn)動(dòng) 間隙原子的運(yùn)動(dòng)空位片的形成 （2）點(diǎn)缺陷對(duì)材料性能的影響思考：點(diǎn)缺陷對(duì)材料物理性能、力學(xué)性能產(chǎn)生怎樣的影響？7.6.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.6.5作業(yè)安排及課后反思作業(yè)：P62，第1，2，3題思考：材料中為什么會(huì)存在缺陷？7.6.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第四章第一節(jié)內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：1.晶體的缺陷可以分為幾類(lèi)？2.點(diǎn)缺陷對(duì)材料行為的影響有哪些？ 7.7教學(xué)單元七7.7.1教學(xué)目標(biāo)掌握位錯(cuò)的基本類(lèi)型，理解位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和相互作用7.7.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：位錯(cuò)的基本概念 位錯(cuò)的能量及交互作用重點(diǎn)：位錯(cuò)的基本類(lèi)型和位錯(cuò)柏氏矢量難點(diǎn)

22、：位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)及交互作用7.7.3教學(xué)過(guò)程1.位錯(cuò)學(xué)說(shuō)的產(chǎn)生（1）理想晶體的理論剪切強(qiáng)度的估算理想晶體按照“剛性滑移”模型進(jìn)行塑性變形，估算出理想晶體的理論剪切屈服強(qiáng)度為： 相差數(shù)量級(jí)實(shí)際晶體的剪切強(qiáng)度 實(shí)際晶體中存在位錯(cuò)，且其具有易動(dòng)性2.位錯(cuò)的幾何形態(tài)位錯(cuò)：晶體中兩個(gè)尺度較小、一個(gè)尺度較大的原子位置錯(cuò)排區(qū)（1）位錯(cuò)的基本類(lèi)型 思考：三種位錯(cuò)的主要區(qū)別在哪里？ （2）位錯(cuò)的柏氏矢量刃位錯(cuò)的柏氏矢量垂直于位錯(cuò)線(xiàn) 螺位錯(cuò)的柏氏矢量平行于位錯(cuò)線(xiàn) 混合位錯(cuò)的柏氏矢量既不垂直也不平行于位錯(cuò)線(xiàn) 柏氏矢量與位錯(cuò)線(xiàn)的關(guān)系 柏氏矢量的表示方法（柏氏矢量既要表示其方向還要表示其大?。┌厥鲜噶康奶匦裕核伎迹喊厥鲜噶?/p>

23、與晶向指數(shù)的區(qū)別？唯一性加和性守恒性3.位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng) （1）位錯(cuò)的滑移運(yùn)動(dòng)：位錯(cuò)線(xiàn)在其滑移面內(nèi)的運(yùn)動(dòng) 刃位錯(cuò)的滑移 螺位錯(cuò)的滑移 位錯(cuò)環(huán)的滑移（2）刃位錯(cuò)的攀移思考：想一想正負(fù)攀移產(chǎn)生的條件有何不同，它們對(duì)材料的體積有何影響？ 4.位錯(cuò)的能量及交互作用（1）位錯(cuò)應(yīng)變能：位錯(cuò)線(xiàn)周?chē)娱g的相對(duì)位移使晶體的能量明顯升高，這部分能量稱(chēng)為位錯(cuò)的應(yīng)變能。思考：請(qǐng)?jiān)囍茖?dǎo)單位長(zhǎng)度螺位錯(cuò)和單位長(zhǎng)度刃位錯(cuò)的應(yīng)變能。單位長(zhǎng)度螺位錯(cuò)的應(yīng)變能單位長(zhǎng)度刃位錯(cuò)的應(yīng)變能（2）位錯(cuò)線(xiàn)張力：位錯(cuò)線(xiàn)抵抗自身伸長(zhǎng)或彎曲的力，數(shù)值上等于單位長(zhǎng)度位錯(cuò)的應(yīng)變能（3）位錯(cuò)線(xiàn)相互作用兩平行螺位錯(cuò)間的互作用力 同一滑移面內(nèi)兩平行刃位錯(cuò)間的互作

