（武汉工程大学教师教案规范格式）
《绿色建筑材料》课程教案
课程名称绿色建筑材料/Green Construction Materials 学 时 数 32 本章名称 1-2章 学 时 数 4 授课对象 14级无机非3-4 授课学期 16/17学年第2学期 授课教研室 无机非金属材料 授课教师 肖莲珍
第1章 材料的基本性能Fundamentals of Materials ——组成结构、物理性质
本章主要内容：
介绍材料组成、结构和性能 Composition, Structure and Properties、物理性质 Physical Properties以及结构与性能之间的关系。
教学目的及要求：
教学目的是使学生掌握材料的化学组成、矿物组成等与宏观性之间的关系，知道如何分析材料的性能获得机理以及控制组成去获得需要的性能。
要求学生掌握材料的化学组成、矿物组成等与基本性能，学会区分不同性能代表的含义，需重点帮助学生建立材料组成与性能之间的关联性思维等。
教学重点：
掌握化学组成、矿物组成、相组成、微观结构、常见物理性能的含义、计算、测试方法以及实际应用意义。
教学难点：
材料的化学组成、微观结构与其性能之间的关系。
教学方法及手段：讲授为主，视频为辅
本课重点讲授不同材料的组成结构、物理等性能，以及结构与性能之间的关系，依托ppt多媒体以讲授为主，重点难点内容辅以板书和视频。课前以问题引入课程，讲解完毕以提问题的方式，考察学生的学习效果，并加深了对课程重点内容的掌握。课程中引入一些有趣的小游戏，如Hangman猜英文专业词汇，调剂课程气氛和提高学生学习兴趣。
教学时间：50分钟 时间分配：
1.开始部分
（ 5 分钟） 2.讲授课程
（ 35 分钟） 3.课堂讨论
（ 5 分钟） 4.内容小结
（ 5 分钟） 教学过程：
复习旧课，导入新课：
1.回顾前面课程介绍过的学习要求和方法以及学生要投入的讨论等（老师提问让学生回忆，同时老师提示和补充）
2.以提问的方式进入新课：
（1）材料的润湿角θ多大时称为亲水材料(hydrophilic)？
（2）材料的耐水性、抗冻性、抗渗性和导热性分别用什么指标表示？
讲授新课：
一、材料的组成、结构及其对性能的影响 1）相关性构架介绍
2）材料的化学组成、矿物组成、相组成定义
3）微观、亚观、宏观介绍
4）宏观结构 Macrostructure类型介绍： 纤维结构Fiber structure 层状结构Layer structure 散粒结构Particulate structure 聚集结构 Aggregation structure
二、材料的物理性质Physical properties 1）熟悉不同密度的含义、计算方法以及测试方法：
密度(ρ): Specific density，表观密度(ρ0): Apparent density，堆积密度(ρ0’): Bulk density。
2）孔隙率(P)和密实度(D) Porosity & Density的含义、计算方法和相互换算关系：
V0V0VP113）空隙率(P’)和填充率oid fraction & Fill rate的含义、计算方法和V0(D’) VV0相互换算关系：
P\'DV01(10)V01\'V0V0V0\'
三、材料与水相关的性质
0\'1\'1V0V0VD0\'00V0\'\'1P
1）材料的亲水性和憎水性hydrophilic，hydrophobic：含义和判断方法
2）材料的吸水性和吸湿性water absorptivity & moisture absorptivity：含义、计算方法
含水率：
m1mW100m吸湿现象及吸湿性：
木制门窗在潮湿的环境中往往不易开关，这是由于木材吸湿膨胀引起的。保温材料吸湿后，到导热系数变大，保温性能减低
3）材料的耐水性Water resistance：耐水性判断、软化系数定义和测试
判断方法：软化系数大于0.85的材料可以认为是耐水的材料 f饱f：介绍渗透系数、抗渗等级含义、测试 4）材料的抗渗性anti-permeability
K软
（渗透系数）
（抗渗等级）
四、材料与热有关的性质
