2.4 新材料及其应用(要点讲解+当堂检测+答案)
文档属性
| 名称 | 2.4 新材料及其应用(要点讲解+当堂检测+答案) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-10-23 11:58:47 | ||
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文档简介
北师大版物理八年级上册同步学案
第二章 物质世界的尺度、质量和密度
第四节 新材料及其应用
要 点 讲 解
要点一 纳米材料
1. 特点：将某些物质的尺度加工到1nm～100nm时，它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时相比，发生了异常变化，这种材料就称为纳米材料。
2. 应用：纳米技术在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等各个方面有广泛的应用。
3. 举例：有的洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，具有抑制细菌生长的功能；普通领带的表面经过纳米方法处理后会有很强的自洁性能，不沾水也不沾油；陶瓷中加入了纳米陶瓷粉后就具有一定的韧性，如果用它制造发动机的缸体，可以提高发动机的性能
经典例题1 一般分子的直径约为0.4nm。碳纳米管内部是空的，外部直径只有几到几十纳米，密度远小于钢，而强度远大于钢，下列说法正确的是( )
A. 纳米是体积单位
B. 碳纳米管是一种万能的材料
C. 碳纳米管可以作为制造防弹背心的材料
D. 碳纳米管可以制造尺寸小于一般分子的器件
解析：纳米是长度单位，不是体积单位；碳纳米管是一种纳米材料，但不是万能的材料；碳纳米管密度小、强度大，可以作为制作防弹背心的材料；碳纳米管的尺寸大于一般分子的尺寸，故选C。
答案：C
要点二 “绿色”能源
“绿色”能源具有高效环保的特点，新材料在这方面扮演了重要的角色，以电源为例：
1. 锂离子电池：体积小、质量轻、能多次充电、对环境污染小等特点；广泛应用于移动通信、小型摄像机等设备上。
2. 硅光电池：能把太阳能转化为电能，且完全不会造成污染；多晶硅和非晶硅材料可以制造出大面积的太阳能电池，广泛应用于人造卫星、家庭生活。
3. 氢燃料电池：使用化学元素氢制成的储存能量的电池，无污染、无噪声、高效率；应用于汽车等动力设备，属于名副其实的“绿色”能源。
经典例题2 人类一直在寻求各种高效和“绿色”的能源，新材料在这方面扮演了重要的角色。硅是一种半导体材料，可制作硅光电池，硅光电池能把________能直接转换成________能，且完全不会造成污染。
解析：硅光电池接受太阳光的照射，将太阳能转化为电能。
答案：太阳 电
要点三 记忆合金
1. 概念：有些合金在加热时能像弹簧一样被拉长和扭曲，冷却后可以保持这个形状不变，当再次加热时，它们又恢复到被拉长或扭曲前的形状，这种合金叫做形状记忆合金。
2. 成分：镍和钛。
3. 物理特性：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化。
4. 应用：航空航天、临床医学领域以及日常生活中。
经典例题3 下列关于记忆合金的说法中正确的是( )
A. 记忆合金是一种特殊的金属
B. 记忆合金的主要成分是镍和钛，它具有记忆效果，能恢复原来的形状
C. 记忆合金是一种能记住很多知识的金属
D. 以上说法都不对
解析：记忆合金不是一种金属，是一种特殊的合金，故A选项错误；记忆合金的主要成分是镍和钛，它具有记忆效果，尤其是对形状有记忆效果，当外界条件改变时，能恢复原来的形状，故B选项正确；记忆合金的记忆不是记住很多知识，故C选项错误。
答案：B
当 堂 检 测
1. 下列现象不属于纳米技术应用的是( )
A. 纳米防水布 B. 纳米抗菌奶瓶
C. 陶瓷硬度高，耐磨损，耐高温 D. 领带不沾水也不沾油
