脱溶沉淀及时效课件

脱溶沉淀及时效11、不为五斗米折腰。12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此贞秀姿，卓为霜下杰。13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。脱溶沉淀及时效脱溶沉淀及时效11、不为五斗米折腰。12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此贞秀姿，卓为霜下杰。13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。第一节概述固溶:合金在加热时,其过剩相可以溶解到固溶体基体中,称为固溶固溶处理:将合金加热至L适当温度并保温,使过剩相充分溶解,然后快速冷却以获得过饱和固溶体的AClCG2C热处理工艺图10.2可能发生时效硬化的合金的状态图YuxichenHunanUniEvaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL脱溶或沉淀:从过饱和固溶体中析出沉淀相或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相的过程是一种扩散型相变。弥散新相的沉淀将使合金的硬度升高,称为沉淀硬化时效处理:合金经固溶处理后在室温或高于室温的适当温度保温,以达到沉淀硬化目的的热处理工艺,称为时效。分为自然时效和人工时效YuxicheHunanUniEvaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL众所周知，初中化学新课程模糊了演示实验与学生实验的界限，将实验与内容融为一体，呈现形式多种多样，充分体现了教学过程的开放性。教材中的实验具有知识与技能相结合、微型化、绿色化、趣味化、生活化等特点。特别是增加了许多以探究为目的的实验，更有利于教师实施个性化教学，更好地培养学生的综合素质和科学素养。下面谈谈本人在新课程实验教学中的几点体会。初中化学实验教学一、教材处理教材中的实验，主要有课堂实验、活动与探究、家庭小实验、实验习题等几种方式，教学时我们侧重于“课堂实验”和“活动与探究”，对于“家庭小实验”和“习题中的实验”，则鼓励学生利用家中物品进行实验。我们还将部分习题中的实验作为兴趣小组活动的内容，有时也将个别“家庭小实验”安排在课堂上来完成。如：在学习“金刚石、石墨和C60”这一课题时，我们就将“石墨导电实验”和“生成炭黑的实验”安排在课堂上进行，还让学生现场演示用6B铅笔芯替代石墨电极试验其导电性、用玻璃刀裁玻璃等实验。这样的设计能提高学生学习化学的兴趣，也让学生通过亲身体验来了解化学对个人生活和对社会的重要作用，认识学习化学的重要性。二、实验改进在教学过程中我们发现，教材中的个别实验存在设计不严密、操作不规范、现象不明显等缺点，我们在仔细研究、分析探讨、实验验证的基础上，完成了对个别实验的改进，现列举如下：1、实验2-5（用过氧化氢和二氧化锰反应制取氧气）：教材设计的实验步骤中，缺少了对“二氧化锰能否使带火星的木条复燃”进行探究，而且向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰的操作不太准确。对此，我们做了如下改进：⑴取2支试管，分别加入5mL5%的过氧化氢溶液和少量的二氧化锰，分别把带火星的木条伸入这两支试管中，观察木条是否复燃；⑵将上述过氧化氢溶液倒入装有二氧化锰的那支试管中，把带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃。经过这样改进，实验操作更加规范了，同时也使探究过程更加科学严谨。2、上册教材“活动与探究-氨分子的扩散”：由于要将浓氨水倒入敞口小烧杯中，浓烈的刺激性气味会使学生不由自主地躲避该气味的刺激。此外，实验室常用的最小烧杯一般为50mL，用实验室常用的大烧杯（一般为500mL）罩不住两个50mL小烧杯的。