24、用力 平行刃位錯(cuò)與螺位錯(cuò)間無(wú)互作用力 （4）位錯(cuò)反應(yīng)位錯(cuò)反應(yīng)的條件 7.7.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.7.5作業(yè)安排及課后反思作業(yè)：P135 第4，5，10題思考：為什么要人為地規(guī)定位錯(cuò)線(xiàn)及其柏氏矢量的正方向？7.7.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第四章第二節(jié)內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：1.位錯(cuò)理論產(chǎn)生的背景是什么？2.位錯(cuò)的基本類(lèi)型有哪些？7.8教學(xué)單元八7.8.1教學(xué)目標(biāo)掌握晶界能、表面能的概念了解界面能對(duì)顯微組織的影響7.8.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：晶體中的界面重點(diǎn)：表面界面對(duì)材料性質(zhì)的影響難點(diǎn)：晶界能、表面能的計(jì)算7.8.3教學(xué)過(guò)程1.晶界的結(jié)構(gòu)與晶界能（

25、1）小角度晶界的結(jié)構(gòu)是指相鄰晶粒間界面兩側(cè)晶粒的位向差小于10的界面典型的結(jié)構(gòu)是由多個(gè)柏氏矢量相同的刃位錯(cuò)排列成的位錯(cuò)墻位錯(cuò)間距為： （2）大角度晶界：相鄰晶粒間界面兩側(cè)晶粒的位向差大于10的界面 （3）晶界能：?jiǎn)挝幻娣e晶界使晶體能量增高的部分思考：怎么計(jì)算大小角度晶界的晶界能？2.表面及表面能（1）晶體表面原子結(jié)合的特點(diǎn)思考：想一想與內(nèi)部原子相比，表面原子有何特點(diǎn)？（2）表面能S：?jiǎn)挝幻娣e表面使晶體能量增高的部分 （3）晶體的表面形貌 （4）表面能對(duì)材料性能的影響思考：想一想表面能會(huì)對(duì)材料的性質(zhì)產(chǎn)生怎樣的影響？3. 表面吸附與晶界內(nèi)吸附（1）吸附現(xiàn)象：外來(lái)原子或氣體分子在界面上富集的現(xiàn)象思考

26、：生活中那些現(xiàn)象是吸附現(xiàn)象呢？思考：各自的特點(diǎn)及應(yīng)用？物理吸附 （2）表面吸附 化學(xué)吸附7.8.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.8.5作業(yè)安排及課后反思思考：生活中那些地方利用到了吸附現(xiàn)象？7.8.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第四章第三節(jié)內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：什么是大角度晶界，什么是小角度晶界？7.9教學(xué)單元九7.9.1教學(xué)目標(biāo)掌握金屬不同相結(jié)構(gòu)形成的機(jī)制7.9.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：材料的相結(jié)構(gòu)重點(diǎn)：不同相結(jié)構(gòu)形成的機(jī)制難點(diǎn)：化合物形成的條件，晶體結(jié)構(gòu)7.9.3教學(xué)過(guò)程相：體系中聚集狀態(tài)、成分、結(jié)構(gòu)、性能相同且與其他部分有界面隔開(kāi)的均勻部分或連續(xù)變化的部分

27、（1）固溶體間隙固溶體：半徑較小的溶質(zhì)原子位于溶劑原子的間隙中所形成的固溶體置換固溶體：半徑較大的溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格的某些結(jié)點(diǎn)所形成的固溶體思考：這兩種固溶體形成時(shí)，各自的條件是什么？固溶體中溶質(zhì)原子的偏聚與有序 a.溶質(zhì)原子分布的微觀不均勻性 b. 有序固溶體（超結(jié)構(gòu)） 思考：想一想這種有序結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)材料的性質(zhì)帶來(lái)怎樣的影響？ （2）化合物（中間相）正常價(jià)化合物電子化合物化合物思考：各種化合物形成的條件，晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)合鍵是什么？尺寸因素化合物7.9.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.9.5作業(yè)安排及課后反思思考：材料的相與組織之間是怎么樣的關(guān)系？7.9.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料