2. 下列能源中，不能称为“绿色”能源的是( )
A. 氢燃料 B. 常见的干电池
C. 硅光电池 D. 太阳能电池
3. 下列关于电池的说法正确的是( )
A. 长期以来使用的干电池外面有金属包装，对环境无污染
B. 铅蓄电池可反复使用，携带方便
C. 锂电池丝毫无污染，一点缺点也没有
D. 以上说法都不对
4. 纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质，具有记录密度大、矫顽力高、记录质量好等特点，下列器件可用纳米磁性材料制成的是( )
A. 洗衣机内壁 B. 耐腐蚀容器
C. 计算机存储器 D. 高性能防弹背心
5. 纳米技术是现代科学技术的前沿，下面有关其应用的说法错误的是( )
A. 在电子和通信方面，用纳米薄层和纳米点制造纳米电子元件
B. 在医疗方面，制造纳米结构药物以及生物传感器，研究生物膜和DNA的精细结构
C. 在制造业方面，可以利用纳米机械制造蜜蜂大小的直升机
D. 纳米技术只能用来测量微小颗粒的直径
6. 1969年7月20日，“阿波罗”11号登月舱在月球着陆，宇航员登月后，在月球上放置了一个半球形的直径数米大的天线。天线先在正常情况下按预定要求做好，然后降低温度把它压成一团，装进登月舱带上天去。放到月面上以后，在阳光照射下温度升高，当达到转变温度时，天线又“记”起了自己的本来面貌，变成一个巨大的半球形。制成天线的材料是( )
A. 纳米材料 B. 记忆合金
C. “绿色”能源 D. 铝合金
7. 记忆合金在各个领域有着广泛的应用，例如人造卫星上庞大的天线，可以利用记忆合金制作；临床医疗中用记忆合金制成伤骨固定加压器等。请发挥你的想象，还有哪些地方可以使用记忆合金 。(请举出一例)
8. 纳米技术，是研究尺寸在1～100nm的材料的技术，0.05mm＝ nm。金的熔点为1064℃，但10nm的金粉熔点为940℃，5nm的金粉的熔点为830℃，因而烧制温度可以大大降低，金属纳米颗粒的熔点 (选填“大于”“小于”或“等于”)同种金属的熔点。
当堂检测参考答案
1. C 2. B 3. D 4. C 5. D 6. B
7. 汽车的外壳(合理均可)
8. 5×104 小于
第二章 物质世界的尺度、质量和密度
第四节 新材料及其应用
要 点 讲 解
要点一 纳米材料
1. 特点：将某些物质的尺度加工到1nm～100nm时，它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时相比，发生了异常变化，这种材料就称为纳米材料。
2. 应用：纳米技术在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等各个方面有广泛的应用。
3. 举例：有的洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，具有抑制细菌生长的功能；普通领带的表面经过纳米方法处理后会有很强的自洁性能，不沾水也不沾油；陶瓷中加入了纳米陶瓷粉后就具有一定的韧性，如果用它制造发动机的缸体，可以提高发动机的性能
经典例题1 一般分子的直径约为0.4nm。碳纳米管内部是空的，外部直径只有几到几十纳米，密度远小于钢，而强度远大于钢，下列说法正确的是( )
A. 纳米是体积单位
B. 碳纳米管是一种万能的材料
C. 碳纳米管可以作为制造防弹背心的材料
D. 碳纳米管可以制造尺寸小于一般分子的器件
解析：纳米是长度单位，不是体积单位；碳纳米管是一种纳米材料，但不是万能的材料；碳纳米管密度小、强度大，可以作为制作防弹背心的材料；碳纳米管的尺寸大于一般分子的尺寸，故选C。
答案：C
要点二 “绿色”能源
“绿色”能源具有高效环保的特点，新材料在这方面扮演了重要的角色，以电源为例：
1. 锂离子电池：体积小、质量轻、能多次充电、对环境污染小等特点；广泛应用于移动通信、小型摄像机等设备上。
