课件55张PPT。沪粤版 八年级上5.5 点击新材料 初步了解半导体、超导体和纳米材料的一些特点及其应用。学习目标新知导入 各种新材料层出不穷,它们越来越多地进入我们的学习、工作和生活的方方面面,并正在改变我们的生活方式,提高我们的生活质量,促进社会的进步和发展。下面,我们点击几种新材料,初步认识它们。新知讲解一、纳米材料
1、纳米定义:纳米是长度单位,1nm=10-9 m 即:十亿分之一米
2、特点:当材料的微粒小到纳米尺寸时,材料的性能就会发生显著变化.如: 黄金在正常情况下呈金黄色,而它的纳米颗粒却变成了黑色,且熔点显著下降. 黄金的纳米颗粒黄金应用:工业、农业、能源、环境保护、医疗、国家安全等方面 传统的衣服一般是满足人们御寒、遮羞和散热等功能,而添加了纳米材料的衣物其功能就会完全不同:添加纳米级的紫外线反射剂(二氧化钛、氧化锌、氧化亚铝、炭黑)和改善纺织物本身品质,可制造出抗紫外线纤维。 在物体中加入接触性抗菌剂,如金属元素、金属离子,光催化剂,如纳米二氧化钛,纳米氧化锌、纳米氧化硅可制造出抗菌、抑菌、除臭型化纤织物。 纳米抗菌PPR管 在纤维中加入一些远红外纳米陶瓷粉,可制造保温保健纺织品,吸收人体或外界的红外辐射并产生远红外,以促进血液循环,屏蔽红外线,起到保暖保健功效。纳米负离子四件套保健抗菌四件套 在纤维中添加超微细导电剂(炭黑、二氧化锡、氧化锌、二氧化钛)制成抗静电纤维,能避免在穿着中由静电引起的不舒适,并应用在特殊工作场合。纳米镀银 防静电导电纤维用纳米技术对食物进行分子、原子的重新编程,某些结构会发生改变,从而能大大提高某些成分的吸收率,加快营养成分在体内的运输,延长食品的保质期。纳米食品具有提高营养、增强体质、防止疾病、恢复健康、调节身体节律和延缓衰老等功能.目前的纳米食品主要有钙、硒等矿物质制剂、维生素制剂、添加营养素的钙奶与豆奶、纳米茶和各种纳米功能食品等纳米茶 用抗菌性纳米材料可以制作抗菌冰箱。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装已经面世。 利用纳米粉末(比如二氧化钛),可以使废水彻底变成清水,完全可以饮用,实现水的净化处理。将纳米三氧化二铁、纳米二氧化钛、纳米氧化锌加入到涂料中,可以使墙面涂料的耐刷性能提高近十倍并且使涂料有一定的自洁能力。 玻璃和瓷砖表面涂上一层纳米薄膜,可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖,根本不用擦。 纳米冰晶玻璃装饰画客厅静字无框画水晶画三联画书房挂画 含纳米微粒的建筑材料还可以吸收对人体有害的紫外线 使用纳米碳化硅可以制造防火建筑材料。纳米隔热板 增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、碳酸钙、二氧化硅等,这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用,可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升,使塑料的物理性能得到明显改善 塑料纳米能量杯 纳米电子学使量子元件代替微电子器件,“深蓝”、“银河”等巨型计算机就能装入口袋。 未来以纳米技术为核心的计算机处理信息的速度将更快,效率更高。 纳米卫星可以随时向驾驶员提供交通信息,帮助其安全驾驶。而且,由于纳米技术将使现代人不可想象的星际旅行变为现实将煤炭中的原子重新排列钻石向沙子中加入一些微量元素,并将
原子重新排列电脑芯片土壤、水和空气
的原子重新排列马铃薯细胞老化时一个分子一个分子地制
造出来新细胞生命无限延长展望未来二、超导材料
当温度降到一定时,材料的电阻变为零的特性称为称为超导具有这种性质的物质性超导体。物质在超低温下失去电阻的性质,称为超导材料。超导材料的应用:
(1)利用超导零电阻特性实现远距离大功率输电可无损耗输送强电流。
(2)超导材料种类多,应用广泛。如:高温超导磁体 3、超导磁悬浮列车:
用超导实现交通工具的无摩擦运行。磁悬浮列车三、半导体材料
半导体:介于导体和绝缘体之间的物体锗、硅、砷化镓等都是半导体材料
半导体应用广泛:小到电子表、收录机、数码照相机、电视机、电脑CPU﹑电子线路板﹑收录机;大到汽车、火车、飞机、宇宙飞船 、﹑飞机、 轮船﹑机器人。线路板半导体元件二极管的单向导电性三、隐形材料1、特点 能将雷达发射出的电磁波大部分吸收掉,反射回去很少。2、应用飞机、坦克等重要军事目标或武器上1、【2017.桂林】通常情况下,以下物体属于导体的是( )
A.铁丝 B.木块 C.陶瓷碗 D.橡胶轮胎
2. 【2017.湘潭】目前世界上最轻的一类物质“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,“轻”说明“碳海绵”( )
A.密度小 B.体积小 C.硬度小 D.弹性小AA课堂练习3、集成电路中的二极管是利用 _______(填“半导体”或“超导体”)材料制成的。半导体4.【2017.河池】科学家发明一种由石墨烯制成的“排热被”,把它覆盖在电子元件上,能大幅度降低电子元件工作时的温度.这说明石墨烯具有良好的________(选填“导电”或“导热”)性;用半导体材料制成的发光二极管具有________导电的属性.导电单向5.超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零,如用这种材料制成输电线.将有效降低输电过程中________的损耗.电能6、石墨烯又称单层墨,它仅由一层碳原子组成,具有许多奇特的属性,包括极强的拉力,优良的导电性和导热性,硬度最大,熔点超过3000℃等,这种高新材料有可能代替硅成为新的半导体材料。根据石墨烯的特性,你认为石墨烯不能用来制成( )