28、科學(xué)基礎(chǔ)教材第五章第一節(jié)內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：什么是固溶體，什么是中間相，兩者的區(qū)別是什么？ 7.10教學(xué)單元十7.10.1教學(xué)目標(biāo)掌握二元相圖的基本類(lèi)型，能利用杠桿定理進(jìn)行平衡相相對(duì)含量計(jì)算7.10.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：二元相圖及其類(lèi)型重點(diǎn)：二元相圖的基本類(lèi)型及平衡結(jié)晶過(guò)程的分析難點(diǎn)：不平衡結(jié)晶分析7.10.3教學(xué)過(guò)程1.相圖的基本知識(shí)（1）相圖的建立（2）成分分度at.%wt% 思考：想一想相律對(duì)于我們建立正確的相圖有什么作用？（3）相律 2.一元系相圖思考：想一想，根據(jù)相律一元系相圖中單相區(qū)，雙相區(qū)，三相區(qū)是什么？ 3.二元系相圖（1）勻晶相圖及固溶體的結(jié)晶勻晶相圖：只有勻晶

29、轉(zhuǎn)變的相圖勻晶轉(zhuǎn)變：一個(gè)液相結(jié)晶為一種固相的轉(zhuǎn)變 思考：請(qǐng)?jiān)囍治鯟u-Ni合金平衡結(jié)晶過(guò)程？固溶體的平衡結(jié)晶過(guò)程(以Cu-Ni合金為例)杠桿定理思考：想一想杠桿定律怎么推導(dǎo)而來(lái)的？固溶體的不平衡結(jié)晶思考：產(chǎn)生不平衡結(jié)晶的原因是什么，它的危害是什么，有什么辦法來(lái)消除它？ （2）共晶相圖及結(jié)晶分析共晶轉(zhuǎn)變：一個(gè)確定成分的液相,在確定的恒溫下,同時(shí)結(jié)晶出兩個(gè)確定成分的固相的轉(zhuǎn)變 典型合金平衡結(jié)晶過(guò)程分析思考：請(qǐng)學(xué)會(huì)分析共晶合金，亞共晶合金，過(guò)共晶合金的平衡結(jié)晶過(guò)程，會(huì)利用杠桿定律計(jì)算某溫度下平衡時(shí)各相的相對(duì)含量，能指出室溫下的組織成分？不平衡結(jié)晶及其組織a.偽共晶：非共晶成分的共晶體 b.不平衡共

30、晶：靠近共晶線(xiàn)兩端點(diǎn)外側(cè)的合金，在不平衡凝固時(shí)所得到的少量共晶體. c. 離異共晶思考：想一想這三種不平衡結(jié)晶形成的條件是什么？ （3）包晶相圖及結(jié)晶分析包晶轉(zhuǎn)變：一個(gè)液相與一個(gè)成分不同的固相在確定的恒溫下生成另一個(gè)成分不同的固相 典型合金平衡結(jié)晶過(guò)程分析思考：請(qǐng)學(xué)會(huì)分析具有不同組元含量的合金的平衡結(jié)晶過(guò)程，會(huì)利用杠桿定律計(jì)算某溫度下平衡時(shí)各相的相對(duì)含量，能指出室溫下的組織成分？包晶系合金的不平衡結(jié)晶a.包晶轉(zhuǎn)變不完全b.室溫下包晶產(chǎn)物相的成分不均勻包晶偏析c.不平衡包晶其他類(lèi)型的二元系相圖 7.10.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.10.5作業(yè)安排及課后反思思考：不平衡結(jié)晶產(chǎn)生的條件及其對(duì)材料性