对此我作如下改进：将浓氨水倒入小试剂瓶内，敞口放置，并与装有酚酞溶液的小烧杯A放在一起，再用500mL大烧杯罩住，大烧杯外放一个装有酚酞溶液的小烧杯B。待观察到烧杯A中的溶液变红后，立即盖上盛氨水的小试剂瓶的瓶塞，该瓶试剂可供下一个班级教学时使用。这样设计，既观察到明显现象，又将污染降到很小程度，还能节省实验时间及实验药品。3、上册教材“活动与探究—白磷燃烧前后质量的测定”：若按教材设计的方案进行实验，要让玻璃管下端与白磷接触操作起来不太方便，又由于玻璃管较细，待锥形瓶冷却后，很难观察到气球会缩进玻璃管内。对该实验我们进行如下改进：参照图5-1，将小号试管的管底去掉，制成口径较大的玻璃管，替代细长玻璃管。通过对锥形瓶（放在垫有石棉网的三角架上）进行加热来使白磷燃烧。实验时可观察到白磷燃烧，产生白烟，气球先胀大后慢慢缩小，最后缩进玻璃管内，冷却后称量发现反应前后质量没有变化。改进后的实验现象明显，具有很强的趣味性，极大地激发了学生通过亲自动手实践来探求知识的欲望。4、实验6-5（二氧化碳的溶解性实验）：教材图中所示瓶子似乎太大，实验前要收集一大瓶二氧化碳既费时又费药品。对此我采用质地较软的一次性透明塑料小水杯（预先做好封口处理）进行实验，既节约时间，又节省药品，更重要的是实验效果非常明显。三、实验再开发：除了按照教材的安排进行实验以外，我们发现教材中的部分实验还具有生成的功能。在教学过程中，我们就尝试着对教材中的部分实验进行生成性再开发，具体有以下几个实验：1、上册教材“活动与探究—白磷燃烧前后质量的测定”，当学生看到气球胀大时很是兴奋，再看到气球慢慢缩小，最后缩进玻璃管内，教室里顿时发出了一片惊叹声。这个现象极大地刺激着学生去探索其中的缘由，探究活动也顺理成章地被推到了高潮，学生在非常自然的情境中总结得出“由于瓶内气压变化引起气球变化”的结论。此时我再抛出一个问题：如何让玻璃管内的气球弹出？这又进一步激发学生探究的欲望，同学们畅所欲言，提出了多种方案，如：用镊子取出，用玻璃棒捅出，通过加热锥形瓶让其弹出等等，最后我让学生亲自通过实验验证各种方案的可行性。可喜的是，多数学生懂得利用前面学到的“瓶内气压变化引起气球变化”的结论来设计实验方案。2、当做完“二氧化碳的溶解性实验”和“二氧化碳与水反应”实验后，我取出一瓶500mL塑料瓶装汽水，学生们先是诧异，而后有一些学生就想到了汽水中溶有二氧化碳。此时我提出几个问题让学生讨论：如何用实验证明汽水中溶有二氧化碳？能否利用这瓶汽水来完成“二氧化碳与水反应”的实验？请讲述你的设计方案。学生们分组进行热烈的讨论，提出了许多方案，如：打开汽水瓶盖，将燃着的木条放在瓶口；打开汽水瓶盖，将蘸有澄清石灰水的玻璃片放在瓶口；打开汽水瓶盖，塞上带有导管的橡皮塞，将导管放入装有澄清石灰水的试管中；打开汽水瓶盖，塞上带有导管的橡皮塞，将导管放入装有石蕊溶液的试管中，待溶液变红后，再将溶液进行加热，观察现象……然后每组选派一个代表，按照他们小组设计的实验方案进行实验。经过这样一个有趣的探究实验，学生亲身体验了汽水中溶有二氧化碳这一事实，也学会了将前面所学的理论知识应用于实验设计中，达到了学以致用的教学目的。目前，初中体育教学中普遍存在一种现象，即同一班级不同学生的体质及运动热情差异较大，而体质较弱及肥胖的学生几乎对体育课失去了兴趣，导致这些学生的惰性较强，在上体育课时与其他学生及教师的互动较少甚至没有，且参与活动的积极性不高。因此，教师要上好初中体育这门课，必须使用学生乐于接受的教学方法，使枯燥乏味、耗体力的体育运动变得有趣、生动。在众多教学方法中，笔者认为分组合作学习法的应用效果最佳，如将分组合作学习法应用到初中体育教学中就可达到立竿见影的教学效果。现笔者结合多年的初中体育教学经验，探讨分组合作学习法的概念及重要意义，并提出应用方法。一、分组合作学习法的概念及重要意义分组合作学习法即根据学生的学业水平、能力倾向、个性特征及性别等条件将全班学生分成若干小组，以小组合作的形式学习。这种教学方法打破传统体育教学模式中教师与学生之间交流的局限性，并注重考虑初中生的年龄、性别、运动技能和身体素质的差异。