四、新材料及其应用
图片预览
文档简介
课件28张PPT。四、新材料及其应用学习目标
１、了解纳米材料、“绿色”能源、记忆合金等新材料及应用；
２、会上网查资料，了解一些新材料；
３、通过了解新材料的应用及新的前景，激发学习兴趣，扩展视野。 不会“积水”的路面
德国马路不积水：路面透水环保 大道冬暖夏凉
中国日报网站消息：近日，多年未遇的大暴雨相继袭击了北京、上海等城市。暴雨过后，各城市均发生了严重的积水现象，积水导致交通堵塞、电力中断。专家指出，造成这种情况的主要原因是城市路面不透水。
相比之下，以环保技术见长的德国却很少见到路面积水。他们的经验是在城市和乡村铺设透水路面，像人行道、步行街、自行车道、郊区道路等受压不大的地方，采用透水性地砖，这种砖本身可透水，砖与砖之间采用了透水性填充材料拼接；对于自行车存放地和停车场的地面，德国人选择有孔的混凝土砖，并在砖孔中用土填充，这样有利于杂草生长，从而使地面的40%具有绿化功能；考虑到居民区、公园和街头广场更需要绿化和美化，因此这些地方选用实心砖铺路，但砖与砖之间会留出空隙。空隙中留有泥土，天然的草可在此处生长，这样的地面可形成35%的绿化面积；在房舍周围、居民区步行道、校园和公园的步行道上，由于往来行人较多，路面使用率高，因此他们大多采用细碎石或细鹅卵石铺路。由大小均匀的石子散落而成的路，不仅地面透水性好，而且还不长杂草；城市街道的主要路面则用有孔砖加碎石来铺设，即在带孔的地砖孔中撒入碎石。这种地面不生杂草，但可使雨水顺利渗透，其地面的热反射也大大低于全硬化地面。
德国城市为何把硬化地面改成透水路面？有关专家认为，城市铺设硬化地面会带来环境危害。如，不能通透雨水，使得雨水对地下水的补充被阻断；雨水在地面汇集，大量集中在机动车和自行车道上，引起交通堵塞；不能及时吸收雨水，使河水水位迅速增高；雨水从地面流失或被蒸发，使城市扬尘污染加重，地面平均温度升高，能源消耗加大等。同时，硬化地面还会带来严重的生态危害。由于它使地面的空气交换和空气湿度降低，加速了城市热岛效应的形成。而且硬化地面是“死亡性地面”，会影响地面的生态系统。
相反，透水路面却平衡了城市生态系统。雨水由透水路面渗透入地，地下水位迅速回升。由于透水地面能通透“地气”，使地面冬暖夏凉，雨季透水，冬季化雪，可以增加城市居住的舒适度。另外，由于透水地面的孔隙多，地表面积大，对粉尘有较强的吸附力，减少了扬尘污染，也可降低噪音。
超级纳米防弹衣 自战争出现以来,防弹衣的研发就从未停息,人们一直在防弹衣的防护性和舒适性之间寻找平衡,希望它能既刀枪不入、又轻便柔韧。“防弹衣”,专业人士称之为“人体装甲”。现代意义上的防弹衣最早出现于朝鲜战争期间,美军首先试验并使用了尼龙合成纤维制作的防弹衣。这种防弹衣,根本无法保护军人的许多关键部位,如手臂、颈部、腿部和肘部,因为这些部位需要经常活动和弯曲。如今防弹衣的主要材料是“凯夫拉”纤维(一种合成纤维,全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺纤维”)或高强度聚乙烯纤维。完全用“凯夫拉”或高强度聚乙烯纤维制作的软质轻便人体装甲舒适性很好,但只能防御民用小威力手枪。抵抗大威力枪弹,往往需要增加硬质“凯夫拉”或陶瓷防弹插板,这样防弹衣不但厚重,而且硬邦邦的,很难有舒适性可言。据英国GIZ杂志报道,美国“陆军研究实验室”(ARL)和“特拉华州立大学合成物质研究中心”(UDTC)的科学家运用新型纳米科技研制出来的“剪切增稠液体”(Shear Thicken Fluid,简称STF),将制造出新一代防弹衣,而利用“剪切增稠液体”处理升级的新型防弹衣可制造“超强胶水”的水生细菌TFT薄膜场效应晶体管能让显示器更精细更明亮 Thin Film Transistor (薄膜场效应晶体管)，是指液晶显示器上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。从而可以做到高速度高亮度高对比度显示屏幕信息，TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）是多数液晶显示器的一种太阳能路灯太阳能电池车形态各异的记忆弹簧（一）纳米材料1、纳米是_____单位,1nm=______m ; 2、一张纸的厚度约为0.1mm,合_____nm.