31、能的影響7.10.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第五章第二節(jié)內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：1.相圖的建立方法有哪些？2.杠桿定律的應(yīng)用。 7.11教學(xué)單元十一7.11.1教學(xué)目標(biāo)掌握復(fù)雜相圖的分析方法7.11.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：復(fù)雜相圖分析重點(diǎn)：鐵碳相圖的分析難點(diǎn)：鐵碳相圖中不同成分合金的結(jié)晶過(guò)程分析 7.11.3教學(xué)過(guò)程1.分析方法思考：想一想怎么使用這些方法？（1）分割相圖（2）填寫(xiě)相區(qū)（3）分析恒溫轉(zhuǎn)變（4）分析結(jié)晶過(guò)程2.復(fù)雜相圖分析舉例Cu-Sn合金相圖思考：（1）請(qǐng)?jiān)谙鄨D上標(biāo)出各個(gè)相的分布；（2）找出三相反應(yīng)的點(diǎn)；（3）分析勻晶、包晶、共析等反應(yīng)；（

32、4）對(duì)不同組元含量的合金分析其平衡結(jié)晶過(guò)程。 3.鐵-碳合金相圖（1）鐵-碳合金的組元: 純鐵, 石墨, 滲碳體 Fe3C鐵-碳合金的組元: 純鐵, 石墨, 滲碳體 Fe3 （2）相圖分析 Fe-Fe C相圖中的區(qū)單相區(qū)（5個(gè)）兩相區(qū)（7個(gè)）三相區(qū)（3個(gè)）相圖中的線(xiàn)液相線(xiàn)，固相線(xiàn)，同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變線(xiàn)，奧氏體飽和固溶度線(xiàn)，鐵素體飽和固溶度線(xiàn)，包晶反應(yīng)線(xiàn)，共晶反應(yīng)線(xiàn)，共析反應(yīng)線(xiàn)，鐵素體磁性轉(zhuǎn)變線(xiàn)，滲碳體磁性轉(zhuǎn)變線(xiàn)思考：請(qǐng)?jiān)谙鄨D上分別找出這些線(xiàn)所在位置相圖中的點(diǎn) （3）典型鐵-碳合金平衡結(jié)晶過(guò)程分析 工業(yè)純鐵(Wc0.0218%)的結(jié)晶過(guò)程 思考：請(qǐng)對(duì)這七種合金，分析其從高溫到低溫冷卻時(shí)，組織結(jié)晶的過(guò)程

33、，利用杠桿定理計(jì)算組織中不同平衡相的相對(duì)含量，指出室溫下的組織成分，及相對(duì)含量？共析鋼(Wc = 0.77% )的結(jié)晶過(guò)程 亞共析鋼(0.0218%Wc0.77% )結(jié)晶過(guò)程 過(guò)共析鋼(0.77%Wc 2.11% )的結(jié)晶過(guò)程共晶白口鑄鐵(Wc=4.3%)的結(jié)晶過(guò)程 亞共晶白口鑄鐵(2.11%Wc4.3%)結(jié)晶過(guò)程 過(guò)共晶白口鑄鐵(4.3%Wc6.69%)結(jié)晶過(guò)程 7.11.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.11.5作業(yè)安排及課后反思作業(yè)：將鐵碳相圖中七種典型合金的平衡結(jié)晶過(guò)程，計(jì)算常溫組織中相的相對(duì)含量，P230 第9，10題7.11.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第五章

34、第三節(jié)的內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：亞共晶白口鑄鐵室溫組織有哪些，相有哪些？ 7.12教學(xué)單元十二7.12.1教學(xué)目標(biāo)掌握材料凝固時(shí)晶核的形成與長(zhǎng)大的機(jī)制7.12.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：材料凝固時(shí)晶核的形成與長(zhǎng)大重點(diǎn)：形核及長(zhǎng)大的機(jī)理7.12.3教學(xué)過(guò)程1. 材料結(jié)晶時(shí)晶核的形成（1）結(jié)晶的基本規(guī)律思考：想一想液體的結(jié)構(gòu)具有什么樣的特點(diǎn)？液體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):均勻形核結(jié)晶的一般過(guò)程：是晶核不斷形成及不斷長(zhǎng)大的過(guò)程形核非均勻形核過(guò)冷現(xiàn)象與過(guò)冷度過(guò)冷度: 結(jié)晶的必要條件： 結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力思考：想一想熔點(diǎn)前后體積自由能差的變化情況？ （2）均勻形核晶胚形成時(shí)的自由能變化： 臨界晶核半徑r均（能成為晶核的

