第六课《材料的性质》
《材料科学基础》作业答案
• 3、Fick扩散第二方程的高斯解适合求解总量为M 的扩散元素沉积为一薄层扩散问题 ；Fick扩散 第二方程的误差函数解适合求解 无限长棒（扩 散偶）或半无限长棒的扩散问题。
• 4、扩散的微观机理有 空位扩散 、 间隙扩散、 位 错扩散 、 表面扩散、晶界扩散 等。
• 5、空位扩散的阻力比间隙扩散 大 ，激活能 高。
第三章 晶体结构缺陷 P116
• 一、填空题 • 1、按几何组态，晶体中的缺陷分为 点缺陷 、 线
缺陷 、面缺陷 和体缺陷。 • 2、点缺陷主要包括 空位、 间隙原子、置换原子 ；
线缺陷有 位错 ；面缺陷包括 晶界、相界、表面 等。 • 3、描述位错性质及特征的是 柏氏矢量b 。 • 4、位错的类型有 刃位错 、 螺位错 和 混合位 错。
• 11、MgO晶体具有 NaCl型结构，其对称型是
3L4 4L36L29PC ，晶族是 高级晶族 ，晶系是 立 方晶系 ，晶体的键型是 离子键 。
• 12、硅酸盐晶体结构中的基本结构单元是 硅 氧四面体[SiO4]。
• 13、几种硅酸盐晶体的络阴离子分别为[Si2O7]6-、 [Si2O6]4-、[Si4O10]4-、[AlSi3O8]1-，它们的晶体 结构类型分别为 组群状 ， 链状 ， 层状 ，和 架状 。
• MgO的分子量为（24.305 +15.999 ）40.30， •阿佛加得罗常数是6.0238×1023， •每个MgO 分子的质量A为： 40.30/(6.0238×1023)。
MgO结构：z=4 • MgO的密度ρ
Z M a /3 N A 4 4 (0 0 ..3 4 0 2 4 /( 6 .1 0 0 2 7 )1 3 0 2 3 ) 3 .5 1 (g /c m 3 )
粤教版《科学》三年级下册《材料的性质》教案
二、教学课题
1、科学知识目标：
（1）能够运用对比实验的方法，观察比较不同材料在吸水、耐热、承重力等方面的性能。
（2）初步感知材料的特性与用途之间的相互关系。
（3）知道材料过度使用对环境造成的危害。
2、能力培养目标：
（1）初步学会用简单的二维记录表格做简单的定量记录。
（2）懂得设计和制作一些实用的物品。
师：小朋友们，现在老师全家要外出旅游几天，但家里的植物没有人手浇水，那怎么办好呢？
生：叫邻居帮忙浇水！
师：这也是个好办法，但老师不想这么一点小事也要麻烦别人。有一天，老师从我们的科学课本看见了这样一个装置，叫做自动浇水器，就在课本的34页。
出示课件：
/view/ddb534f37c1cfad6195fa766.html?st=1
他想了一会回答：“嗯，我认为这条线子的吸水性比较强，所以选这一条线子。”
我表扬他：“很好！他知道了作水桥的材料必须是吸水性强的材料。”
这时，黎同学没有多说闲话了，因为他知道我要问他为什么是吸水性强的材料才能做水桥。他想了一会说这是因为这样才能把水吸到花盆上。我也表扬了他聪明。他很高兴的回到座位上，随后也很专心的听课了。
意外收获
这节课本来就安排了两个实验，一个是演示实验，一个是分组实验。原本时间安排是很紧的，所以在引导学生思考方面我下了很大功夫。没想到，在上课的时候，我忘记带一包实验材料，变成了老师做演示实验时缺少了一包实验材料，回去拿又不够时间，当时真是急坏了。平时爱开小差的黎显聪同学一看课堂好像有点乱的时候又开始在动了。我看了他一眼，忽然急中生智。
陶行知曾说过：“处处是创造之地，时时是创造之时，人人是创造之人。”我想，新课堂出现意外并不可怕，只要我们能在意外出现时因势利导，抓住其中的“处”、“时”、“人”用童心去观照，用爱心去理解，用热心去呼应，用巧心去运思，那“意外”肯定会转化为学生创造性的火花，绽放出夺目的光芒。也将沉淀成我们教育生涯中一份珍贵的幸福记忆。
