20.3 材料的开发和利用 课件+素材（2份打包）

课件42张PPT。第二十章 能源、材料与社会第三节 材料的开发和
利用材料的导电性
材料的特性
新材料课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测材料在人类发展的历史进程中有着极其重要的作用。人类发展过程中先后经历了石器时代、青铜时代和钢铁材料时代。人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和利用密切相关。材料的发展也为科学技术的发展提供了物质基础。
下面我们学习材料的开发和利用的知识。1知识点材料的导电性根据材料的导电性能：材料可分为
1. 导体：容易导电的材料
常见导体：
各种金属；酸、碱、盐的水溶液；人体、大地、石
墨、水银等。
2. 绝缘体：不容易导电的材料
常见绝缘体：
陶瓷、玻璃、橡胶、塑料、各种油等。3.半导体：导电性能介于导体与绝缘体之间的材料
常见半导体：
二极管、三极管、热敏电阻、光敏电阻、集成块等
半导体的材料：
硅、锗、砷化镓等实验探究：发光二极管的独特功能
实验材料：电源、灯泡、开关、导线、接线板、接
线柱、半导体二极管探究：光敏电阻的独特功能探究：热敏电阻的独特功能【例1】(湖南娄底)下列餐具中，通常情况下属于导体的是(　　)
A．玻璃杯　　B．不锈钢汤匙　　
C．瓷碗　　　D．竹筷通常情况下，玻璃杯、瓷碗、竹筷是绝缘体，不锈钢
汤匙是导体。【解析】B对于导体、绝缘体和半导体，可以采用比较法进行学习、理解。(苏州)在①陶瓷、②铜、③盐水、④塑料、⑤玻璃、⑥水银六种物质中，通常情况下属于导体的是(　)
A．①④⑤　 B．①⑤⑥　
C．②③④ 　D．②③⑥
关于半导体的说法错误的是(　　)
A．半导体的导电性能受温度、光照、压力等外界因素的影响比较大
B．收音机的二极管是半导体制成的
C．盐水的浓度对导电性能有很大的影响，调节盐水浓度就可以使盐水成为半导体
D．自动照相机里的光敏电阻就是半导体122知识点材料的特性弹性：材料受力会产生拉长、压 缩或弯曲等形变，除
去外力后，材料又看上去回复原状，这就是弹性。
弹性材料制造的发条用来储存时钟运转所需要的能量硬度材料有软有硬，
较硬的材料能
使较软的材料
产生划痕、凹
陷，或切削、
磨损较软的材
料。硬度是描
述材料的坚硬
程度的物理量。延展性具有延展性的材料可以锻打成片、拉成丝，
大部分的金属都具有延展性。3知识点新材料一、超导材料
为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正在不断地研究性能
更好、更容易制造的材料。
其中有一种性能较好的材
料叫超导材料。
1911年，昂内斯在研究汞
电阻随温度的变化时，观
察到在测试温度降低到
4.2K时，汞的电阻突然降
低到测量不到的微小值。
从而发现超导现象。超导体
1. 超导现象和超导体：当温度降低到绝对零度附近时，
某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可
以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现
象，能够发生超导现象的物质称为超导体。
2. 转变温度TC ：材料由正常状态转变为超导状态的温
度，叫做超导材料的转变温度。
3. 超导体的两个基本特性：零电阻性、抗磁性。
超导材料出现以后，人们首先想到的是利用超导体
的零电阻性实现远距离大功率输电。超导材料不仅电阻为零，
而且还有其他令人注目
的特性。超导磁悬浮现象使人们想
到可以利用超导体来实现
交通工具的无摩擦运行，
大大提高交通工具的安全
