5.5 点击新材料 教案

5.5　点击新材料
1.知道什么是纳米材料,了解纳米材料的特点及应用。
2.知道常见的半导体材料,了解半导体材料的特点及应用。
3.知道什么叫超导,了解超导材料的特点及应用。
调动学生通过上网方式,了解新材料的性能及其应用,让学生体会新材料在生活和社会中的重要应用。
培养学生用多样化的学习方式进行学习。
一、情景导入
如图所示的“全碳气凝胶”固体材料是我国科学家研制的迄今为止世界上最“轻”的材料,其坚固耐用程度不亚于高强度的合金材料,能承受1400℃的高温,而密度只有3kg/m3。已知某飞机采用密度为6×103kg/m3 的高强度合金材料制造,需要合金1.2×105kg,若采用“全碳气凝胶”代替合金材料,只需要“全碳气凝胶”60kg,可见新材料的应用意义重大,今天我们一起点击新材料,了解新材料的特殊属性。
二、新知探究

1.纳米与纳米材料。
纳米：长度单位,1nm＝10－9m
纳米材料：当材料的微粒小到纳米的尺寸时,材料的性能将会发生显著的变化。
2.纳米是一个尺度概念,是一米的十亿分之一,并没有物理内涵。当材料的微粒小到纳米尺寸时,大约是在1～100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种由既不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物体的特殊性能构成的材料,就是纳米材料。(请同学们阅读教材第二部分)
3.想一想：纳米材料有什么应用呢？
总结：纳米陶瓷材料可在常温下任意弯曲；纳米碳管的强度是钢的100倍；纳米磁性材料的磁记录密度比普通的磁性材料高10倍以上；纳米复合材料对光的反射率低,能吸收电磁波,可用作隐形飞机的涂层；气体通过纳米材料的扩散速度比一般材料的扩散速度快几千倍……
4.归纳：
纳米材料
特点
纳米陶瓷
在温室下可任意弯曲
纳米磁性材料
磁记录密度高
纳米复合材料
能吸收电磁波

5.有些材料,它的导电性能介于导体和绝缘体之间,这类材料被称为__半导体材料__。
6.半导体元件具有许多独特的功能,如半导体二极管具有__单向__导电性,只允许电流从__一个方向__通过,不允许电流__反方向__通过。
7.五光十色的LED灯点缀着这个多姿多彩的城市,甚是美观。LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管。现在用的二极管主要是由下列哪种材料制成的(C)
A.陶瓷材料　　B.金属材料
C.半导体材料　　D.纳米材料
8.在日常生活中,我们用到的家用电器,如电子表、收录机、电视机、数码照相机等都含有大量的半导体元件。此外,现代化机床、汽车、火车、轮船、飞机等都用到各种半导体元器件。

9.1911年,荷兰物理学家__昂内斯__,在实验中发现,当温度降至__4.2K__时,汞的电阻会突然接近于零。
10.当温度降到一定时,材料的电阻接近于零,材料的这种特性被称为__超导__性,若在常温下具有超导性能,其应用前景非常宽广。
11.超导材料的应用前景非常广阔,若用它来输电可以大大节约__能源__和__材料__。
12.“隐形飞机”可以有效避开雷达的探测,秘密之一在于它的表面有一层特殊材料,这种材料能够__增强__(选填“增强”或“减弱”)对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状,这种形状能够__减弱__(选填“增强”或“减弱”)电磁波反射回雷达设备。
13.认识什么是隐形材料,并举例说明它的应用。
归纳：1.有些材料能强烈吸收电磁波,称为隐形材料。所以隐形材料的特点是能将雷达发射出的电磁波大部分吸收掉,反射回去的却很少。
2.隐形材料在军事中的应用及其广泛,常用于飞机、坦克等重要军事目标或武器上。如隐形飞机的表面就涂有隐形材料,使敌方的雷达成为“睁眼瞎”,这就是隐形飞机的原理。
三、课堂小结
学生汇报本节课的收获,谈谈对新材料的认识,感悟新材料的发展对人类生活和社会发展带来的影响。
四、教后反思
本节教学内容学生感觉比较新鲜,学习兴趣浓厚,通过阅读和讨论,充分发挥了学生的主体作用,学生的学习积极性和主动性都能得到较好的体现。在课后学生能积极配合教师上网查资料,教师给予了学生单独思考、交流讨论、合作学习、阅读上网的空间,学生的自主性和主观能动性得到了很大程度的调动,初步养成了用多样化的学习方式进行学习的习惯。