35、晶胚的最小半徑） 臨界形核功G均（將r均代入G得：）思考：（1）形成臨界晶核時(shí)，自由能是如何變化的？（2）能夠形核的充分必要條件是什么？（3）形核率（單位時(shí)間、單位體積液體中的形核數(shù)）（4）非均勻形核晶胚形成時(shí)的自由能變化： 臨界晶核半徑r非 臨界形核功G均思考：想一想在什么條件下均勻形核，什么條件下非均勻形核？ 2.材料結(jié)晶時(shí)晶體的生長(zhǎng)（1）晶核長(zhǎng)大的必要條件動(dòng)態(tài)過(guò)冷度： （2）固液界面的微觀構(gòu)造微觀粗糙界面（金屬）微觀光滑界面（亞金屬, 非金屬，化合物）（3）晶核長(zhǎng)大方式垂直生長(zhǎng)方式長(zhǎng)大（微觀粗糙界面）正溫度梯度：界面平面狀推進(jìn)負(fù)溫度梯度：界面樹(shù)枝狀推進(jìn)二維形核臺(tái)階狀生長(zhǎng)方式長(zhǎng)大(微觀光滑

36、界面)正溫度梯度：二維形核臺(tái)階狀生長(zhǎng)負(fù)溫度梯度：樹(shù)枝狀不明顯依賴(lài)晶體缺陷生長(zhǎng)方式長(zhǎng)大（微觀光滑界面）7.12.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.12.5作業(yè)安排及課后反思思考：均勻形核與非均勻形核的主要差異在哪里？7.12.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第六章第一，二節(jié)的內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：材料凝固形核及晶體長(zhǎng)大應(yīng)具備的條件有哪些？7.13教學(xué)單元十三7.13.1教學(xué)目標(biāo)掌握固溶體及共晶合金的凝固的條件和機(jī)制7.13.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：固溶體及共晶合金的凝固重點(diǎn)：凝固的條件分析難點(diǎn)：凝固方程的推導(dǎo)及應(yīng)用7.13.3教學(xué)過(guò)程1.固溶體的凝固（1）固溶體的平衡凝

37、固平衡分配系數(shù) k0 平衡凝固的特征：思考：想一想平衡凝固具有什么樣的特點(diǎn)？（2）固溶體的不平衡凝固固相無(wú)擴(kuò)散/液相完全混合凝固時(shí)的溶質(zhì)分布思考：請(qǐng)?jiān)囍茖?dǎo)正常凝固方程？正常凝固方程推導(dǎo)固相無(wú)擴(kuò)散、液相僅靠擴(kuò)散混合凝固時(shí)的溶質(zhì)分布（3）成分過(guò)冷及其影響成分過(guò)冷的概念成分過(guò)冷的臨界條件 成分過(guò)冷對(duì) S/L 界面形貌的影響 成分過(guò)冷對(duì)固溶體生長(zhǎng)形態(tài)的影響成分過(guò)冷?。喊麪罱M織成分過(guò)冷大：樹(shù)枝晶成分過(guò)冷對(duì)合金鑄造性能的影響成分過(guò)冷大, 則鑄造性能差成分過(guò)冷無(wú)或小, 則鑄造性能好2. 共晶合金的凝固（1）共晶體的形態(tài)：兩相共晶體的形態(tài)與兩個(gè)相的屬性(金屬(金屬間化合物)型，非金屬(亞金屬,非金屬化合物)

38、型)有關(guān)（2）共晶體的形核及生長(zhǎng)共晶體的形核：按照搭橋機(jī)制兩個(gè)相層片狀地交替形核生長(zhǎng)共晶體的生長(zhǎng)：金屬-金屬型共晶體的生長(zhǎng)(以層片狀為例)金屬非金屬型共晶體的生長(zhǎng)（3）先共晶相的形態(tài)先共晶相的形態(tài)主要取決于它的屬性金屬型：樹(shù)枝狀先共晶相 非金屬型：規(guī)則多面體7.13.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.13.5作業(yè)安排及課后反思思考：固溶體的平衡凝固和不平衡凝固對(duì)材料的微觀組織形貌有何影響？7.13.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求閱讀相關(guān)章節(jié)，請(qǐng)?jiān)囍茖?dǎo)正常凝固方程 7.14教學(xué)單元十四7.14.1教學(xué)目標(biāo)掌握擴(kuò)散的主要機(jī)制，了解擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算方法7.14.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：擴(kuò)散定律及

