2.4 新材料及其应用 教案+当堂检测+备课资源

2.4 新材料及其应用
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.初步认识纳米材料的高科技应用.
2.常识性了解“绿色”能源.
3.常识性了解记忆合金在各种领域的应用.
4.通过介绍一些新材料的应用,激发学生学习物理的热情,调动学习的积极主动性.
【重点难点】
重点:初步认识纳米材料的高科技应用.
难点:了解记忆合金的“记忆”能力.
【新课导入】
导入1:科普知识导入
科普展览会上有一种神奇的金属花,它的花瓣是用一种特殊的金属片——形状记忆合金制成的(如图所示).它具有记忆能力,制作时先将记忆合金制成的花瓣制成开放状态,然后在低温下将花瓣闭合.当灯光一照它会绽放开,如图(甲)所示,当关上灯它又会闭合,如图(乙)所示.
导入2:复习引入
复习提问:
(1)纳米是什么单位?(2)1 nm等于多少米?
纳米是非常小的长度单位,纳米材料在生活生产中有哪些应用呢?从而引入新课.
【课堂探究】
一、复习纳米的定义、了解纳米材料
纳米是原子水平的长度单位,纳米材料主要将某些物质的尺度加工到1~100 nm时,它的物理性质和化学性能与大尺度相比,发生了很大的异常变化,而将这些新的纳米材料应用在某些产品上,产生了神奇的效果.
1自学部分(课本P55“纳米材料”部分)
2.通过图片了解纳米材料在生活和科技上的应用.
二、了解绿色能源及其发展前景
1.自学部分(课本P56“绿色能源部分”)
2.谈谈对绿色能源的理解.
(以电源为例,长期以来,它对我们生活环境造成的危害.电源的发展,趋向于环保)
3.新能源的开发
(1)风能的开发(瓜州)
(2)光能的开发(敦煌)
(3)核能的研发(核电厂)
(4)其他能源的利用(地热能、水能、潮汐能、沼气等)
4.新能源的优点
耗能低、干净、清洁、无污染、有地域优势.太阳能有取之不尽,用之不竭等特点.
三、记忆合金
1.展示图片,通过图片初步了解记忆合金的应用.
2.通过自学教材,再次了解记忆合金的工作原理及应用.
记忆合金的主要成分是镍和钛,它独有的物理特性是:当温度达到某一数值时,材料内部的晶体结构就会发生变化,从而导致了外形的变化.
3.总结记忆合金应用在哪些方面.
(1)工业;(2)医学;(3)科技;(4)日常生活
1.“采用最新技术制成的纳米机器人小得像跳蚤一样”,这里提到的“纳米”是　长度　的单位.?
2.有一种碳纳米管的直径只有1.4 nm,5万个这种碳纳米管并排起来只有一根头发丝那么粗,则这种碳纳米管的直径约等于　1.4×10-9　 m,一根头发丝的直径等于　7×104　 nm,合　70　 μm.?
3.纳米材料所特有的性能及应用是(　B　)
①大大提高材料的强度和硬度;②降低烧结温度;③提高材料的磁性;④能制作高贮存密度的量子磁盘;⑤纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞
A.只有① B.只有①②
C.只有①②③⑤ D.①②③④⑤都是
4.下列各种能源中,属于“绿色能源”的是(　A　)
A.太阳能 B.煤炭 C.石油 D.天然气
神奇的记忆合金
1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应,即合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般地变回到原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金.记忆合金的开发迄今不过20余年,但由于其在各领域的特效应用,正广为世人所瞩目,被誉为“神奇的功能材料”.
记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例.人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作.记忆合金在临床医疗领域内有着广泛的应用,例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等,记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色.