《5.5 點擊新材料》.doc

5.5 點擊新材料教案一、教學目標（一）知識與技能 初步了解一些新材料（如納米材料、超導材料、形狀記憶合金、隱性材料等）的一些特點及其應用。（二）過程與方法 通過了解新材料的一些知識，關注前沿科學的新進展，體驗科學技術的神奇力量。（三）情感態(tài)度價值觀 通過對新材料的了解和認識，激發(fā)學生學習積極性。二、教學重難點常識性了解納米材料，半導體材料，超導體材料等新材料三、教學過程（一）新課引入隨著對物質(zhì)屬性的研究不斷深入，各種新材料層出不窮，它們越來越多的進入我們的學習、工作和生活的方方面面，并正在改變我們的生活方式，提高我們的生活質(zhì)量，促進社會的進步和發(fā)展。（二）新課教學1、納米材料納米是空間長度單位，符號為nm ，10-9m。納米材料就是之在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍，或由他們作為基本單元構成材料。如果按照維數(shù)，納米材料的基本單元可分為3類：1） 0維，指空間3維尺度均在納米尺度，如納米尺度顆粒，原子團簇；2）1維，指空間上有2維處于納米尺度，如納米棒，納米管；3）2維，三維空間中有1維在納米尺度，如超薄膜，多層膜在材料方面應用納米技術，制備出納米材料，可以出現(xiàn)很多新的特性，實現(xiàn)結(jié)構功能上的材料需求。自從80年代你米材料概念形成以后，世界各國先后對這種材料給予了相當大的重視。2、半導體材料有些材料的導電性能介于導體和絕緣體之間，這類材料稱為半導體，它有以下三方面的特性1）熱敏特性 半導體的導電能力隨溫度的變化而變化。人們利用這種特性，制成熱敏元件，如熱敏電阻等。2）光敏特性 半導體的導電能力與光照有關。人們利這種特性，制成光敏元件，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等。3）摻雜特性 在半導體中摻入微量雜質(zhì)后其導電能力要發(fā)生很大變化。利用這一特性，可制成半導體二極管、三極管、集成電路等。3、超導材料1）超導現(xiàn)象：當溫度降到某一溫度時，金屬的電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象。2）超導體：能夠發(fā)生超導現(xiàn)象的物質(zhì)，叫做超導體。（注意：不是所有物體都會發(fā)生超導現(xiàn)象）3）超導轉(zhuǎn)變溫度（又叫超導臨界溫度）：物質(zhì)的電阻降到一定溫度時，才會出現(xiàn)超導現(xiàn)象，物質(zhì)電阻變?yōu)榱愕臏囟冉凶龀瑢мD(zhuǎn)變溫度，用Tc表。幾種超導體的超導轉(zhuǎn)變溫度（Tc）鋁：-271.76鉛：-265.97錫：-269.43水銀：-268.99鎢：-273.144）超導體的應用前景因為超導體在很低的溫度下才會發(fā)生超導現(xiàn)象，目前超導體還不能在常溫下應用于實際生產(chǎn)和生活中，只應用于科學實驗和高新技術中。如果能應用于實際，會給人類帶來很大的好處。舉幾例如下： 電導線利用超導體，可以大大降低輸電的電能損耗。 如果把發(fā)電機和電動機的線圈用超導體制成超導線圈，可以使發(fā)電機和電動機的質(zhì)量減小，功率增大，效率提高。 用超導體可制造出磁懸浮列車，它的速度可達幾百千米每時。講授磁懸浮現(xiàn)象可做圖11所示的實驗。其中A、B、C、D是圓環(huán)形磁體，它的上、下兩個平面分別是兩個磁極。使相鄰的兩個圓環(huán)的南極和南極相對，北極和北極相對。由于排斥力使B、C、D三個圓環(huán)懸浮在空中，這種現(xiàn)象叫磁懸浮。在磁懸浮列車中，有超導體制成的超導線圈，當發(fā)生超導現(xiàn)象時，線圈中電流可以達到很大的程度，強大的電流產(chǎn)生很強的磁性。地上有用超導線圈鋪設的軌道，跟列車底部超導線圈相對，它們產(chǎn)生的磁性都很強，相