长度1x1051x10－9纳米材料 将某些物质的尺度加工到１－100nm时，它们的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，发生了异常的变化，这就称为纳米材料。 大 气 污 染 核 污 染 水 污 染绿色能源 利用现代技术开发干净、无污染的新能源，如太阳能、风能、潮汐能等 ．航 模 电 池常用的手机锂电池太阳能电池耳机 利用太阳能飞行（一）电池1、干电池：只能用一次，丢弃会污染环境；2、铅蓄电池：能多次使用，但太笨重不宜携带；_______3、锂电池：体积小，质量轻，能够多次充电使用，对环境的污染小；4、硅光电池：把太阳能转化为电能，并且对环境的完全不会造成污染；太阳能电池的开发4、美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳能电池，光电转换率高达到36%，但这种太阳能太贵，只能用与卫星上使用。了解一下1、单晶硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率为20%左右，价格比较贵。
2、多晶硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率小于20%，价格比较高。
3、非晶态硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率只有13%左右，价格比较便宜，适合推广使用。练习： 1、纳米技术是指纳米尺度内的科学技术，它是现代科学技术的前沿，纳米是一个很小的 单位，1nm = m；
2、我们在日常生活中长期使用的干电池具有轻便的优点，但只能使用一次，丢弃后会 ；铅蓄电池能反复使用，但是又 了；用锂做的电极制造出的锂离子电池，它具有体积 ，质量 ，能够多次充电，对环境污染 ，等特点。最理想的绿色能源是 。
3、记忆合金的主要成分是 和 ，它的物理性质是当温度达到一定的数值时材料内部的 结构会发生变化，从而导致了 的变化。长度1x10－9污染环境笨重小轻小太阳能镍钛外形晶体课堂小结：本节课主要认识了
1、纳米材料及其应用；
2、绿色能源的开发和利用；
3、新材料----记忆合金；
１、了解纳米材料、“绿色”能源、记忆合金等新材料及应用；
２、会上网查资料，了解一些新材料；
３、通过了解新材料的应用及新的前景，激发学习兴趣，扩展视野。 不会“积水”的路面
德国马路不积水：路面透水环保 大道冬暖夏凉
中国日报网站消息：近日，多年未遇的大暴雨相继袭击了北京、上海等城市。暴雨过后，各城市均发生了严重的积水现象，积水导致交通堵塞、电力中断。专家指出，造成这种情况的主要原因是城市路面不透水。
相比之下，以环保技术见长的德国却很少见到路面积水。他们的经验是在城市和乡村铺设透水路面，像人行道、步行街、自行车道、郊区道路等受压不大的地方，采用透水性地砖，这种砖本身可透水，砖与砖之间采用了透水性填充材料拼接；对于自行车存放地和停车场的地面，德国人选择有孔的混凝土砖，并在砖孔中用土填充，这样有利于杂草生长，从而使地面的40%具有绿化功能；考虑到居民区、公园和街头广场更需要绿化和美化，因此这些地方选用实心砖铺路，但砖与砖之间会留出空隙。空隙中留有泥土，天然的草可在此处生长，这样的地面可形成35%的绿化面积；在房舍周围、居民区步行道、校园和公园的步行道上，由于往来行人较多，路面使用率高，因此他们大多采用细碎石或细鹅卵石铺路。由大小均匀的石子散落而成的路，不仅地面透水性好，而且还不长杂草；城市街道的主要路面则用有孔砖加碎石来铺设，即在带孔的地砖孔中撒入碎石。这种地面不生杂草，但可使雨水顺利渗透，其地面的热反射也大大低于全硬化地面。
德国城市为何把硬化地面改成透水路面？有关专家认为，城市铺设硬化地面会带来环境危害。如，不能通透雨水，使得雨水对地下水的补充被阻断；雨水在地面汇集，大量集中在机动车和自行车道上，引起交通堵塞；不能及时吸收雨水，使河水水位迅速增高；雨水从地面流失或被蒸发，使城市扬尘污染加重，地面平均温度升高，能源消耗加大等。同时，硬化地面还会带来严重的生态危害。由于它使地面的空气交换和空气湿度降低，加速了城市热岛效应的形成。而且硬化地面是“死亡性地面”，会影响地面的生态系统。