39、其應(yīng)用 擴(kuò)散機(jī)制重點(diǎn)：擴(kuò)散第一第二定律擴(kuò)散的微觀機(jī)制難點(diǎn)：擴(kuò)散的微觀機(jī)制7.14.3教學(xué)過(guò)程1.擴(kuò)散定律及其應(yīng)用（1）擴(kuò)散第一定律(穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散) （2）擴(kuò)散第二定律(非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散,dc/dt0 )思考：想一想兩個(gè)定律的適用條件有何不同？擴(kuò)散第二方程擴(kuò)散第二方程的應(yīng)用2.擴(kuò)散的微觀機(jī)制（1）擴(kuò)散的主要機(jī)制間隙機(jī)制空位機(jī)制 柯肯達(dá)爾效應(yīng) （2）擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)的微觀表示互擴(kuò)散系數(shù)（3）擴(kuò)散激活能 間隙擴(kuò)散的激活能空位擴(kuò)散的激活能7.14.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.14.5作業(yè)安排及課后反思思考：如何解釋柯肯達(dá)爾效應(yīng)？7.14.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第七章第二節(jié)的內(nèi)容

40、，并回答如下問(wèn)題：擴(kuò)散的主要機(jī)制有哪些？7.15教學(xué)單元十五7. 15.1教學(xué)目標(biāo) 掌握金屬變形的主要階段，理解彈性變形的實(shí)質(zhì)7. 15.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：金屬變形概述及彈性變形重點(diǎn)：金屬變形的階段難點(diǎn)：金屬?gòu)椥宰冃蔚膶?shí)質(zhì)7. 15.3教學(xué)過(guò)程1.金屬變形概述金屬拉伸變形的三個(gè)階段思考：想一想拉伸變形過(guò)程中三個(gè)階段具有怎樣的特點(diǎn)？ 2.金屬的彈性變形（1）彈性變形的主要特點(diǎn)變形可逆應(yīng)力應(yīng)變呈線(xiàn)性關(guān)系（2）彈性模量的物理意義原子間結(jié)合力強(qiáng)弱的反映思考：想一想怎樣利用雙原子模型來(lái)理解彈性模量的物理意義？（3）彈性模量在工程上的應(yīng)用對(duì)零（構(gòu)）件進(jìn)行剛度設(shè)計(jì) 7.15.4教學(xué)方法課堂講授

41、和提問(wèn)7.15.5作業(yè)安排及課后反思思考：金屬?gòu)椥宰冃蔚膶?shí)質(zhì)是什么？7.15.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第八章第一、二、三節(jié)的內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：金屬變形可以分為幾個(gè)階段？7.16教學(xué)單元十六7. 16.1教學(xué)目標(biāo) 掌握固體的能帶理論；掌握導(dǎo)電性、光學(xué)性能及熱學(xué)性能的能帶解釋?zhuān)涣私馀c電子結(jié)構(gòu)相關(guān)的其它材料性能7. 16.2教學(xué)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）內(nèi)容：能帶理論，導(dǎo)電性、光學(xué)性能及熱學(xué)性能的能帶解釋重點(diǎn)：能帶理論難點(diǎn)：導(dǎo)電性、光學(xué)性能及熱學(xué)性能的能帶解釋7. 16.3教學(xué)過(guò)程1. 能帶的形成：大量原子組成晶體時(shí)，各個(gè)原子的電子云重疊而使能級(jí)分裂。由N 個(gè)原子組成的