1）导热性Thermal conductivity：几种材料导热性比较（视频）和导热系数计算方法
2）热容量Thermal capacity：计算方法以及应用
QAt（T2T1）
作业：当某一建筑材料的孔隙率增大时，下表内的其它性质将如何变化(用符号填写:↑增大，↓下降，—不变，？不定？)
孔隙率密度表观密度强度吸水率抗冻性导热性
第2章 材料的基本性能Fundamentals of Materials ——力学性质、耐久性
本章主要内容：
介绍材料的力学性质 Mechanical Properties及耐久性 Durability
本章主要内容：
学习材料的力学性能和耐久性的定义、工程意义、测试方法以及应用方向。
教学目的及要求：
教学目的是使学生掌握材料的力学性能的分类，知道每种力学性能的工程意义及测试原理，以及参数指标。
要求学生掌握材料的力学性质性能、耐久性的含义、表示方法和计算测试原理，需重点帮助学生建立材料组成与力学性质性能、耐久性之间的关联性思维、以及工程意义等。
教学重点：
掌握力学性能和耐久性的含义、测试原理以及工程意义。
教学难点：
不同力学性能、耐久性指标的测试原理。
教学方法及手段：讲授为主、视频为辅
本课重点讲授不同力学性能的来源、不同耐久性指标的环境因素以及表示的质量技术指标，依托ppt多媒体以讲授为主，重点和难点内容辅以板书。课前以
问题引入课程，讲解完毕以提问题的方式，考察学生的学习效果，并加深了对课程重点内容的掌握。
教学时间：50分钟 时间分配：
1.开始部分
（ 5 分钟） 2.讲授课程
（ 35 分钟） 3.课堂讨论
（ 5 分钟） 4.内容小结
（ 5 分钟） 教学过程：
复习旧课，导入新课：
1.回顾前面课程学过的材料的组成、物理性能等基本知识（老师提问让学生回忆，同时老师提示和补充）
2.以提问的方式进入新课： 1）材料力学性能包括哪些？
3）耐久性的类型和所对应的环境条件？
2）对相同材料而言，一般来说，孔隙率越大的材料，强度越高还是越低？
讲授新课：
一、材料的强度 (Strength of materials)
压、拉、弯、剪、扭的受力类型、测试和计算、Demo工程实例
Compreive strength\\Tensile strength\\Flexural strength \\Shear strength \\Torsional failure
二、材料的弹性、塑性(Elasticity and plasticity)：应力应变实验和关系图、以及判断原则
1）常见建筑材料应力应变关系图举例和分析：
2） 塑性行为原理Physical basis of plastic behaviour：视频Demo
ABCDBACDBADCEFABDCFEGHBADCFEHGb
三、材料的脆性、韧性(brittlene and toughne)： 1）实验Demo以及比较
2）脆性、韧性的判断和比较
粉笔、高碳钢
中碳钢
四、材料的耐久性(Durability) 定义：材料抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能的能力。耐久性是对材料综合性能的一种评述，包括抗冻性、抗渗性、抗风化性、抗老化性、耐化学腐蚀等。 1） 破坏机理
2）几种常见腐蚀
a) 碳化/carbonization：现象、原理和预防方法
（锈蚀现象实例）
（混凝土碳化测试）
（碳化原理）
当 pH 值由12.5降至 11.5以下时，钢筋周围的致密钝化膜就受到破坏，在存在水和二氧化碳的条件下，钢筋就开始锈蚀。
b）冲磨气蚀Abrasion-erosion damage：工程现象、产生原理、环境条件、后果
(Abrasion-erosion damage to the stilling basin of Kinzua Dam)
c) 硫酸盐侵蚀 Sulfate attack：工程现象、产生原理、环境条件、后果
(sulfate attack can significantly weaken the concrete) 3) 其他耐久性介绍：抗渗性、抗冻性、氯离子等化学侵蚀、徐变、老化、虫蛀、耐火、耐热等。
作业：
