北師大八年級物理上冊 （新材料及其應用）物質(zhì)世界的尺度、質(zhì)量和密度教育課件

物質(zhì)世界的尺度、質(zhì)量和密度北師大版八年級物理上冊第二章新材料及其應用

目錄01學習目標02復習引入03新課講授04課堂小結學習目標認識了解納米材料。認識了解“綠色”能源。了解記憶合金。新課引入新材料：是指新近發(fā)展的或正在研發(fā)的、性能超群的一些材料，具有比傳統(tǒng)材料更為優(yōu)異的性能。

新材料的研制和應用，給人們的生活帶來了無限的驚喜。21世紀科技發(fā)展的主要方向之一是新材料的研制和應用。新材料的研究，是人類對物質(zhì)性質(zhì)的認識和應用向更深層次的進軍。知識學習一、納米材料將某些物質(zhì)的尺度加工到1nm~100nm時,它們的物理性質(zhì)或者化學性能與較大尺度時相比,發(fā)生了異常的變化,這種材料就稱為納米材料。知識學習一般認為納米材料應該包括兩個基本條件：1.材料的特征尺寸在1—100nm之間，2.材料此時具有區(qū)別常規(guī)尺寸材料的一些特殊物理化學特性。知識學習納米材料的應用(1)洗衣機桶的表面上用了納米尺度的氧化硅微粒和金屬離子的組合,就具有抑制細菌生長的功能。知識學習(2)普通領帶的表面經(jīng)過納米技術處理后,會有很強的自潔性能,不沾水,也不沾油，可保持領帶永潔常新。納米材料的應用知識學習納米材料的應用(3)用納米陶瓷粉制成的陶瓷,和普通陶瓷相比,具有一定的韌性。納米陶瓷保溫杯知識學習納米材料的應用(4)用金屬納米顆粒粉制成的金屬,強度增大十幾倍,而且可拉伸長度增大幾十倍。納米電子元件知識學習知識學習納米防水材料，在充滿蒸汽的浴室內(nèi)依然光亮。納米防水布碳納米管納米墻壁漆知識學習二、“綠色”能源“綠色”能源指的是無污染或低污染的能源。

能源危機讓人類一直在尋找各種高效和環(huán)保的“綠色”的能源。新材料在這方面扮演了重要的角色。知識學習常見的“綠色”能源以電源為例,常見或常用的“綠色”能源有鋰離子電池、硅光電池、氫燃料電池等。干電池不能重復使用，對環(huán)境有污染。知識學習（1）鋰離子電池體積小、質(zhì)量輕、能多次充電、對環(huán)境污染小,已廣泛應用到移動通信、小型攝像機等設備上。知識學習(2)硅光電池能把太陽能轉化為電能,并且無污染,主要應用到人造衛(wèi)星上。知識學習(2)硅光電池多晶硅、非晶硅材料能制造大面積的太陽能電池，提高效率、降低成本。1m2可提供100多瓦。知識學習

(3)氫燃料電池能把化學能轉化為電能,具有無污染、無噪聲、高效率的特點,可以為汽車等動力設備提供能量。知識學習三、記憶合金有些合金在加熱時能像彈簧一樣被拉長或扭曲，冷卻后可以保持這個形狀不變；當再次加熱時，它們又恢復到被拉長或扭曲前的形狀，這種合金叫形狀記憶合金。1.記憶合金的主要成分是鎳和鈦。2.它獨有的物理特性是當溫度達到某一數(shù)值時,材料內(nèi)部的晶體結構會發(fā)生變化,從而導致了外形的變化。知識學習記憶合金的應用

