滬粵版八年級(jí)物理上冊第5章同步教案：5.5點(diǎn)擊新材料

1、.55點(diǎn)擊新材料教學(xué)目的1初步理解納米材料、半導(dǎo)體材料、超導(dǎo)材料、隱形材料的一些特點(diǎn)、應(yīng)用及開展前景。2學(xué)習(xí)通過網(wǎng)絡(luò)方式搜集資料，感悟新材料的開展對人類生活和社會(huì)開展帶來的影響。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)調(diào)動(dòng)學(xué)生通過上網(wǎng)方式，理解新材料的性能及其應(yīng)用，讓學(xué)生體會(huì)材料在生活和社會(huì)中的重要應(yīng)用。難點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生用多樣化的學(xué)習(xí)方式進(jìn)展學(xué)習(xí)。教學(xué)用具電池、開關(guān)、小燈泡、導(dǎo)線、晶體二極管、多媒體課件。教學(xué)過程一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新知各種新材料層出不窮，它們越來越多地進(jìn)入我們的學(xué)習(xí)、工作和生活的方方面面，并正在改變我們的生活方式，進(jìn)步我們的生活質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步和開展。下面，我們初步認(rèn)識(shí)幾種新材料。二、自主合作，感受新知回

2、憶以前學(xué)的知識(shí)，閱讀課文并結(jié)合生活實(shí)際，完成預(yù)習(xí)部分。三、師生互動(dòng)，理解新知一納米材料1納米：長度單位，大小為十億分之一米109 m。2特點(diǎn)：當(dāng)材料的微粒小到納米尺寸時(shí)，材料的性能就會(huì)發(fā)生顯著變化。3應(yīng)用：1納米陶瓷材料可在室溫下任意彎曲；2納米碳管的強(qiáng)度是鋼的100倍；3納米磁性材料的磁記錄密度比普通磁性材料高10倍以上；4納米復(fù)合材料對光的反射率低，能吸收電磁波，可用作隱形飛機(jī)的涂層；5氣體通過納米材料的擴(kuò)散速度比通過一般材料的擴(kuò)散速度大幾千倍。納米材料通常是以制成材料的根本單元大小限制在0.1100 nm范圍的材料。納米技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)保、醫(yī)療、國家平安等各個(gè)方面都有廣泛應(yīng)用。

3、用納米技術(shù)做成的“量子磁盤，能作高密度的磁記錄，每平方厘米內(nèi)可儲(chǔ)存3萬部?紅樓夢?的信息。物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，其性質(zhì)依賴于這些原子的排列形式。假如我們將煤炭中的原子重新排列，就能得到鉆石；假如向沙子中參加一些微量元素，并將其原子重新排列，就能制成電腦芯片；而土壤、水和空氣的原子重新排列后就能消費(fèi)出馬鈴薯。聽起來是不是有點(diǎn)玄？不過這絕非天方夜譚，假如你能走進(jìn)納米世界，理解納米技術(shù)，就會(huì)知道上述目的的實(shí)現(xiàn)指日可待?？茖W(xué)家們已為我們勾勒了一幅假設(shè)干年后的藍(lán)圖：超強(qiáng)輕型新型材料有可能使太空旅行變得廉價(jià)而且容易，甚至像一些作家預(yù)測的那樣利用納米技術(shù)在火星上制造出大氣。假如新的“納米醫(yī)學(xué)可以在細(xì)胞老化時(shí)一

4、個(gè)分子一個(gè)分子地制造出新的細(xì)胞，從而把人們的壽命無限地延長，那么就有必要向太空移民。納米技術(shù)已經(jīng)創(chuàng)造出足夠多的小奇跡，這至少能讓一些科學(xué)泰斗們相信這些宏偉的想法也會(huì)實(shí)現(xiàn)。典例解讀【例1】以下關(guān)于納米材料的說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A使用納米技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對分子、原子的操縱B使用納米技術(shù)，借助掃描隧道顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)對電子的操縱C用納米技術(shù)制造的器件尺寸更小，運(yùn)行速度更快，耗能更低D用納米技術(shù)可以研究DNA的精細(xì)構(gòu)造【解析】借助掃描隧道顯微鏡觀察和操縱分子、原子，是一種納米技術(shù)，目前利用納米技術(shù)還無法實(shí)現(xiàn)對電子的操縱，所以A對B錯(cuò)；在電子和通信方面，納米電子元件，如存儲(chǔ)器、顯示器、傳感器，尺寸更小、運(yùn)行速度更