在分组合作学习教学法实施过程中，每个小组的成员不仅要努力实现个人的学习目标，还要通过相互合作带动小组其他成员努力完成学习任务，实现整组的学习目标。这不仅能有效提高小组成员对体育课的积极性、主动性及对自我的控制能力，引起小组成员一定的态度体验，还能提高全班的学习效率，促进教师与学生、学生与学生之间良好合作关系的建立，进一步促进学生的心理素质和综合能力的发展。可见分组合作学习法的应用是一项值得肯定的创新举措。二、分组合作学习在初中体育中的应用方法1.深入了解，科学分组。在传统初中体育教学中，由于部分教师没有真正理解分组合作教学法的重要性，只是把它当做一次课堂教学任务或者一次课堂教学点缀，间歇性使用，为了合作而合作，只为显示多样化教学模式。会导致学生在进行分组合作学习时，容易陷入“三分钟热度”的尴尬局面，往往一节体育课还没有结束，学生就已经失去合作的兴趣，草草结束。因此，要改变这一尴尬局面，教师就应充分认识到分组合作学习法的重要意义，并对全班学生进行合理且具有科学性的分组。值得注意的是，在分组前应对全班学生有全面的了解，结合学生的学业水平、身体耐力、能力倾向、个性特征及性别等方面最大限度地将互补型的学生分到一个小组，目的是利用学习成绩较好的学生带动学习成绩较差的学生，促进学生间的共同进步。2.开展游戏，实现分组合作学习目标。考虑到部分体质较弱、肥胖的初中生对体育课的积极性不高，但大部分学生的思维活动、表现欲望和合作精神方面均有较好的表现等特点，教师可在体育教学中开展游戏，增强运动锻炼的趣味性，在师生互动、学生间交流互动中实现分组合作学习目标。但要注意的是，每一个游戏的开展要根据体育锻炼内容的需要设计，掌握并抓住教学内容与游戏的连接点，使游戏和教学两者完美结合，从而使学生体验到体育的乐趣，增强学习信心。以短跑训练为例，教师可课前准备若张纸牌，且每张纸牌上都写上与生活相关的词语，如“篮球、牛奶、自行车”等，课时将每个小组成员分为表演组（若干名）和竞猜组（1至2名），由其通过肢体动作表演或说出近义词给竞猜组同学猜，但不能说有关纸牌上其中的一个字。而竞猜组的一名同学在猜词前需快跑到表演组同学面前，此段距离可设为（10至20米，也可视学生的情况定），猜出后该名同学需跑回起点，竞猜组下一名同学才可出发进行猜字，以此类推。如竞猜组任一名同学说出纸牌上任意一词，则该张字牌作废，游戏设定时间为5分钟，5分钟后比较哪组猜对最多即为获胜组，并给予一定的奖励。在游戏中分组合作学习的良好氛围一旦营造，则不仅能充分激发每个小组成员的体育兴趣，使其积极参与游戏，还能培养学生筛选局部和整体信息的能力，锻炼与其他成员的沟通能力。3.注重创新，完善评价机制。初中体育教学中的各项运动训练可开发学生的多种潜力，只要教师能用心发掘，并对学生多加引导，那么学生大脑开启的创新“小马达”便会活跃运转。为此，教师应根据体育教学内容和素质教育要求，改变传统的教学理念，在教学过程中应始终考虑到能否采用分组合作的方式给予学生新的目标而不断挑选新的教学计划和内容。充分运用现代先进的教学思想，采用科学的教学方法和手段调动学生的智力因素和非智力因素，更新学生对体育课训练内容的认识。同时，可通过转换教师角色定位提高小组成员对体育锻炼信息掌握能力，从小组成员学习的领导者，逐渐转换成小组成员学习的参与者和组织者，给小组成员中体能较差、操作能力不强及思维能力较弱的学生提供锻炼的机会，并注意指导这些学生的体育锻炼方法。另外，鉴于初中体育教学的评价与其他学科不同，其具有多样性和灵活性。在现实的教学评价中，教师可在分组合作学习的评价内容和方式上进行大胆改革，改变传统的考试评价方法，不再是仅仅看小组成员中个人掌握多少运动技能，还要看每位小组成员在学习的过程中所做的努力，以“生活”的眼光，应用富有弹性的评价指标看待每一位学生，充分挖掘学生的潜能，使之得到发挥，并激励学生的每一点进步。以乒乓球教学为例，如一个小组成员在同一知识单元的学习评价中，即前一阶段的正手攻球的学习评价为“良”，但在后一阶段的反手推拨球技术学习评价为“优”，到期末评价时，该小组这个单元的学习评价则为“优”。