|
добавлении никеля к меди? |
|
|
|
53. |
Почему степень коллективизации |
1. |
Орбитальные электроны получают |
|
|
внешних электронов повышается |
|
|
дополнительную энергию. |
|
с увеличением температуры? |
2. |
Освобождаются состояния с низкими энергиями. |
|
|
|
3. |
Увеличивается амплитуда колебаний атомов. |
|
54. |
Почему при нагревании |
1. |
Из-за повышения энтропии |
|
|
полиморфных металлов наиболее |
2. |
В результате повышения степени |
|
|
типичен переход из |
|
|
коллективизации внешних электронов |
|
плотноупакованных решеток в |
3. |
Оба фактора вместе. |
|
|
ОЦК? |
|
|
|
55. |
Коэффициент заполнения |
1) |
объема, занимаемого атомами, к свободному объему |
|
|
кристаллической решетки это |
2) |
свободного объема к объему кристаллической |
|
|
отношение |
решетки |
||
|
|
3) |
объема, занимаемого атомами, к объему |
|
|
|
кристаллической решетки |
||
56. |
Элементарной ячейке ОЦК |
1) |
2 |
атома |
|
решетки принадлежат |
2) |
4 |
атома |
|
|
3) |
9 |
атомов |
57. |
Коэффициент заполнения ГПУ |
1) |
68% |
|
|
кристаллической решетки равен |
2) |
74% |
|
|
|
3) |
82% |
|
|
|
|
|
|
58. |
Коэффициент заполнения ОЦК |
1) |
68% |
|
|
кристаллической решетки равен |
2) |
74% |
|
|
|
3) |
82% |
|
59. |
Что меняется в |
1. |
|
Повышается энтропия |
|
термодинамическом потенциале |
2. |
|
Понижается внутренняя энергия |
|
при полиморфных превращениях |
3. 1 и 2 вместе. |
||
|
ГЦК ГП Ca и Sr. |
|
|
|
60. |
Координационное число - это |
1) |
атомов в элементарной кристаллической ячейке |
|
|
число |
2) |
ближайших атомов |
|
|
|
3) |
число химических связей у атома |
|
61. |
Координационное число ОЦК |
1) |
4 |
|
|
кристаллической решетки равно |
2) |
8 |
|
|
|
3) |
12 |
|
62. |
Координационное число ГЦК |
1) |
4 |
|
|
кристалличекой решетки равно |
2) |
8 |
|
|
|
3) |
12 |
|
63. |
В чем различие природы и |
1. |
В параметрах решетки |
|
|
модификаций железа? |
2. |
В характере межатомных связей |
|
|
|
3. |
В состоянии локализованных электронов |
|
Методические рекомендации к тестированию и выполнению аттестационных заданий
После завершения лекционной части дисциплины и лабораторного практикума проводится контрольное тестирование, положительный результат которого является основанием для допуска студента к зачету.
Каждый студент выполняет тест, который охватывает все содержание дисциплины. Тест содержит вопросы для каждой дидактической единицы.
При выполнении теста необходимо внимательно прочитать задание, а затем выбрать из 3-4 предлагающихся вариантов правильный вариант. На выполнение теста отводится 30 мин.
Тест считается успешно пройденным, если даны правильные ответы не менее чем на 75% вопросов для каждой дидактической единицы.
16
2. Кейс-задачи
Раздел (тема) дисциплины__ Кристаллическое строение металлов.
Задание 1:
-вычислить значение критической концентрации свободных электронов для ГЦК решетки;
-вычислить значение критической концентрации свободных электронов для ОЦК решетки;
-вычислить значение критической концентрации свободных электронов для ГП решетки.
Критерии оценки:
-оценка «зачтено» выставляется студенту, если он справился с заданием;
-оценка «не зачтено» при текущем контроле не выставляется.
или возможно предусмотреть шкалу баллов за выполнение работы. Раздел (тема) дисциплины__ Природа полиморфизма металлов.