《材料科学基础》教学大纲
《材料科学基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称：材料科学基础课程类别：专业基础课学分：＿____总学时：＿____适用专业：＿____先修课程：＿____后续课程：＿____二、课程性质与目标（一）课程性质《材料科学基础》是材料类专业的一门重要的学科基础课程，它是连接基础科学与工程应用的桥梁。
通过本课程的学习，学生将掌握材料科学的基本概念、基本理论和基本方法，为后续专业课程的学习和从事材料科学与工程领域的研究、开发和应用工作奠定坚实的基础。
（二）课程目标1、知识目标（1）掌握材料的晶体结构、晶体缺陷、相图、扩散、相变等基本概念和基本理论。
（2）熟悉材料的力学性能、物理性能、化学性能等与材料结构和组织的关系。
（3）了解材料科学领域的最新研究成果和发展动态。
2、能力目标（1）具备运用材料科学的基本理论分析和解决材料工程实际问题的能力。
（2）能够进行材料的成分设计、工艺设计和性能预测。
（3）具有查阅相关文献和资料，获取新知识和新信息的能力。
3、素质目标（1）培养学生的科学思维方法和创新意识。
（2）增强学生的工程意识和实践能力。
（3）提高学生的综合素质和社会责任感。
三、课程内容与要求（一）晶体结构1、晶体学基础（1）掌握晶体的基本概念，如空间点阵、晶胞、晶格常数等。
（2）熟悉晶体的对称性和晶体的分类。
2、金属的晶体结构（1）掌握常见金属的晶体结构类型，如体心立方、面心立方和密排六方结构。
（2）了解金属晶体中的原子堆垛方式和间隙类型。
3、离子晶体结构（1）掌握离子晶体的结构规则和典型离子晶体的结构。
（2）了解离子晶体的配位数和半径比规则。
4、共价晶体结构（1）掌握共价晶体的结构特点和典型共价晶体的结构。
（2）了解共价键的特性和共价晶体的性能。
（二）晶体缺陷1、点缺陷（1）掌握点缺陷的类型，如空位、间隙原子和杂质原子。
（2）熟悉点缺陷的形成能和平衡浓度的计算。
2、线缺陷（1）掌握位错的基本概念，如刃型位错、螺型位错和混合位错。
小学科学《常见材料》教案
小学科学《常见材料》优秀教案第一章：认识材料教学目标：1. 让学生了解和认识材料的分类和性质。
2. 培养学生对常见材料的观察和分析能力。
教学重点：1. 材料的分类和性质。
2. 观察和分析常见材料的能力。
教学难点：1. 材料的分类和性质的理解。
2. 观察和分析能力的培养。
教学准备：1. 各种常见材料样品。
2. 材料分类和性质的资料。
教学过程：1. 引入新课：引导学生观察周围的物品，了解它们是由什么材料制成的。
2. 讲解材料的分类和性质：介绍材料的分类和性质，如有机材料、无机材料、金属材料、塑料材料等。
3. 学生观察和分析常见材料：让学生观察各种常见材料样品，分析它们的性质和用途。
第二章：材料的性质和用途教学目标：1. 让学生了解和认识材料的性质和用途。
2. 培养学生对常见材料的观察和分析能力。
教学重点：1. 材料的性质和用途。
2. 观察和分析常见材料的能力。
教学难点：1. 材料的性质和用途的理解。
2. 观察和分析能力的培养。
教学准备：1. 各种常见材料样品。
2. 材料性质和用途的资料。
教学过程：1. 引入新课：引导学生回顾上一节课所学的材料的分类，了解不同材料的性质和用途。
2. 讲解材料的性质和用途：介绍不同材料的性质和用途，如木头的性质和用途，金属的性质和用途等。
3. 学生观察和分析常见材料：让学生观察各种常见材料样品，分析它们的性质和用途。