2. 硅光电池：能把太阳能转化为电能，且完全不会造成污染；多晶硅和非晶硅材料可以制造出大面积的太阳能电池，广泛应用于人造卫星、家庭生活。
3. 氢燃料电池：使用化学元素氢制成的储存能量的电池，无污染、无噪声、高效率；应用于汽车等动力设备，属于名副其实的“绿色”能源。
经典例题2 人类一直在寻求各种高效和“绿色”的能源，新材料在这方面扮演了重要的角色。硅是一种半导体材料，可制作硅光电池，硅光电池能把________能直接转换成________能，且完全不会造成污染。
解析：硅光电池接受太阳光的照射，将太阳能转化为电能。
答案：太阳 电
要点三 记忆合金
1. 概念：有些合金在加热时能像弹簧一样被拉长和扭曲，冷却后可以保持这个形状不变，当再次加热时，它们又恢复到被拉长或扭曲前的形状，这种合金叫做形状记忆合金。
2. 成分：镍和钛。
3. 物理特性：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化。
4. 应用：航空航天、临床医学领域以及日常生活中。
经典例题3 下列关于记忆合金的说法中正确的是( )
A. 记忆合金是一种特殊的金属
B. 记忆合金的主要成分是镍和钛，它具有记忆效果，能恢复原来的形状
C. 记忆合金是一种能记住很多知识的金属
D. 以上说法都不对
解析：记忆合金不是一种金属，是一种特殊的合金，故A选项错误；记忆合金的主要成分是镍和钛，它具有记忆效果，尤其是对形状有记忆效果，当外界条件改变时，能恢复原来的形状，故B选项正确；记忆合金的记忆不是记住很多知识，故C选项错误。
答案：B
当 堂 检 测
1. 下列现象不属于纳米技术应用的是( )
A. 纳米防水布 B. 纳米抗菌奶瓶
C. 陶瓷硬度高，耐磨损，耐高温 D. 领带不沾水也不沾油
2. 下列能源中，不能称为“绿色”能源的是( )
A. 氢燃料 B. 常见的干电池
C. 硅光电池 D. 太阳能电池
3. 下列关于电池的说法正确的是( )
A. 长期以来使用的干电池外面有金属包装，对环境无污染
B. 铅蓄电池可反复使用，携带方便
C. 锂电池丝毫无污染，一点缺点也没有
D. 以上说法都不对
4. 纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质，具有记录密度大、矫顽力高、记录质量好等特点，下列器件可用纳米磁性材料制成的是( )
A. 洗衣机内壁 B. 耐腐蚀容器
C. 计算机存储器 D. 高性能防弹背心
5. 纳米技术是现代科学技术的前沿，下面有关其应用的说法错误的是( )
A. 在电子和通信方面，用纳米薄层和纳米点制造纳米电子元件
B. 在医疗方面，制造纳米结构药物以及生物传感器，研究生物膜和DNA的精细结构
C. 在制造业方面，可以利用纳米机械制造蜜蜂大小的直升机
D. 纳米技术只能用来测量微小颗粒的直径
6. 1969年7月20日，“阿波罗”11号登月舱在月球着陆，宇航员登月后，在月球上放置了一个半球形的直径数米大的天线。天线先在正常情况下按预定要求做好，然后降低温度把它压成一团，装进登月舱带上天去。放到月面上以后，在阳光照射下温度升高，当达到转变温度时，天线又“记”起了自己的本来面貌，变成一个巨大的半球形。制成天线的材料是( )
A. 纳米材料 B. 记忆合金
C. “绿色”能源 D. 铝合金
7. 记忆合金在各个领域有着广泛的应用，例如人造卫星上庞大的天线，可以利用记忆合金制作；临床医疗中用记忆合金制成伤骨固定加压器等。请发挥你的想象，还有哪些地方可以使用记忆合金 。(请举出一例)
8. 纳米技术，是研究尺寸在1～100nm的材料的技术，0.05mm＝ nm。金的熔点为1064℃，但10nm的金粉熔点为940℃，5nm的金粉的熔点为830℃，因而烧制温度可以大大降低，金属纳米颗粒的熔点 (选填“大于”“小于”或“等于”)同种金属的熔点。
当堂检测参考答案
1. C 2. B 3. D 4. C 5. D 6. B
7. 汽车的外壳(合理均可)
8. 5×104 小于