金属材料与热处理教案——项目教学金属的结构与结晶第4-6课时.doc

项目教学电子教案 （总第 4-6 课时） 一、项目名称：金属的结构与结晶 1.子项目名称：金属的结晶 2.课时安排： 3 ，本节为第 1- 3课时。 二、教学目标： 1.知识目标： 1、掌握金属结晶的概念，纯金属冷却曲线、及过冷度。 2、掌握纯金属的结晶过程。 3、熟悉掌握晶粒大小对金属力学性能的影响及常用细化晶粒的方法。 4、同素异构转变的概论，掌握铁的同素异构转变式 2.能力目标：培养学生理解分体分析问题的能力 3.情感目标：培养学生的好奇心，进取心。 三、教学重、难点： 难点：细化晶粒的方法及晶粒大小对力学性能的影响。 重点：纯铁属冷却曲线及过冷度。 四、教学准备： 1.教师准备：制作课件，准备教案、提出项目任务，给出完成项目的相关知识 2.学生准备：预习完成本项目所需要的已经学过的知识，小组长负责分组。 五、教学方法（策略）：讲解法，辩论法，分组讨论法，提出问题法 六、预计问题及对策： 问题：细化晶粒的方法 对策：掌握结晶的实质 七、教学辅助手段： 八、教学过程： 教师阐述项目任务： 项目任务： 1、画出纯金属的结晶曲线，并解释结晶过程中温度不变的原因 2、生产中如何得到细晶粒的金属？ 3、写出纯铁的同素异构转变表达式 4、比较同素异构转变与结晶的异同点 知识链接/示范讲解： 一、纯金属的结晶过程 结晶——金属从高温液体状态冷却凝固为固体（晶体）状态的过程。 结晶潜热——结晶的过程中放出的热量。 过冷度:理论结晶温度和实际结晶温度（T1）之间存在的温度差（△T= T0－ T1）。 金属结晶时，冷却越快，其实际结晶的温度就越低，过冷度△T也就越大。 金属的结晶过程晶核产生及长大的过程 结晶时晶体在液体中从无到有（晶核形成），由小变大（晶核长大）的过程，同时存在同时进行。 二、晶粒大小对金属力学性能的影响 晶粒愈细，强度、硬度愈高，塑性、韧性也越好。 形核率:单位时间、单位体积所形成的晶核数，用字母N表示。 金属结晶后晶粒大小取决于形核率N[晶核形成数目（mm3.s）]和长大率G（mm/s） 细化晶粒的途径 1）提高冷却速度，增加过冷度 2）进行变质处理:浇铸前往液态金属中加入一些细小的变质剂. 3）附加振动：机械振动、超声波振动、电磁搅拌等。 三 同素异构转变 同素异构转变：金属在故态下，随着温度的变化由一种晶格转变为另一种晶格的现象。如铁，锰 锡钛等 纯铁的同素异构表达式： δ – Fe =γ – Fe =α - Fe 体心立方 面心立方 体心立方 课堂讨论： 1.常用的细化晶里粒的方法有那些? 2.粒的粗细对金属力学性能的影响? 3.什么是同素异构转变?具有同素异构转变的金属有那些? 4.为什么钢针在室温下脆硬,加热后会软? 5.同素异构转变与结晶相比有什么异同点. 1.实施步骤： （师生互动或学生分组等） 第一课时：教师做重点讲解； 第二课时：小组讨论，共同完成本项目任务 第三课时：以小组为单位进行项目测验，练习册上的内容。 2.项目评价：通过测验的方式，对该项目实行评价，学生掌握良好 3.项目作业： 课本：P11：4、5、6、7 十、教学后记： 通过项目测试，学生对本项目内容掌握较好，比较薄弱的部分是晶体缺陷。 1