(1)醫(yī)學上：現(xiàn)在已經(jīng)有多種形狀的記憶合金醫(yī)用支架,用于外科手術。

（2）生活中：記憶合金制成的彈簧安裝在熱水器的出水閥門內(nèi),當水溫超過某一溫度(例如80℃)時,彈簧自動伸長,將閥門關閉而停止出水,避免發(fā)生燙傷人的事故。知識學習(3)航空航天領域：記憶合金在航空航天領域內(nèi)的應用有很多成功的范例，如人造衛(wèi)星上龐大的天線可以用記憶合金制作，發(fā)射人造衛(wèi)星之前,將拋物面天線折疊起來裝進衛(wèi)星體內(nèi),火箭升空把人造衛(wèi)星送到預定軌道后,只需加溫,折疊的衛(wèi)星天線因具有“記憶”功能而自然展開,恢復拋物面形狀。課堂小結新材料及其應用納米材料“綠色“能源特點：體積小、質(zhì)量輕、無污染應用：鋰離子電池、硅光電池等記憶合金主要成分：鎳和鈦應用：記憶合金“花朵”、記憶合金彈簧等課程結束第二章物質(zhì)世界的尺度、質(zhì)量和密度新材料及其應用

這條褲子為什么不滲水衛(wèi)星靠什么作為動力來源新課引入觀察與思考（1）了解納米材料、“綠色能源”和記憶合金等新材料在現(xiàn)代科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應用；（2）了解其他新材料的有關應用，培養(yǎng)收集整理信息的能力.新課目標1.納米是_____單位，1nm=______m

；

2.一張紙的厚度約為0.1mm，合_____

nm

.長度1x1051x10-9定義：人們發(fā)現(xiàn)，將某些物質(zhì)的尺度加工到1nm~100nm時，它們的物理性質(zhì)或者化學性能與較大尺度時相比，發(fā)生了異常的遍布啊，這種材料就稱為納米材料.新課講解納米材料一納米尺寸物質(zhì)效應1.抑制細菌生長的功能.2.自潔性能，不沾水也不沾油.3.具有一定韌性.納米材料的應用納米抗菌奶瓶納米鏡子（左側）能源危機：一位學者給我們列出了這樣一些數(shù)字：根據(jù)國際上通行的能源預測，石油將在40年時間內(nèi)枯竭，天然氣將在60年內(nèi)用光，煤炭也只能用220年.綠色能源：世界各地的人們已經(jīng)意識到那種無節(jié)制的能源消耗將會導致地球環(huán)境條件的進一步惡化，造成對人類生活方式的破壞.現(xiàn)在，世界各國都在積極開發(fā)各類新能源，特別是可再生的“綠色能源”.“綠色”能源二傳統(tǒng)電池1.干電池：只能用一次，丟棄會污染環(huán)境.2.鉛蓄電池：能多次使用，但太笨重不宜攜帶.1.鋰電池：體積小，質(zhì)量輕，能夠多次充電使用，對環(huán)境的污染小.綠色電池2硅光電池：把太陽能轉化為電能，并且對環(huán)境的完全不會造成污染.拓展知識：1.單晶硅太陽能電池，把太陽能轉化電能的效率為20%左右，價格比較貴.2.多晶硅太陽能電池，把太陽能轉化電能的效率小于20%，價格比較高.3.非晶態(tài)硅太陽能電池，把太陽能轉化電能的效率只有13%左右，價格比較便宜，適合推廣使用.4.美國波音公司開發(fā)的由砷化鎵半導體同銻化鎵半導體重疊而成的太陽能電池，光電轉換率高達到36%，但這種太陽能太貴，只能用與衛(wèi)星上使用.太陽能電池的開發(fā)1.記憶合金的主要成份是

和

.2.記憶合金的物理性質(zhì)：當物體溫度達到一定的數(shù)值時，材料內(nèi)部的晶體結構會發(fā)生變化，從而導致了外形的變化.________鎳鈦記憶合金三記憶合金的應用記憶合金制成的“花朵記憶合金制成的管狀骨內(nèi)固定器記憶合金制成的彈簧記憶天線本節(jié)課主要認識了:1.納米材料及其應用.2.綠色能源的開發(fā)和利用.3.新材料----記憶合金.課堂小結1.納米技術是指納米尺度內(nèi)的科學技術，它是現(xiàn)代科學技術的前沿，納米是一個很小的

單位，1nm=

m；2.我們在日常生活中長期使用的干電池具有輕便的優(yōu)點，但只能使用一次，丟棄后會

；鉛蓄電池能反復使用，但是又

了；用鋰做的電極制造出的鋰離子電池，它具有體積

，質(zhì)量

，能夠多次充電，對環(huán)境污染

，等特點.最理想的綠色能源是