5、快、耗能更少，所以C對；在醫(yī)療方面，制造納米構(gòu)造，以及生物傳感器、研究生物膜和DNA構(gòu)造，在生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)打破，所以D對。【答案】B二半導(dǎo)體材料前面我們學(xué)到了導(dǎo)體和絕緣體，在自然界中有些物質(zhì)的導(dǎo)電性非常奇特，它的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，我們把這類材料稱為半導(dǎo)體，鍺、硅、砷化鎵等都是半導(dǎo)體材料?；顒?dòng)：研究半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性參照課本P129圖525所示，用導(dǎo)線把電池、開關(guān)、燈泡和一個(gè)由半導(dǎo)體材料制成的晶體二極管連接起來進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：假設(shè)將晶體二極管正接時(shí)，接通電路，小燈泡不亮，那么將晶體二極管反接后，小燈泡亮了。歸納：用半導(dǎo)體材料制成的晶體二極管特點(diǎn)：具有單向?qū)щ姷膶?/p>

6、性，即只允許電流從一個(gè)方向通過，不允許電流反方向通過。議一議：半導(dǎo)體材料在生活中有哪些應(yīng)用？電子表、收錄機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、電視機(jī)以及現(xiàn)代化機(jī)床、汽車、火車、輪船、飛機(jī)等。三超導(dǎo)材料1911年，荷蘭物理學(xué)家昂內(nèi)斯，在做冷凍汞的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度降至4.2 K相當(dāng)于269 時(shí)，汞的電阻會(huì)突然接近于零，電流幾乎通行無阻。材料的這種特性稱超導(dǎo)性。超導(dǎo)材料的應(yīng)用前景非常寬廣，如：電力輸送。可以不加壓輸電，電能損失可減少10%以上，電費(fèi)開支可節(jié)省15%以上。據(jù)測算，單是超導(dǎo)輸電的實(shí)現(xiàn)就可使美國一年節(jié)省價(jià)值100億美元的電力。受控?zé)岷司圩兎错懷b置。其反響過程中的溫度高達(dá)1億攝氏度，目前還沒有任何裝

7、置能約束這種極高溫的反響過程，而將來用超導(dǎo)體產(chǎn)生的超強(qiáng)磁場可有效地控制這種反響過程。超導(dǎo)磁懸浮列車。這種列車打破了傳統(tǒng)的輪軌接觸方式，它是在沒有輪子的車廂上和軌道上安置線圈，電流通過時(shí)使之產(chǎn)生相斥的磁場將車廂抬起懸浮狀，以線形電機(jī)推動(dòng)車廂前進(jìn)。這種列車沒有輪軌接觸滾動(dòng)的阻力，列車行駛速度大大進(jìn)步，時(shí)速可達(dá)500多公里。如北京到廣州，只需要4個(gè)多小時(shí)。另外，用超導(dǎo)電動(dòng)汽車取代燃油汽車，全世界每年可節(jié)省燃油10億噸以上，并可大大減少噪聲和環(huán)境污染。超導(dǎo)電子計(jì)算機(jī)。用超導(dǎo)芯片將大大進(jìn)步計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，并減少體積。美國IBM公司研制的一臺(tái)運(yùn)算速度為8000萬次/秒的超導(dǎo)計(jì)算機(jī)，體積只有一部 機(jī)大小，

8、其元件不發(fā)熱，可長時(shí)間高效率運(yùn)行。由清華大學(xué)物理系自主研制成功的我國首臺(tái)CDMA挪動(dòng)通信譽(yù)的高溫超導(dǎo)濾波器系統(tǒng)，至今已連續(xù)無故障使用一年半以上，每天24小時(shí)不連續(xù)地為用戶提供優(yōu)質(zhì)效勞。學(xué)生閱讀課本P131“信息閱讀，理解隱形材料的作用是：可以強(qiáng)烈的吸引電磁波。典例解讀【例2】超導(dǎo)體假設(shè)能應(yīng)用到社會(huì)生活中，會(huì)給人類帶來很大的好處。各國科學(xué)家一直在努力尋找可以在室溫下工作的超導(dǎo)材料，假設(shè)科學(xué)家已研制出室溫下的超導(dǎo)材料。你認(rèn)為它可作以下哪種用處A電爐中的電阻絲B白熾燈泡的燈絲C保險(xiǎn)絲D遠(yuǎn)間隔 輸電線【解析】超導(dǎo)體的電阻為零，而電阻絲、燈絲、保險(xiǎn)絲都是利用電流的熱效應(yīng)工作，所以電阻不能為零，超導(dǎo)體用于遠(yuǎn)間隔 輸電可減小能量的損耗?！敬鸢浮緿四、