点击新材料

编辑: 逍遥路 关键词: 八年级 来源: 高中学习网
沪粤版5.5《点击新材料》设计

【内容】:《5.5点击新材料》 沪科粤教版 物理 八年级 第五章 第5课 (1课时)
【教材分析】:本节一方面有目标地选择几种有代表性的新材料,简介它们的性能及其应用;另一方面告诉学生今天的新材料层出不穷,正在改变我们的生活方式,提高我们的生活质量。启发他们通过上网、进图书馆,以及开展社会调查等方式去了解新材料特性及其应用,进而在拓展他们的学习层面的同时,培养他们用多样化的学习方式进行学习的习惯。
【学情分析】:本节内容与生活、社会紧密联系起来,这种由浅到深的递进,且生活和社会紧密联系的选材、组织和编排方式颇有新意,符合初中学生的认知特点,既有利于激发他们的学习情趣,又能达到逐步深入认识理解事物的目的。
【教学目标】:
1.知识与技能 初步了解一些新材料(如纳米材料、超导材料、形状记忆合金、隐性材料等)的一些特点及其应用。
2.过程与方法 通过了解新材料的一些知识,关注前沿科学的新进展,体验科学技术的神奇力量。
3.情感态度价值观 通过对新材料的了解和认识,激发学生学习积极性。
【教学理念】:
重点:学会用天平和量筒测固体和液体密度的原理和方法。
难点:使学生通过实验能对密度的物理意义加深理解。
教学方法: 归纳法
【教学过程】:
引入新课: 师:在前面学习测量时学习到了一些常用的单位,我们学过的最小的长度单位是什么?
生:纳米
师:纳米与米的换算关系是怎样的?
生:1nm=10-9m
新课教学
一、纳米材料
纳米是长度单位,大小为十亿分之一米。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。例如,黄金在正常状态下呈金黄色,而它的纳米颗粒却变成了黑色,且熔点显著下降。纳米材料通常是以制成材料的基本单元大小限制在0.1??100nm范围的材料。
纳米技术在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等各个方面都有广泛应用。用纳米技术做成的“量子磁盘”,能作高密度的磁记录,每平方厘米内可储存3万部《红楼梦》的信息。物质是由原子构成的,其性质依赖于这些原子的排列形式。如果我们将煤炭中的原子重新排列,就能得到钻石;如果向沙子中加入一些微量元素,并将其原子重新排列,就能制成电脑芯片;而土壤、水和空气的原子重新排列后就能生产出马铃薯。听起来是不是有点玄?不过这决非天方夜谭,如果你能走进纳米世界,了解纳米技术,就会知道上述目标的实现指日可待。
科学家们已为我们勾勒了一幅若干年后的蓝图:超强轻型新型材料有可能使太空旅行变得便宜而且容易,甚至像一些作家预测的那样利用纳米技术在火星上制造出大气。如果新的"纳米医学"能够在细胞老化时一个分子一个分子地制造出新的细胞,从而把人们的寿命无限地延长,那么就有必要向太空移民。纳米技术已经创造出足够多的小奇迹,这至少能让一些科学泰斗们相信这些宏伟的想法也会实现。  
二、超导材料
1911年
,荷兰物理学家昂内斯,在做冷冻汞的实验中发现,当温度降至4.2k时,汞的电阻会突然变为零。材料的这种特性称超导性。
超导材料的应用前景非常宽广,若用它来输电可大大节约能源和材料
介绍
我国的磁悬浮列车
三、形状记忆合金
在发生了塑性变形后,经过合适的热过程,能够回复到变形前的形状,这种现象叫做形状记忆效应(SME)。具有形状记忆效应的金属一般是两种以上金属元素组成的合金,称为形状记忆合金(SMA)。
  形状记忆合金可以分为三种:
(1)单程记忆效应
  形状记忆合金在较低的温度下变形,加热后可恢复变形前的形状,这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。
(2)双程记忆效应
  某些合金加热时恢复高温相形状,冷却时又能恢复低温相形状,称为双程记忆效应。
(3)全程记忆效应
  加热时恢复高温相形状,冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状,称为全程记忆效应。

  目前已开发成功的形状记忆合金有TiNi基形状记忆合金、铜基形状记忆合金、铁基形状记忆合金等。
四、隐性材料隐性材料常用于飞机、坦克等重要军事目标或武器上,涂有隐性材料的物体能将雷达发射出的电磁波大部分吸收掉,反射回去很少,能使雷达变成“睁眼瞎”。

师:同学们还有哪些是你们所知道的新材料,它们在我们的生活中又有哪些应用呢?
学生分小组讨论
生:……
布置作业 查找资料,说出你所知道的其它新材料

反思 本节课主要是介绍了一些前沿科学,学生比较感兴趣,学起来也比较轻松,但其中所涉及到的一些知识却是学生没有学习过的,如电阻等,因此本节内容对学生的目标要求较低,关键是调动学生的学习积极性,培养学生主动搜集信息和查找资料的能力。


板书设计
一、纳米材料
1、 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。
2、 应用:工业、农业、能源、环境保护、医疗、国家安全等方面。
二、超导材料
1、特点:当温度降到一定时,材料的电阻变为零的特性称为超导性。
2、应用:前景广大,若用它来输电可大大节约能源和材料。上海磁悬浮列车就应用了超导技术。
三、形状记忆合金
1、特点:有些合金在加热时能像弹簧一样被拉长和扭曲,冷却后保持这个形状不变;当再次加热时,它们又恢复到被拉长或扭曲前的形状。
2、应用:月面天线。
四、隐性材料
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。

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