性能和运行速度。纳米技术“纳米”译自英文“nanometer”，它并不是什么特殊的物质，而是一种度量单位。1纳米等于十亿分之一米，相当于针尖大小的百万分之一，约相当于45个原子串起来那么长。纳米技术就是指在纳米尺寸范围内，通过直接操纵单个原子、分子来组装和创造具有特定功能的新物质。当物质颗粒小到100纳米以下，这种物质就可被称为纳米材料。其物理性能与化学性质就会较原来有意想不到的巨变，这些“巨变”正在生物学、材料学、信息技术等各个领域展开，它们将对人类未来的生活产生重大影响。纳米材料纳米衣服不用洗、“纳米水”喝出健康。“纳米硫磺”，
在面膜、膏霜等化妆品中应用纳米硫材料，对治疗脂溢性
皮炎、螨虫、青春痘等有奇效。把用纳米材料制成的骨头
构架植入裂缝中，结果5个月后成功让骨头完全愈合。
专家预言，借助纳米技术，未来我们有可能用基因芯片、
蛋白质芯片组装成“纳米机器人”，通过血管送入人体去
侦察疾病；携带DNA去更换或修复有缺陷的基因片段。有
可能用纳米药物来阻断血管饿死癌细胞。使用纳米诊断仪
只需检测微量血液就可从蛋白质和DNA上诊断出各种疾病。
利用碳纳米管，我们可以搭建强度比钢高一百倍，但重量
只有钢的六分之一的新型建筑，摩天大楼将修得更高。而
用碳纳米材料替代硅芯片，将引发电脑行业的革命……【例2】超导体若能应用到社会生活中，会给人类带来很大的好处。各国科学家一直在努力寻找能够在室温下工作的超导材料。假如科学家已研制出室温下的超导材料，你认为它可做下列哪种用途(　　)
A．电炉中的电阻丝　　B．白炽灯泡的灯丝
C．保险丝 D．远距离输电线D电炉中的电阻丝、白炽灯泡的灯丝和保险丝都是利用
电流的热效应来工作的，而超导材料的电阻为零，所
以电流在通过超导材料时，不会产生热量，因此无法
工作；而远距离输电时，由于电线有电阻，所以电流
在通过电线时会产生热量，会消耗掉一部分能量，如
果用超导材料做输电线，在电线上不会消耗能量，故
超导材料可以用来做输电线。【解析】应用电流的热效应来工作的电器，不能用超导材料来
制作，因为超导材料的电阻为零，电流通过超导材料
时不会产生热量。对于超导材料，下列说法中不正确的是(　　)
A．超导材料在一定条件下的电阻为零
B．超导材料可以用来制造电炉丝
C．利用在临界温度以下的超导材料输电，在输电线路上几乎没有电能损耗
D．超导材料的应用目前主要还在实验中1下列关于纳米材料的说法中，正确的是(　　)
A．纳米材料只是尺寸比较小，它的性能与普通材料相同
B．纳米材料做成的存储磁盘，贮存的信息量也少
C．纳米材料可以降低材料的磁性
D．纳米材料可以大大提高材料的强度和硬度2延展性 硬度 弹性绝缘体半导体 导体三极管二极管材料的开发和利用常见材料半导体材料探索新材料应用超导材料纳米 材料如图是测电笔的结构图，其中由绝缘体构成的部分是(　　)
A．金属体笔尾
B．塑料外壳
C．电阻
D．弹簧1下列关于半导体的说法中，正确的是(　　)
A．半导体二极管可以放大电信号
B．半导体三极管具有单向导电性
C．家用电器上的电源指示灯常用发光二极管
D．半导体的导电性比导体的导电性强2如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，这利用了半导体(　　)
A．良好的导电特性
B．良好的绝缘特性
C．电阻随温度变化而变化的特性
D．电阻随光照变化而变化的特性3(济南)小丽家今年新买了一辆轿车。高兴之余，她通过对自己家车的观察和了解，结合所学的物理知识，提出了以下几种说法。其中正确的是(　　)
A．轮胎用橡胶制成利用它良好的弹性
B．避震弹簧在被压缩时弹性势能会增加
C．倒车雷达利用超声波探测车后方情况
D．冬天为车加注的防冻液凝固点较高4有关导体和绝缘体，下列说法正确的是(　　)
A．导体中有多余的电子，而绝缘体中没有
B．导体对电荷的移动没有阻碍作用，而绝缘体有
C．绝缘体中的几乎没有自由移动的电荷
D．绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部没有电荷5