高一上高教版《金属材料与热处理》1－1 金属的晶体结构教案

第一章 金属的结构与结晶 §1－1 金属的晶体结构 一 教学内容 金属的晶体结构、 常见的晶格类型、晶体缺陷 二 教学要求 熟悉金属的晶体结构，了解晶体的结构缺陷 三 教学重点 熟悉金属的晶体结构，了解晶体的结构缺陷是学习和掌握金属力学性能特点及变化的前提。 四 教学难点 晶体缺陷的理解 五 教具准备 多媒体课件 六 参考资料 《金属材料与热处理》第六版，全国中等职业技术学校机械类通用教材 七 教学方法 讲授与课堂演示、举例相结合 八 课时安排 学时 九 授课思路 时 间分 配 教 学 过 程 辅助手段及说明 一、组织教学：考勤、学习准备等。 二、引入课题：举例引入新的课程。 【新课内容】 §1－1 金属的晶体结构 表面上看来，天然水晶与普通玻璃均晶莹剔透，外观十分相似。但事实上两者却是截然不同的物质。水晶与玻璃的本质区别是两者的内部结构不同。 天然水晶和普通玻璃 a） 天然水晶　b） 普通玻璃 基本概念： 一、晶体与非晶体 晶体：表示的是原子呈有序和有规则排列的物质。（各向异性） 非晶体：表示是原子呈无序的杂乱无章的排列形式的物质。（各向同性） 晶体和非晶体的对比 项目 晶体 非晶体 定义 原子呈有序、有规则排列的物质 原子呈无序、无规则堆积的物质 性能特点 具有规则的几何形状 有一定的熔点，性能呈各向异性 没有规则的几何形状 有固定的熔点，性能呈各向同性 典型物质 石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精 玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶 二、晶体的结构的概念（基本概念：） 1、晶格：表示原子在晶体中排列的有规律的空间格架。 2、晶胞：能够完整地反映晶格特征的最小几何单元。 3、晶面：金属晶体中通过原子中心的平面。 4、晶向：通过原子中心的直线，可代表晶格空间的一定方向。 三、金属晶格的类型 1、体心立方晶格（9个原子） 2、面心立方晶格（14个原子） 3、密排六方晶格（17个原子） 四、单晶体与多晶体 晶粒——组成金属的小晶体。 晶界——由晶粒间不规则排列的原子构成。 单晶体——晶体内部原子的排列位向是完全一致的晶体。 多晶体——由许多晶粒组成的晶体。 单晶体表现出各向异性，多晶体显示出各向同性，也称“伪无向性”。 五、金属的晶体结构的缺陷 晶体缺陷——由于各种原因，实际晶体中原子的规律排列受到干扰和破坏，使晶体中的某些原子偏离正常位置，造成原子排列的不完全性。 1. 点缺陷——空位、间隙原子和置代原子 无论是空位、间隙原子还是置代原子，在其周围都会使晶格产生变形，这种现象 称为晶格畸变。 上述三种晶体缺陷造成的晶格畸变区仅限于缺陷原子周围的较小区域，故统称 为点缺陷。 2．线缺陷——位错 位错的特点之一是很容易在晶体中移动，金属材料的塑性变形就是通过位错的运动来实现的。 在晶体中，位错的晶格畸变发生在沿半原子面端面的狭长区域，故称为线缺陷。 3．面缺陷——晶界和亚晶界 晶界——晶粒与晶粒之间的分界面。亚晶界——每个晶粒有时又由若干个位向稍有差异的亚晶粒所组成, 亚晶粒之间的界面称为亚晶界。 在晶体中，晶界和亚晶界的晶格畸变均发生在一个曲面上，故称为面缺陷。晶界过渡结构示意图 亚晶界结构示意图 分钟 【课后小结】 基本概念： 一、晶体与非晶体 二、晶体的结构的概念 三、金属晶格的类型 四、金属的晶体结构的缺陷 小结时提出若干个问题 分钟 【作业布置】 章节练习： 强调按时交作业并严格记录。 学科网（北京）股份有限公司 $