24新材料及其應用教案北師大版八年級上

2021-03-04 09:37:18 字數 1804 閱讀 1107

教學目標

1.知道「奈米」這個長度單位,初步了解奈米材料。初步認識奈米材料的高科技應用。

2.常識性了解 「綠色」能源。

3.常識性了解記憶合金在各種領域的應用。

4.通過介紹一些新材料的應用,激發學生學習物理的熱情,調動學生的積極主動性。

5.通過研究小組交流調查、研究結果,了解新材料的廣泛應用和未來發展前景。

6.通過了解新材料的應用,初步認識科技對現代社會生活的影響,引導學生關心社會發展。

教學重難點

重點:初步認識奈米材料的高科技應用;

難點:了解記憶合金的「記憶」能力。

教學過程

匯入新課

科普知識匯入:

科普展覽會上有一種神奇的金屬花,它的花瓣是用一種特殊的金屬片——形狀記憶合金製成的(如圖所示)。它具有記憶能力,製作時先將記憶合金製成的花瓣製成開放狀態,然後在低溫下將花瓣閉合。當燈光一照它會綻放開,如圖甲,當關上燈它又會閉合,如圖乙。

推進新課

一、奈米材料

我們在本章開始的時候就學習了物質的尺度,知道了奈米這個單位。這個單位實在是太小了,過去我們在生活中沒有關注它,但現在卻成了人們談論的熱門話題。原因是人們發現,將某些物質的尺度加工到1~100 nm,它們的物理性質或者化學性質與較大尺度時比,發生了異常的變化,這就稱為奈米材料。

一些新穎的奈米材料被應用到某些產品上,產生了神奇的效果。

(課件)多**展示奈米材料的應用:

(1)洗衣機桶的表面上用了奈米尺度的氧化矽微粒和金屬離子的組合,具有抑制細菌生長的功能。

(2)普通領帶的表面經過奈米方法處理後,會有很強的自潔效能,不沾水,也不沾油。

(3)用奈米陶瓷粉製成的陶瓷,具有一定的可韌性,用於製造發動機的缸體,汽車會跑得更快。

教師總結:奈米材料在高科技方面還有很多應用,下面就由同學們來介紹吧,請同學們將昨天老師要求你們上網查詢的有關奈米材料的資料拿出來。

學生發言並討論。

教師總結,並對同學們的表現給予肯定和表揚。

二、「綠色」能源

人類一直在尋找各種高效和 「綠色」的能源,新材料在這方面扮演了重要的角色。以電源為例,長期以來使用的乾電池具有輕便的優點,但只能使用一次,丟棄後會汙染環境;鉛蓄電池能反覆使用,但是又太笨重了。鋰是密度最小的金屬,只有0.

534 g/cm3,大約是鉛的1/20、鎳的1/16。用鋰作電極製造出的鋰離子電池,它具有體積小、質量輕、能夠多次充電,對環境汙染小等特點,已經被廣泛地應用於移動通訊、小型攝像機等裝置上。

我們在第一章的學習中認識了晶體,最初的光電池就是用矽的單晶體製造的,面積只能做到幾十平方厘公尺。近年來開發的多晶矽和非晶矽材料,能夠製造出大面積的太陽能電池,發電的效率提高、成本下降,1 m2的面積可以提供100多瓦的電力。人造衛星離不開它,家庭生活中也可以使用它。

(課件)多**展示蓄電池、鋰電池和衛星上的太陽能電池。

三、記憶合金

(課件)多****科普博覽會上的神奇金屬花。

同學們剛才看到的這種金屬花很奇特吧,它是根據什麼原理製成的呢?

原來它的花瓣是用一種特殊的金屬片——記憶合金製成的,它原本是開放的,後來被彎成合攏的,當用燈泡把它加熱到一定的溫度時,就自動恢復原狀,表現出它具有「記憶」能力。

記憶合金的主要成分是鎳和鈦,它獨有的物理特性是:當溫度達到某一數值時,材料內部的晶體結構會發生變化,從而導致了外形的變化。

現在已經有多種形狀的記憶合金醫用支架,用於外科手術。還可以將記憶合金製成的彈簧安裝在熱水器的出水閥門內,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,避免發生燙傷人的事故。

本課小結

1.奈米材料的高科技應用;

2.「綠色」能源和記憶合金。

板書設計

北師大版第四節新材料及其應用

教材分析 本節內容的安排主要是讓學生感受到時代科技發展的脈搏,形成並保持積極向上的精神狀態,初步認識科技發展對人類社會發展所產生的影響,激發學生的學習興趣,增強學生的科技意識,鼓勵學生努力學習,力爭將來能在新材料的開發和應用上做貢獻,有對國家和人民的使命感和責任感,對於知識方面不做具體的要求 教材上...

2 4新材料及其應用教案物理北師大把八年級上 8

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