42、晶體， N 個(gè)相同能級(jí)構(gòu)成一個(gè)連續(xù)的能量帶能帶2. 金屬的能帶結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電性3. 絕緣體、導(dǎo)體、半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)比較4. 材料的光學(xué)性能光子的能量光的吸收與透射材料的發(fā)光性能5. 材料的熱學(xué)性能摩爾熱容熱膨脹導(dǎo)熱性能7.16.4教學(xué)方法課堂講授和提問(wèn)7.16.5作業(yè)安排及課后反思思考：根據(jù)能帶理論解釋導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體之間的區(qū)別？7.16.6課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求要求閱讀材料科學(xué)基礎(chǔ)教材第九章第一、二、三節(jié)的內(nèi)容，并回答如下問(wèn)題：導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體之間的區(qū)別？8學(xué)生課程學(xué)習(xí)要求8.1學(xué)生自學(xué)的要求為提高學(xué)生自我獲取知識(shí)的能力，本課程關(guān)于材料工程基礎(chǔ)部分的內(nèi)容要求學(xué)生進(jìn)行自學(xué)。要求每堂

43、課前，自學(xué)課堂要講解的內(nèi)容；對(duì)于預(yù)習(xí)的內(nèi)容能提出問(wèn)題和自己的想法。課外，要求對(duì)教師提出的參考書(shū)籍和文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀，并做好相關(guān)的讀書(shū)筆記。對(duì)于教師提出自學(xué)內(nèi)容要求在做好讀書(shū)筆記的同時(shí)，還要做好用于講解的課件用于討論課上進(jìn)行討論交流；并對(duì)講解、交流的情況進(jìn)行打分，并作為平時(shí)成績(jī)的一部分。8.2課外閱讀的要求為了提高學(xué)生知識(shí)面，加深對(duì)材料科學(xué)內(nèi)涵及外延的理解，開(kāi)闊視野，緊跟材料科學(xué)最前沿的發(fā)展，要求學(xué)生在課外能積極主動(dòng)的閱讀材料類(lèi)相關(guān)的專(zhuān)著、期刊和文獻(xiàn)。在學(xué)期的中期，要求每位同學(xué)提交一份讀書(shū)心得，總結(jié)課外閱讀后對(duì)材料科學(xué)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)的認(rèn)識(shí)。在要求12中，推薦了一些相關(guān)的資料，提供了一些查找相關(guān)資料

44、的方法，供同學(xué)們參考。此外，為了提高同學(xué)的人文修養(yǎng)，加強(qiáng)同學(xué)多角度思考問(wèn)題的能力，拓展同學(xué)們的想象力，建議同學(xué)們課后閱讀一些人文、哲學(xué)、藝術(shù)類(lèi)的書(shū)籍。在要求12中推薦了一些書(shū)籍，供同學(xué)參考。8.3課堂討論的要求 課程教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上積極主動(dòng)參與討論。每學(xué)期固定設(shè)置幾次課堂討論為學(xué)生提供探討所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)。討論的主題由任課教師擬定，并提前告知學(xué)生，學(xué)生需要在討論課前認(rèn)真準(zhǔn)備好討論材料，內(nèi)容包括自己對(duì)討論主題的觀點(diǎn)，認(rèn)識(shí)，了解等，也包括對(duì)該主題的思考和問(wèn)題。課堂討論的情況也計(jì)入學(xué)生的平時(shí)成績(jī)中。9課程考核方式及評(píng)分規(guī)程9.1出勤（遲到、早退等）、作業(yè)、報(bào)告等的要求（1）出勤每堂課都

