2.3 材料科技与人类文明 学案

2.3
材料科技与人类文明
学案
【学习目标】　了解材料科学技术的有关知识及应用
【知识要点】　
一、材料的分类
1．按材料特性分为：__________材料和_________材料
2．按应用领域分为：_________材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等
3．按习惯分为：_________材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。
(
结构
功能
信息
金属
)
二、新材料
1．发生形变后几乎能100%恢复原状的材料称为_______________
2．微电子材料：
_______________。从导电发到性能上看，其电阻率介于_______________和_______________之间。
3．力、热、声、光、磁等方向的某些性能会发生突变的_______________材料，其颗粒在_______________之间的材料。
4．
__________、__________和__________被
当今国际社会公认为现代文明的三大支柱。
（形状记忆合金
半导体
金属导体
绝缘体
纳米
1~100nm
材料
信息
能源）
【问题探究】
纳米材料有哪些奇特效应？
量子尺寸效应：如银的超细微微粒在温度为1K时，会由导体变为绝缘体。
小尺寸效应：如当材料超细微微粒的尺寸与光波波长相当或更小时，将由超导状态变为正常状态。
表面和界面效应：如纳米材料活性极高，极不稳定，很容易与其他原子结合。
宏观量子隧道效应：如低于某一临界温度时，其微观粒子的运动速度基本上与温度无关。
【达标训练】　
1．用_________________的铆钉，是在常温（或工作温度）下把铆钉做成铆接后的形状；然后降温并将两脚拉直，使之能顺利插入铆钉孔；插入后让温度回升，铆钉恢复原状，完成铆接。
2．查阅有关资料，纳米材料在力学、热学、电学、磁学、光学、化学等方面有哪些良好性能？
【达标训练参考答案】　
形状记忆合金制造
力学性能：具有高强、高硬和良好的塑性；
热学性能：超细微微粒的熔点比常规粉体低得多
电学性能：在低温时会呈现电绝缘性
磁学性能：当超细微微粒的尺寸小到临界尺寸时，常规的铁磁性材料会转变为处于顺磁性甚至超顺磁状态的纳米材料
光学性能：半导体材料在室温下具有光致发光特性、光电转换特性、介电特性和压电特性
化学性能：具有相当高的化学活性
【反思】
收获
疑问