第三章：材料的分类和性质教学目标：1. 让学生了解和认识材料的分类和性质。
2. 培养学生对常见材料的观察和分析能力。
1. 材料的分类和性质。
2. 观察和分析常见材料的能力。
教学难点：1. 材料的分类和性质的理解。
2. 观察和分析能力的培养。
教学准备：1. 各种常见材料样品。
2. 材料分类和性质的资料。
教学过程：1. 引入新课：引导学生观察周围的物品，了解它们是由什么材料制成的。
2. 讲解材料的分类和性质：介绍材料的分类和性质，如有机材料、无机材料、金属材料、塑料材料等。
《金属材料的物理特性》名师教案
课题1 金属材料教学设计1、教材分析与学情分析本课题选自《义务教育课程标准实验教科书（科粤版）九年级》第六章，本课题包括金属的物理性质和合金特性两部分内容。
第一部分从生活中的金属材料切入，联系学生的生活经验，配合实物照片介绍了金属常见的重要物理性质，同时提供了一些常见金属物理性质的数据，为学生的下一步讨论形成“物质的性质与用途相对应”的化学观念提供了依据，培养了学生综合分析问题的能力。
第二部分通过实验让学生亲身体验合金与纯金属的性质差异，并结合查阅资料、数据分析进行讨论归纳得出“合金性能优异”的结论。
最后教材以列表概括了合金的广泛用途，文字介绍了新型金属材料——钛和钛合金，体现了21世纪金属材料的发展趋势，拓展了学生的眼界，同时又再次感受到了金属材料对人类生活和社会发展的贡献。
本课题的编排由浅入深、由感性到理性符合初中学生的认知规律。
在物理课的相关学习中，学生对金属的物理性质已熟悉，对金属、金属材料的认识也有一定的生活基础。
此前学生已具备了一定的问题探究能力，能够顺利完成实验，对获得的事实证据或提供的资料进行分析归纳得出结论，并能利用网络查阅信息资料，故本课题的学习难度不大。
2、教学思路与设计本节课内容比较零散，在认知领域的教学属于知道和了解水平。
由于教材自身的特点编写以叙述性为主，在教学中若处理不当容易造成空洞枯燥的印象，使学生一节课下来感到索然无味。
我在教学中从以下几个方面入手：⑴创设生动活泼的学习情景。
如：由电影视频引入课题；展示金属材料制品的精美图片、实物，发挥情感在教学中的作用，激发学生的兴趣。
⑵根据教学内容设计了形式多样的探究活动，让学生亲身经历丰富的探究活动。
如：学生分组实验探究金属的导电性和导热性；设计一组问题引导学生深入思考，让问题的讨论环环相扣、层层推进，逐步建立“物质的性质决定物质的用途，物质的用途体现物质的性质”化学观念，并学会在考虑物质的用途时能综合多方面因素，从而培养学生从多角度综合考虑问题的意识；实验探究、数据分析认识合金与组成它们的纯金属的性质差异。
初中物理材料的性质教案
一、教学目标1. 让学生了解不同材料的不同物理性质，如密度、比热容、导电性等。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生关注物质的性质与用途之间的关系，培养学生的环保意识。
二、教学内容1. 常见材料的物理性质。
2. 物质性质与用途之间的关系。
3. 环保意识教育。
三、教学重点与难点1. 重点：不同材料的物理性质及物质性质与用途之间的关系。
2. 难点：如何运用物理知识解决实际问题。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究。
2. 利用实验、实例和多媒体辅助教学，增强学生的直观感受。
3. 开展小组讨论，培养学生的合作能力。
4. 注重环保意识教育，引导学生关注可持续发展。
五、教学过程1. 导入：通过展示不同材料的物品（如塑料、铁、棉花等），引导学生关注材料的多样性。