A.高压输电线?? B.坚韧的防弹衣
C.发光二极管? ? D.保温隔热材料D 加热后能随意拉长和扭曲,冷却后形状不变;再次加热可恢复到原来形状。应用:
记忆合金管的接头形状记忆合金拓展提高记忆铆钉 医疗上用镍钛形状记忆合金制造牙齿的矫正器、凝血过滤器,脑动脉瘤手术夹钳、人造心脏瓣膜、脊椎矫正器、骨折部位的定位夹具等,给病人带来福音。
将“记忆金属”做成“金属食道支架”,能在患者喉部膨胀成新的食道,必要时只要向食道里加冰块,“食道”又会遇冷收缩,从而可轻易取出。
总结:
1、纳米:长度单位, 1nm=10-9 m
2、超导材料:电阻为零的材料。
3、半导体:介于导体和绝缘体之间的物体
锗、硅、砷化镓等都是半导体材料半导体二极管具有单向导电性课堂总结总结:
1、纳米:长度单位, 1nm=10-9 m
2、超导材料:电阻为零的材料。
3、半导体:
半导体二极管具有单向导电性板书设计作业布置沪粤版八年级物理上册第132页课外活动谢谢21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料?一线教师?一线教研员?
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沪粤版八年级物理第五章我们周围的物质 第五节 《点击新材料》课时教学设计
课题
5.5 点击新材料
单元
第五章
学科
物理
年级
八年级
学习
目标
知识与技能:初步了解半导体、超导体和纳米材料的一些特点及其应用。
过程与方法:经历上网、进图书馆、作社会调查收集资料的过程,学习查文献资料和社会调查研究问题的方法,感悟新材料的发展对人类生活和社会发展带来的影响。
情感态度与价值观:了解新材料对人类生活和社会发展带来的影响,体会科学技术是第一生产力的重大意义,激发学生为振兴中华而学习的积极性
重点
了解这几种新材料的特性及其应用;
难点
怎样创造条件让学生了解更多的关于新材料及其应用的信息
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
多媒体展示:各种各样的新材料及其应用
各种新材料层出不穷,它们越来越多地进入我们的学习、工作和生活的方方面面,并正在改变我们的生活方式,提高我们的生活质量,促进社会的进步和发展。下面,我们点击几种新材料,初步认识它们。
学生观察
激发学生的学习兴趣
讲授新课
(一)、纳米材料
1、指导学生阅读课文,了解纳米材料的特点及其应用。
2、学生交流讨论自己上网或进图书馆搜集的有关米材料的特点及其应用的材料
(二)、超导材料
1、指导学生阅读课文,了解超导材料的特点及其应用。
物质在超低温下失去电阻的性质称为超导电,具有这种性质的物质称为超导体,超导体在电阻消失以前的状态称为常导状态,电阻消失以后的状态称为超导状态。 2、学生交流讨论自己上网或进图书馆搜集的有关超导材料的特点及其应用的材料
(三)、半导体材料
1、学生阅读课文,了解什么是半导体
2、学生实验:学生按照课本图5-25研究半导体的导电特性
3、多媒体播放半导体材料在生活中的应用
(四)、隐形材料
1、指导学生阅读课文,了解隐形材料的特点及其应用。
2、学生交流讨论自己上网或进图书馆搜集的有关隐形材料的特点及其应用的材料
(五)、你还知道有哪些新材料:同学互相交流
巩固提升
1、【2017.桂林】通常情况下,以下物体属于导体的是( )
A.铁丝 B.木块 C.陶瓷碗 D.橡胶轮胎
2. 【2017.湘潭】目前世界上最轻的一类物质“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,“轻”说明“碳海绵”( )
A.密度小 B.体积小 C.硬度小 D.弹性小
3、集成电路中的二极管是利用 _______(填“半导体”或“超导体”)材料制成的。
4.【2017.河池】科学家发明一种由石墨烯制成的“排热被”,把它覆盖在电子元件上,能大幅度降低电子元件工作时的温度.这说明石墨烯具有良好的 ________(选填“导电”或“导热”)性;用半导体材料制成的发光二极管具有________导电的属性.
5.超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零,如用这种材料制成输电线.将有效降低输电过程中________的损耗.
学生自学课本并互相交流
学生练习
培养学生的合作交流能力
培养学生应用物理知识解决实际问题的能力
课堂小结
1、纳米:长度单位, 1nm=10-9 m
2、超导材料:电阻为零的材料。
3、半导体材料:介于导体和绝缘体之间的物体
锗、硅、砷化镓等都是半导体材料
半导体二极管具有单向导电性
板书
1、纳米:长度单位, 1nm=10-9 m
2、超导材料:电阻为零的材料。
3、半导体材料:介于导体和绝缘体之间的物体
锗、硅、砷化镓等都是半导体材料
半导体二极管具有单向导电性