Задание 2:
-вычислить объемный эффект превращения ГЦК решетки в ОЦК используя модель твердых шаров;
-при переходе Fe - Fe менее плотная решетка ОЦК меняется на более плотную ГЦК. Почему при этом увеличивается растворимость углерода в сталях?
Критерии оценки:
-оценка «зачтено» выставляется студенту, если он справился с заданием;
-оценка «не зачтено» при текущем контроле не выставляется.
или возможно предусмотреть шкалу баллов за выполнение работы.
3. Вопросы для собеседования перечислены в разделе 4
Критерии оценки:
-оценка «зачтено» выставляется студенту, если он правильно ответил не менее чем на 60% вопросов;
-оценка «не зачтено» при текущем контроле не выставляется.
или возможно предусмотреть шкалу баллов за выполнение работы.
Методические материалы, определяющие процедуры оценивания результатов обучения (знаний, умений, владений), характеризующих этапы формирования компетенций
Приводится методика проведения процедур оценивания конкретных результатов обучения (знаний, умений, владений) формируемого этапа компетенции. То есть для каждого образовательного результата определяются показатели и критерии сформированности компетенций на различных этапах их формирования, приводятся шкалы и процедуры оценивания.
Компетенция, |
Заявленный |
Типовое задание |
Процедура |
Критерии |
ее этап и |
образовательный |
из ФОС, |
оценивания |
оценки |
уровень |
результат |
позволяющее |
образовательного |
|
формирования |
|
проверить |
результата |
|
|
|
сформированность |
|
|
|
|
образовательного |
|
|
|
|
результата |
|
|
ОПК-3, 1 этап, |
Знать особенности |
Тест: вопросы № 1- |
Тест проводится в |
Критерии оценки |
уровень |
электронного |
50 (стр.12-15), или |
после окончания 6 |
указаны в ФОС |
пороговый |
строения атомов |
вопросы к зачету |
темы на |
стр. 16 |
|
переходных и |
№1-40 (стр. 11-12) |
практическом |
|
|
непереходных |
Рабочей программы |
занятии за 40 |
|
|
элементов; |
|
минут. |
|
|
|
|
|
|
|
закономерности, |
|
|
|
|
отражающие |
|
|
|
|
строение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
материалов и связь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
их физических |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
свойств со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
структурой и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
механическими |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
свойствами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
основы теории |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
свободных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
электронов и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зонной теории |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
твердых тел. |
|
|
|
|
|
|
|
|
ОПК-3, 2 этап, |
Уметь |
Отчет по |
|
|
Лабораторная |
|
Требования |
|
||
уровень |
|
анализировать |
лабораторным 1-4 |
работа проводится |
указаны в |
|
||||
базовый |
|
диаграммы |
работе. Требования |
в соответствии |
с |
методических |
||||
|
|
к отчету в ФОС |
|
расписанием |
|
пособиях к |
|
|||
|
|
фазового |
|
|
|
|||||
|
|
стр.17 |
|
|
проведения |
|
лабораторным |
|||
|
|
равновесия с точки |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
занятий. Отчет по |
работам. |
|
|||
|
|
зрения |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
лабораторной |
|
|
|
||
|
|
электронного |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
работе |
студенты |
|
|
||
|
|
строения атомов; |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
защищают в конце |
|
|
|||
|
|
пользоваться |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
практического |
|
|
|
||
|
|
инженерными |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
занятия |
или |
на |
|
|
|
|
|
прикладными |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
специально |
|
|
|
||
|
|
пакетами программ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
выделенных |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
для ЭВМ; |
|
|
|
консультациях, |
|
|
|
|
|
|
Владеть |
|
|
|
время защиты – 5 |
|
|
||
|
|
Правилами |
|
|
|
минут. |
|
|
|
|
|
|