2. 新课：介绍常见材料的物理性质，如密度、比热容、导电性等。
举例说明不同性质的材料在生活中的应用，如铁的导电性用于制造电线，塑料的绝缘性用于制造电器外壳等。
3. 实例分析：分析物质性质与用途之间的关系，如为什么电线要用导电性好的材料，水壶要用热传导性好的材料等。
4. 小组讨论：让学生分组讨论，思考如何运用物理知识解决实际问题。
例如，设计一款适合沙漠地区使用的保温水壶，需要考虑哪些物理性质。
5. 环保意识教育：介绍材料的使用对环境的影响，如塑料制品对土壤的污染，金属资源的开采等。
引导学生关注可持续发展，提倡环保生活方式。
6. 总结与反思：回顾本节课所学内容，引导学生总结不同材料的物理性质及物质性质与用途之间的关系。
强调环保意识，鼓励学生在日常生活中践行可持续发展。
七、课后作业1. 复习本节课所学内容，整理笔记。
2. 举例说明生活中应用物理知识的实例。
3. 思考如何在生活中践行环保意识，促进可持续发展。
通过本节课的教学，使学生了解不同材料的物理性质，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，同时引导学生关注物质的性质与用途之间的关系，培养学生的环保意识。
走进材料世界课程设计
走进材料世界课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握材料的分类、性质及用途；2. 学生能够描述不同材料的基本组成、特点及其在生活中的应用；3. 学生了解材料科学的发展及其对人类生活的影响。
技能目标：1. 学生能够运用观察、比较、分析等方法，研究不同材料的特性；2. 学生能够运用所学知识，设计简单的材料应用方案；3. 学生能够通过小组合作，进行实验操作和数据分析，提高实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对材料科学的兴趣，激发探索未知世界的热情；2. 学生认识到材料科学在日常生活和国家发展中的重要性，增强社会责任感；3. 学生在团队合作中，学会尊重他人意见，培养良好的沟通与协作能力。
课程性质：本课程为科学启蒙课程，旨在通过生活实例，引导学生了解材料科学的基本知识，培养科学素养。
学生特点：六年级学生具有一定的观察、思考和分析能力，对新鲜事物充满好奇，但需要引导和激发。
教学要求：结合学生的认知水平和兴趣，注重实践与理论相结合，提高学生的动手能力、思考能力和创新能力。
通过分解课程目标，使学生在学习过程中能够达到预期的学习成果，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 材料的分类与性质- 金属材料：铁、铜、铝等；- 无机非金属材料：玻璃、陶瓷等；- 有机合成材料：塑料、橡胶等；- 复合材料：纤维增强复合材料等。
2. 材料的应用- 生活中的应用：如家电、交通工具、建筑等；- 科学技术领域的应用：如航空航天、生物医疗等；- 环保与可持续发展方面的应用：如可降解材料、可再生能源等。
3. 材料科学的发展与影响- 材料科学的起源与发展历程；- 材料科学对人类生活、社会发展的贡献；- 材料科学在解决环境问题、促进可持续发展方面的作用。
教学大纲安排：第一课时：材料的分类与性质第二课时：生活中的材料应用第三课时：科学技术领域的材料应用第四课时：材料科学的发展与影响教材章节关联：本教学内容与课本第六章“材料的世界”相关，涵盖第1节“材料的分类与性质”、第2节“材料的应用”和第3节“材料科学的昨天、今天与明天”。
建筑材料 第一章 建筑材料的基本性质
解： 孔隙率
P V0 V 100% V0
1
0
100%