相反，透水路面却平衡了城市生态系统。雨水由透水路面渗透入地，地下水位迅速回升。由于透水地面能通透“地气”，使地面冬暖夏凉，雨季透水，冬季化雪，可以增加城市居住的舒适度。另外，由于透水地面的孔隙多，地表面积大，对粉尘有较强的吸附力，减少了扬尘污染，也可降低噪音。
超级纳米防弹衣 自战争出现以来,防弹衣的研发就从未停息,人们一直在防弹衣的防护性和舒适性之间寻找平衡,希望它能既刀枪不入、又轻便柔韧。“防弹衣”,专业人士称之为“人体装甲”。现代意义上的防弹衣最早出现于朝鲜战争期间,美军首先试验并使用了尼龙合成纤维制作的防弹衣。这种防弹衣,根本无法保护军人的许多关键部位,如手臂、颈部、腿部和肘部,因为这些部位需要经常活动和弯曲。如今防弹衣的主要材料是“凯夫拉”纤维(一种合成纤维,全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺纤维”)或高强度聚乙烯纤维。完全用“凯夫拉”或高强度聚乙烯纤维制作的软质轻便人体装甲舒适性很好,但只能防御民用小威力手枪。抵抗大威力枪弹,往往需要增加硬质“凯夫拉”或陶瓷防弹插板,这样防弹衣不但厚重,而且硬邦邦的,很难有舒适性可言。据英国GIZ杂志报道,美国“陆军研究实验室”(ARL)和“特拉华州立大学合成物质研究中心”(UDTC)的科学家运用新型纳米科技研制出来的“剪切增稠液体”(Shear Thicken Fluid,简称STF),将制造出新一代防弹衣,而利用“剪切增稠液体”处理升级的新型防弹衣可制造“超强胶水”的水生细菌TFT薄膜场效应晶体管能让显示器更精细更明亮 Thin Film Transistor (薄膜场效应晶体管)，是指液晶显示器上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。从而可以做到高速度高亮度高对比度显示屏幕信息，TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）是多数液晶显示器的一种太阳能路灯太阳能电池车形态各异的记忆弹簧（一）纳米材料1、纳米是_____单位,1nm=______m ; 2、一张纸的厚度约为0.1mm,合_____nm.长度1x1051x10－9纳米材料 将某些物质的尺度加工到１－100nm时，它们的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，发生了异常的变化，这就称为纳米材料。 大 气 污 染 核 污 染 水 污 染绿色能源 利用现代技术开发干净、无污染的新能源，如太阳能、风能、潮汐能等 ．航 模 电 池常用的手机锂电池太阳能电池耳机 利用太阳能飞行（一）电池1、干电池：只能用一次，丢弃会污染环境；2、铅蓄电池：能多次使用，但太笨重不宜携带；_______3、锂电池：体积小，质量轻，能够多次充电使用，对环境的污染小；4、硅光电池：把太阳能转化为电能，并且对环境的完全不会造成污染；太阳能电池的开发4、美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳能电池，光电转换率高达到36%，但这种太阳能太贵，只能用与卫星上使用。了解一下1、单晶硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率为20%左右，价格比较贵。
2、多晶硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率小于20%，价格比较高。
3、非晶态硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率只有13%左右，价格比较便宜，适合推广使用。练习： 1、纳米技术是指纳米尺度内的科学技术，它是现代科学技术的前沿，纳米是一个很小的 单位，1nm = m；
2、我们在日常生活中长期使用的干电池具有轻便的优点，但只能使用一次，丢弃后会 ；铅蓄电池能反复使用，但是又 了；用锂做的电极制造出的锂离子电池，它具有体积 ，质量 ，能够多次充电，对环境污染 ，等特点。最理想的绿色能源是 。
3、记忆合金的主要成分是 和 ，它的物理性质是当温度达到一定的数值时材料内部的 结构会发生变化，从而导致了 的变化。长度1x10－9污染环境笨重小轻小太阳能镍钛外形晶体课堂小结：本节课主要认识了
1、纳米材料及其应用；
2、绿色能源的开发和利用；
3、新材料----记忆合金；