45、要求學(xué)生準(zhǔn)時(shí)出席，在每節(jié)課的上課前會(huì)進(jìn)行點(diǎn)名。不允許因?yàn)楣ぷ?、旅行、工作面試、?chē)輛問(wèn)題等導(dǎo)致的缺勤。如果你因?yàn)榧彝ゾo急事件、身體問(wèn)題或宗教問(wèn)題不能出席課程，只有在你提前通知我之后才能缺席。如果你因?yàn)樯眢w原因不能來(lái)上課，請(qǐng)?zhí)峁┽t(yī)生的證明。學(xué)生不允許上課遲到。如果遲到15分鐘以上請(qǐng)你不要進(jìn)入課堂。根據(jù)四川理工學(xué)院本、專(zhuān)科學(xué)生學(xué)籍管理實(shí)施細(xì)則（2014）規(guī)定，缺勤學(xué)時(shí)達(dá)到該門(mén)課程總學(xué)時(shí)的20者，取消本課程考試資格。出勤作為平時(shí)成績(jī)的一部分，扣分標(biāo)準(zhǔn)如下：（a）未經(jīng)允許遲到或早退一次，扣2分；（b）缺勤（即曠課）一次，扣5分；（2）作業(yè)、報(bào)告要求所有作業(yè)必須在指定的上課時(shí)間前上交，不允許遲交。作業(yè)相關(guān)

46、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：（a）作業(yè)（含報(bào)告）一次不交，扣10分；（b）作業(yè)（含報(bào)告）不按時(shí)交（即事后補(bǔ)交），扣2分；（c）作業(yè)（含報(bào)告）評(píng)分細(xì)則： A+ ： 不扣分/次； A ：-1分/次； A- ：-2分/次； B+ ：-3分/次； B ：-4分/次； B- ：-5分/次； C+ ：-6分/次； C ：-8分/次； C以下：-10分/次（d）作業(yè)（含報(bào)告）得C+分以下（不含C+）的，一律重做；重做上交后，最高給B+。(e) 因?qū)W術(shù)誠(chéng)信問(wèn)題出現(xiàn)作業(yè)（含報(bào)告）雷同的情況，涉事學(xué)生的作業(yè)成績(jī)一律記0分。（f）為鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)，凡按時(shí)上交作業(yè)（含報(bào)告）且無(wú)學(xué)術(shù)誠(chéng)信問(wèn)題的，最低給分為C+。9.2成績(jī)的構(gòu)成

47、與評(píng)分規(guī)則說(shuō)明該們課程的最終成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（15%），期中成績(jī)（15%）和期末考試成績(jī)（70%）構(gòu)成。平時(shí)成績(jī)由課后作業(yè)、出勤情況、課堂回答問(wèn)題及討論課發(fā)言情況構(gòu)成，具體的如下表。期末考試成績(jī)由期末考試卷面成績(jī)決定。平時(shí)成績(jī)打分標(biāo)準(zhǔn)（總分100分）課后作業(yè)按9.1（2）的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行出勤按9.1（1）的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行課堂發(fā)言積極回答問(wèn)題+5分9.3考試形式及說(shuō)明（含補(bǔ)考）期中考試采取隨堂考試，考試時(shí)間為第9周。期末考試的形式為教師統(tǒng)一命題，限時(shí)閉卷考試。如果最終成績(jī)沒(méi)有達(dá)到60分，將在下學(xué)期開(kāi)學(xué)前一周進(jìn)行補(bǔ)考，補(bǔ)考以限時(shí)閉卷考試形式進(jìn)行。10學(xué)術(shù)誠(chéng)信規(guī)定10.1考試違規(guī)與作弊考試中，任何形式的違規(guī)和作弊將導(dǎo)致成績(jī)不合格，學(xué)生將會(huì)被提交給合適的學(xué)院和學(xué)校有關(guān)部門(mén)采取行動(dòng)。學(xué)生應(yīng)仔細(xì)閱讀四川理工學(xué)院學(xué)生考試違紀(jì)或作弊界定與處理標(biāo)準(zhǔn)（修訂）的相關(guān)規(guī)定。10.2杜撰數(shù)據(jù)、信息等杜撰數(shù)據(jù)、信息主要表現(xiàn)在：（1）單獨(dú)或與其他人合作偽造記錄或獲得不誠(chéng)實(shí)的成績(jī)、榮譽(yù)、獎(jiǎng)勵(lì)和推薦等；（2）編造或偽造數(shù)據(jù)、研究過(guò)程或數(shù)據(jù)分析。凡是具有上述行為的，所獲取的成績(jī)、榮譽(yù)、獎(jiǎng)勵(lì)和推薦等都將