ρ0=m/V0=2420/(24×11.5×5.3)=1.65g/cm3
ρ=m/V=50/19.2=2.60g/cm3
P
1
1.65 2.6
100%
36.5%
§1.2 材料的力学性质
一、材料的强度
材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为材料 的强度，以材料受外力破坏时单位面积上所承受 的外力表示。材料在建筑物上所承受的外力主要 有拉力、压力、剪力和弯力，材料抵抗这些外力 破坏的能力，分别称为抗拉、抗压、抗剪和抗弯 强度。
§1.3 材料与水有关的性质
建筑物中的材料在使用过程中经常会直接或 间接与水接触，如水坝、桥墩、屋顶等，为防 止建筑物受到水的侵蚀而影响使用性能，有必 要研究材料与水接触后的有关性质。
§1.3 材料与水有关的性质
（一）材料的亲水性与憎水性 材料容易被水润湿的性质称为亲水性。具有
这种性质的材料称为亲水性材料，如砖、石、 木材、混凝土等。
§1.2 材料的力学性质
课堂练习： 3、已知甲材料在绝对密实状态下的体积为40cm3，
在自然状态下体积为160 cm3；乙材料的密实度为 80％，求甲、乙两材料的孔隙率，并判断哪种材料 较宜做保温材料？
解：（1）甲材料的孔隙率
P甲＝（V0-V）/V0×100％＝（160－40）/160×100％ ＝75％
§1.1 材料的基本物理性质
（一）密度 钢材、玻璃等少数密实材料可根据外形尺
寸求得体积。
大多数有孔隙的材料，在测 定材料的密度时，应把材料磨成 细粉，干燥后用李氏瓶测定其体 积（排液法）。材料磨的越细， 测得的密度数值就越精确。砖、 石等材料的密度即用此法测得。
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内容标准：
1.认识某些材料的性质（如是否导电、是否溶解、是否传热、沉浮性等），根据这些性质对常见物体进行分类。
2.能将材料的特性与它的用途相联系。
教学目标：
科学知识
1.能够运用对比实验的方法观察比较不同材料在吸水、耐热、承重力等方面的性能。
2.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ步感知材料的特性与用途之间的相互关系。
3.知道材料过度使用对环境造成的危害。
能力培养
1.初步学会用简单的二维记录表格做简单的定量记录。
2.能把所学的知识与所用的材料的性能结合起来，设计和制作一些实用的物品。
情感态度价值观
1.学会与人合作的重要性，乐于与人合作。
2.培养尊重事实的科学态度。
设计意图
“材料的性质”是“物体与材料”单元的第三课。本课通过学生经历“制作自动浇花器”、“选择购物袋”和“调查购物袋的使用量”三个活动后，让学生初步体验科学探究的过程，并能够运用对比实验的方法观察比较认识某些材料的吸水性、耐热性、承重性等性质，而且能将这些特性与用途相联系，知道材料过度使用对环境造成的危害。
教学过程：
一、情景导入：
导入：妍妍全家要外出旅行，没有人浇花，怎么办呢？
讲述：出示自动浇花器图片。
任务：请大家想办法，帮帮妍妍做一个这种自动浇花器。
二、活动一：制作自动浇水器
任务：通过“用什么材料搭‘水桥’好呢？”这个任务开展“研究材料的吸水性”的探究活动。
材料：一盆植物、一瓶水。
问题：要将瓶子里的水吸引到花盆，可以那在瓶子和花盆之间搭个“水桥”。用什么材料搭“水桥”好呢？
猜想：哪一种材料的吸水性最好？
问题：如何用实验证明我们的猜想是不是正确？
指导：首先我们先要做个实验计划。出示一份实验设计表，指导学生设计实验。
[实验设计例]
我们的猜测：海绵的吸水性最好。