оформления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отчетной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
документации по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
результатам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
исследования и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
диагностики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
материалов; |
|
|
|
|
|
|
|
|
ОПК-4, |
1 этап, |
Знать причины |
Тест: вопросы |
№ |
Тест проводится в |
Критерии оценки |
||||
уровень |
|
ограниченности |
51-63 (стр. 15), или |
после окончания 8 |
указаны в |
ФОС |
||||
|
концентрации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пороговый |
вопросы |
к зачету |
темы на |
|
|
стр. 16 |
|
|||
твердых растворов |
№41-40 |
(стр. |
12) |
практическом |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
и возникновения |
|
|
|
|||||
|
|
Рабочей программы |
занятии за 30 |
|
|
|
||||
|
|
неограниченной |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
минут. |
|
|
|
|
|
|
|
растворимости и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полиморфизма; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
методики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вычисления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
электронной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
концентрации, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
энергии Ферми и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ширины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
запрещенной зоны. |
|
|
|
|
|
|
|
|
ОПК-4, |
этап, |
Уметь |
Решение кейс-задач |
Задачи решаются |
Критерии оценки |
|||||
уровень |
|
анализировать |
по темам 7, 8. |
|
во время |
|
|
указаны в |
ФОС |
|
|
результаты, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Базовый |
|
Отчет по |
|
|
практических |
|
стр. 12, |
|
||
|
полученные в ходе |
лабораторным 1-4 |
занятий по |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
эксперимента и |
|
|
|
|||||
|
|
работе. Требования |
соответствующей |
|
|
|||||
|
|
теоретических |
|
|
||||||
|
|
к отчету в ФОС |
|
теме. |
|
|
|
|
||
|
|
расчетов; |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
Владеть навыками |
стр.17 |
Отчет по |
Требования |
|
|
использования |
|
лабораторной |
указаны |
в |
|
компьютерной |
|
работе студенты |
методических |
|
|
техники для |
|
|
||
|
|
защищают в конце |
пособиях |
к |
|
|
решения задач |
|
|||
|
|
практического |
лабораторным |
|
|
|
молекулярного |
|
|
||
|
|
занятия или на |
работам. |
|
|
|
моделирования. |
|
|
||
|
|
специально |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выделенных |
|
|
|
|
|
консультациях, |
|
|
|
|
|
время защиты – 5 |
|
|
|
|
|
минут. |
|
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
6.1Основная литература
1.Астанин В.В. Электронное строение и кристаллическая структура твердых тел. Учебное пособие. / Уфа: УГАТУ, 2007,- 132с.
6.2Дополнительная литература
1.Павлов П.В. Физика твердого тела : учебное пособие / П. В. Павлов, А. Ф. Хохлов .— М. : Высшая школа, 2000 .— 494с.
2.В.И. Фистуль . Физика и химия твердого тела : Учеб. для вузов по направлению и спец. "Материаловедение и технология новых материалов": В 2-х т.: Т.1. / В.И. Фистуль .— 1995 .—
480с.
3.Байков Ю. А, Физика конденсированного состояния : / Ю. А. Байков, В. М. Кузнецов .— Москва
:Лаборатория знаний"" (ранее ""БИНОМ. Лаборатория знаний", 2015 .— 293 с.
6.3.Интернет-ресурсы (электронные учебно-методические издания, лицензионное программное обеспечение)
На сайте библиотеки http://library.ugatu.ac.ru в разделе «Информационные ресурсы», подраздел «Доступ к БД» размещены ссылки на интернет-ресурсы.
pskgu.ru›Астрономия›pawhohlov.html П. В. Павлов, А. Ф. Хохлов .— М. : Высшая школа,
2000 .— 494с.
Учебно-методические разработки кафедры размещены на сайте кафедры МиФМ http://mifm-ugatu.ru и в электронной коллекции образовательных ресурсов УГАТУ http://library.ugatu.ac.ru.
6.4 Методические указания к практическим занятиям Тема: Теория свободных электронов. Обсуждаются задания, выданные для СРС по теме №5 (стр.
9 Рабочей программы) Время обсуждения 45 минут.