这样的教学评价机制不仅能增强小组成员的自信心和成就感，增强团队的吸引力和凝聚力，还能进一步增强学生的创新意识，实现初中体育教学的新跨越。总之，初中体育教师应该让学生在学习过程中养成主动与他人合作学习的良好习惯，时刻注重调动学生参与体育运动的积极性，使学生在愉快、轻松的合作氛围中进行体育教学，从而构建学校、教师及学生的三赢局面。第一节概述固溶:合金在加热时,其过剩相可以溶解到固溶体基体中,称为固溶固溶处理:将合金加热至L适当温度并保温,使过剩相充分溶解,然后快速冷却以获得过饱和固溶体的AClCG2C热处理工艺图10.2可能发生时效硬化的合金的状态图YuxichenHunanUniEvaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL脱溶或沉淀:从过饱和固溶体中析出沉淀相或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相的过程是一种扩散型相变。弥散新相的沉淀将使合金的硬度升高,称为沉淀硬化时效处理:合金经固溶处理后在室温或高于室温的适当温度保温,以达到沉淀硬化目的的热处理工艺,称为时效。分为自然时效和人工时效YuxicheHunanUniEvaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL具有脱溶沉淀转变的条件:合金在平衡相图上有固溶度的变化,且固溶度随温度降低而减少。可分为连续脱溶与不连续脱溶:连续脱溶:脱溶时,随新相的形成,母相成分连续地、平缓地有过饱和转变为饱和状态不连续脱溶:脱溶相一旦形成,则其周围一定距离内的固溶体立即由过饱和达到饱和状态并与原始成分的固溶体形成截然的分界面YuxicheHunanUniEvaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL第二节脱溶沉淀热力学及脱溶沉淀过程1、脱溶沉淀热力学CarCe成分Cues图10.4ACu合金在某一温度下的图10.3温度一定时的自由能成分曲线自山与成分的关系曲线示意图YuxiChenHunanUniEvaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL实际的过饱和固溶体脱溶,并不直接析出平衡相,而使先形成溶质原子偏聚区(GP.区)、过渡相、最后形成平衡脱溶沉淀相过饱和固溶体→偏聚区(GP.区)→过渡相(亚稳相)→平衡脱溶沉淀相母尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸0H-o+GPGPa20”a2+"y+图10.5形成每种过渡相激活能势垒与平衡相直接析出所要求的激活能势垒相比YuxicheHunanUniEvaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL2、脱溶沉淀过程以ACu合金为例,平衡脱溶相为Al2Cu(0)1)GP.区的形成溶质原子偏聚区,与母相共格。H原子●锕原子图10.7ACu合金GP.区示意图图10.8AH(Cu)4%合金经130℃时效YuxicheHunanUniEvaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL2)0"的形成GP区沿直径和厚度方向长大形成0′相。正方点阵,与母相保持共格3)0的形成图10.10相周围的畸变区时效温度进一步提高将形成θ′相,不均匀形核,薄片状,正方点阵,与母相保持部分共格YuxicheHunanUniEvaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL4)0的形成般认为,日由θ′长大而成。0相也具有正方点阵,与母相非共格。平衡相形成后合金硬度下降其他时效硬化合金与Al-Cu合金类似,出现中间过渡相,但不一定有四个阶段3、脱溶相的粗化脱溶相形核后,溶质原子的聚集使得脱溶相不断长大。进一步的长大是通过大质点长大、小质消失的方式进行,称为奥斯特华德熟化(Ostwaldripening)。YuxicheHuna