2.4新材料及其应用 配套课件-2021-2022学年北师大版物理八年级上册（29张）

(共29张PPT)
第四节　新材料及其应用
第二章　物质世界的尺度、质量和密度
新材料
新材料：是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。
一、记忆合金
记忆合金花
开灯，“花”开
关灯，“花”谢
结论：它具有记忆能力。
“花”开
先在高温下将花瓣制成开放
原状
演示实验
后在低温下将花瓣弯成闭合
一、记忆合金
学生实验
原状
1.
将金属丝弯成你喜欢的形状
2.
将金属丝泡在热水中，观察金属丝的形状
一、记忆合金
主要成分：
当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致外形变化。
镍和钛
原理：
低温
高温
冷却
加热
一、记忆合金
应用
阿波罗11号天线体积大，如何带到月球上？
一、记忆合金
应用
医用记忆合金材料环抱式接骨板
稳定性高
可实现智能安装
一、记忆合金
应用
演示实验：记忆合金弹簧放在热水中
一、记忆合金
应用
当温度超过某一温度时弹簧自动伸长，将阀门关闭，避免烫伤
形状记忆合金（简称SMA）恒温原理图
二、纳米材料
只有一个原子厚，约为
0.335
nm
的二维碳膜。最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。
石墨烯
——2010
年诺贝尔物理学奖
石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变
21
世纪”。
石墨烯
二、纳米材料
将某些物质的尺度加工到
1～100
nm
时，它们的物理性质或化学性质与较大尺度时相比，发生了异常的变化，具有一些特殊的用途，这种材料称为纳米材料
1
nm＝10-9
m
纳米尺度
二、纳米材料
1.
防水防油
防水
防油
特点
荷叶的自洁效应
——荷叶的自洁效应
二、纳米材料
1.
防水防油
应用
二、纳米材料
特点
2.
抗菌性
——将银纳米化，使银的杀菌能力飞跃
纳米奶瓶
普通奶瓶
纳米抗菌奶瓶
二、纳米材料
应用
2.
抗菌性
二、纳米材料
特点
3.
韧性大和强度高
纳米陶瓷刀摔不坏
普通陶瓷盘
——纳米陶瓷粉制成
二、纳米材料
应用
3.
韧性大和强度高
轴承和滚珠
二、纳米材料
特点
4.
熔点低：金的熔点是
1
064
℃，纳米尺度可降低到
33
℃
5.
吸收电磁波：隐形技术
歼—20
2017
年中国研制的第四代双发重型隐形战斗机服役，标志着中国成为第二个自主研发并装备第五代战斗机的国家。
二、纳米材料
根据预习，纳米材料有哪些优点？亲手试一试。
分组实验
纳米领带、纳米手套、纳米鞋垫、纳米海绵擦、纳米瓷砖、水、油、未洗的锅。
二、纳米材料
强度高，约为普通钢的100倍。
自重轻，是钢质量的1/6。
具有良好的柔韧性，可弯曲。
纳米防弹衣
纳米碳管
纳米碳管、石墨烯
石墨烯
三、“绿色”能源
能源危机让人类一直在寻找各种高效和环保的“绿色”的能源。新材料在这方面扮演了重要的角色。
不能重复使用　对环境有污染
干电池
三、“绿色”能源
体积小、质量轻、能多次充电、对环境污染小
锂离子电池
锂离子电池的应用
三、“绿色”能源
把太阳能直接转换成电能，不会造成污染
硅光电池
多晶硅、非晶硅材料能制造大面积的太阳能电池，提高效率、降低成本。1
m2
可提供
100
多瓦。
三、“绿色”能源
硅光电池
路灯
天宫一号和神舟十一号
三、“绿色”能源
氢燃料电池
用氢制成、无污染、无噪声、高效率
课堂小结
1.
记忆合金
　特点：记忆高温或低温时的形状
　原因：当温度达到某一数值时晶体结构发生变化
　应用：太空天线运输、医学接骨、热水恒温阀门
2.
纳米材料
　原因：物质加工到纳米尺度，物理化学性质变化
　特点及应用：抗菌、防水防油、韧性大强度高
3.
“绿色”能源
　电源发展：锂离子电池、硅光电池、氢燃料电池
课堂练习
1.
关于记忆合金，下列说法正确的是（　　）
A.
将铁块烧红放入冷水中淬火，铁没有变成铝，因此铁是记忆合金
B.
记忆合金的主要成分是镍和钛
C.
记忆合金之所以可以“记忆”形状，原因是当温度达到某一数值时晶体结构发生变化
D.
如果用记忆合金制作汽车外壳，若车壳变形，只需拿电热吹风对其加热就可恢复原状
课堂练习
2.
关于纳米材料，下列说法正确的是（　　）
A.
三维尺度中至少有一维处于纳米量级
B.
厨师穿的工作服用纳米材料制成会易清洗
C.
纳米陶瓷更易破碎
D.
隐形技术用到了纳米材料
3.
关于能源，下列说法正确的是（　　）
A.
“绿色”能源指来源于植物的能源
B.
太阳能是“绿色”能源
C.
电动自行车使用干电池
D.
氢燃料电池噪声大、效率高
课堂练习