Проводится тестирование по п.п. 1-50 тестового задания стр. 12-15. Время проведения теста 40 мин. Тема: Основы зонной теории твердых тел. Обсуждаются задания, выданные для СРС по теме № 6 (стр. 9 Рабочей программы). Время обсуждения 45 минут. Проводится тестирование по п.п. 11-63
тестового задания стр. 15-16. Время проведения теста 30 мин. Осуждаются результаты тестирования. Тема: Кристаллическое строение металлов. Обсуждаются задания, выданные для СРС по теме
№7 (стр. 9 Рабочей программы) Время обсуждения 45 минут. Выполняется решение кейс-задач, задание 1, стр. 17 Рабочей программы.
Тема: Природа полиморфизма металлов. Обсуждаются задания, выданные для СРС по теме №8 (стр. 10 Рабочей программы) Время обсуждения 45 минут. Выполняется решение кейс-задач, задание 2, стр. 17 Рабочей программы.
Обсуждения проводятся в виде доклада у доски по заданному вопросу.
6.5. Методические указания к лабораторным занятиям
Работы проводятся путем компьютерного моделирования строения и взаимодействия атомов в специализированном классе кафедры МиФМ. Для работы используются учебные
19
программы свободного доступа. При подготовке к работе необходимо ответить на все контрольные вопросы, приведенные в лабораторном практикуме: Астанин В.В. Физика твердого тела, Лабораторный практикум. Электронный ресурс кафедры МиФМ. Указания по выполнению работ размещены на тех же компьютерах, что и программные приложения.
Лабораторные работы могут выполняться как индивидуально, так и бригадами по 2-3 человека в зависимости от числа предоставленных лабораторных материалов. На каждую работу отводится по 4 часа.
Собеседование по результатам выполнения лабораторного практикума является первой составной частью зачета по дисциплине, оно проводится строго индивидуально с каждым студентом.
7. Образовательные технологии
При реализации дисциплины используются специализированные аудитории и лаборатории, оснащенные необходимым оборудованием. С использованием сетевой формы возможна реализация СРС и теоретическая подготовка к выполнению лабораторных работ и к сдаче зачета.
Все 100% лекций сопровождаются показом слайдов (презентаций). Часть лекций проводится в виде интерактивного обсуждения с применением наглядных пособий – периодической системы химических элементов и диаграмм равновесия сплавов, расположенных на стенах аудитории.
Практические (семинарские) занятия проводятся в той же аудитории с применением тех же средств, но докладчиками являются студенты. Допускается и приветствуется использование студентами собственного иллюстративного материала в виде презентаций, а также сведений из смежных дисциплин и внешних источников, относящихся к рассматриваемому материалу.
8. Методические указания по освоению дисциплины
РАЗДЕЛ 1. Основные положения волновой механики
Изучение данного раздела базируется на знаниях и навыках, полученных в курсах «Физика» и «Общая химия».
Важным является понимание физических основ природы материалов, управления их структурой и свойствами, создания новых перспективных материалов.
При рассмотрении раздела необходимо уделить внимание на дуализм электронов и отличия волновой механики от классической. Сконцентрировать внимание на различии понятий вероятности и плотности вероятностей.
РАЗДЕЛ 2. Атом водорода. Многоэлектронные атомы
Обратить внимание на причины дискретности и стационарности энергетических уровней электронов. Понять характер распределения электронной плотности в атоме водорода для различных состояний. Пространственно представить конфигурацию электронных оболочек многоэлектронных атомов. Понять зависимость строения атомов от положения элемента в периодической системе Д.И. Менделеева. Необходимость расщепления d-уровня. Особенности строения переходных элементов. Особенное внимание нужно уделить пространственному распределению электронной плотности и принципу самосогласованности электрического поля.
РАЗДЕЛ 3. Взаимодействие атомов в конденсированном состоянии
При изучении данного раздела необходимо уяснить, что силы межатомного взаимодействия электростатические по природе, а для нейтрально заряженных атомов они возникают благодаря поляризации зарядов. Баланс сил соответствует минимальной энергии. При конденсации происходит расщепление и гибридизация энергетических уровней. Обратить внимание на
20