需要的材料和工具：粗棉绳、粗麻绳、塑料绳、海绵条、化纤绳各1条；大试管5只、试管架1个。
我们的方法：对比5种材料的吸水量。
问题：你想从哪方面比较不同的购物袋？
讨论：选择研究主题、确定研究的方法。
实验：分小组实验，老师注意指导。
交流：各小组汇报研究成果。
记录:把讨论的结果记录在统计表中。
讨论:现要购买猪肉、蔬菜、蛋糕、衣服，你打算怎样选择购物袋？说出你选择的理由。
交流:为什么不同物品要用不同的袋子来装。
实验:设计实验证明不同物品适合用不同材料来装。根据所设计的方法进行对比实验，完成实验记录。
教学流程
提出问题——设计方法——解决问题——筛选整理——得出结论。
重点难点
初步感知材料的特性与用途之间的相互关系。
教学准备
教师：自动浇花器图片1张、酒精灯2盏、植物1盆、水1瓶、实验设计表1张、大试管48支、试管架12个，纸袋、布袋和塑料袋各1个。
学生：粗棉绳、粗麻绳、塑料绳、海绵条、化纤绳各1条；纸袋、布袋和塑料袋各1个。
问题:妍妍亲手做了小酥饼，很想通过邮寄的办法给住在外地的奶奶尝一尝，用什么材料把小酥饼包装起来，让奶奶吃到完整的小酥饼呢？
讨论:设计包装盒需要考虑的事项。
计划:讨论制作包装盒的材料、方法、步骤，并记录下来。
交流:包装盒的设计方案。
五、课堂小结。
拓展：利用生活中的废旧材料做一把吸水性强的拖把。
三、活动二：选择购物袋
任务：在“选择购物袋”这一任务驱动下，继续探究材料的其他性质，进一步认识到不同性能的材料有着不同的用途。
导入：出示纸袋、布袋和塑料袋。
问题：为什么要用不同材料做购物袋？
交流：根据所装物体的特点使用不同的袋子。例如：装一些很重的东西时，最好使用坚固的袋子；所装的物体是很烫的食物时，最好用耐热的袋子；装一些有液体的容器时，最好用能防水的袋子等等。
通过学生在完成真实任务的过程中探究材料的性质，让学生初步认识科学探究的过程，从而培养学生科学探究的意识和能力。让学生在进行调查活动后认识到数据整理分析的重要性，初步学会用简单的二维记录表格做简单的定量记录。最后能根据材料的性能等知识，设计和制作一些实用的物品。
本课教学设计中，一共设计了“制作自动浇花器”、“选择购物袋”、“调查购物袋的使用量”和“为小酥饼设计邮寄包装盒”四个活动。活动“制作自动浇花器”是让学生初步经历科学探究的一般过程。在这个活动中教师要给予学生充分的指导，因为这是学生首次采取对比的方法进行探究活动。在学生在有了初步认识的基础上，活动“选择购物袋”让学生选择自己感兴趣的问题探究塑料袋、布袋、纸袋的性质，讨论如何选择购物袋。认识材料的性质：吸水性、耐热性、承重力等。在这里，学生真正感受到探究活动的乐趣，充分发挥了学生的自主性，使学生的学习兴趣更加浓烈。活动“调查购物袋的使用量”和“为小酥饼设计邮寄包装盒”是在学生认识了材料的各方面性能后开展。学生将学习到的知识联系到生活中，做到学而致用。
交流:汇报实验结果。
归纳:用不同材料做成的袋子，吸水性、吸油性不同。
小结:播放《材料的性质》视频，了解材料的一般性质。
四、拓展：为小酥饼设计邮寄包装盒
任务:要把小酥饼邮寄到外地，要求学生为自己做的小酥饼设计邮寄包装盒。目的是让学生通过设计和制作一些实用的物品，把他们所学的知识与所用的材料的性能结合起来解决生活问题。
温馨提示：5支试管中的水要一样多；各种材料的长度和粗细要一样；材料要同时放进水里和同时取出来。
讨论：小组设计实验：鼓励学生设计与老师不同的实验计划。
交流：小组汇报实验计划。
指导：完善实验方案。
实验：按计划进行实验，并要求把实验结果记录下来。
交流：将本小组中的发现与其他小组交流。
总结：老师评价实验中善于分工合作、大胆质疑、有创意的小组和学生。