《5.5 點(diǎn)擊新材料》.doc

5.5 點(diǎn)擊新材料教案一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能 初步了解一些新材料（如納米材料、超導(dǎo)材料、形狀記憶合金、隱性材料等）的一些特點(diǎn)及其應(yīng)用。（二）過程與方法 通過了解新材料的一些知識，關(guān)注前沿科學(xué)的新進(jìn)展，體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)的神奇力量。（三）情感態(tài)度價(jià)值觀 通過對新材料的了解和認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。二、教學(xué)重難點(diǎn)常識性了解納米材料，半導(dǎo)體材料，超導(dǎo)體材料等新材料三、教學(xué)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(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，提高我們的生活質(zhì)量，促進(jìn)社會的進(jìn)步和發(fā)展。（二）新課教學(xué)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(gòu)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(tuán)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(yīng)用納米技術(shù)，制備出納米材料，可以出現(xiàn)很多新的特性，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)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(dāng)大的重視。2、半導(dǎo)體材料有些材料的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，這類材料稱為半導(dǎo)體，它有以下三方面的特性1）熱敏特性 半導(dǎo)體的導(dǎo)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(dǎo)體的導(dǎo)電能力與光照有關(guān)。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(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)后其導(dǎo)電能力要發(fā)生很大變化。利用這一特性，可制成半導(dǎo)體二極管、三極管、集成電路等。3、超導(dǎo)材料1）超導(dǎo)現(xiàn)象：當(dāng)溫度降到某一溫度時(shí)，金屬的電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象。2）超導(dǎo)體：能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)，叫做超導(dǎo)體。（注意：不是所有物體都會發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象）3）超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（又叫超導(dǎo)臨界溫度）：物質(zhì)的電阻降到一定溫度時(shí)，才會出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象，物質(zhì)電阻變?yōu)榱愕臏囟冉凶龀瑢?dǎo)轉(zhuǎn)變溫度，用Tc表。幾種超導(dǎo)體的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（Tc）鋁：-271.76鉛：-265.97錫：-269.43水銀：-268.99鎢：-273.144）超導(dǎo)體的應(yīng)用前景因?yàn)槌瑢?dǎo)體在很低的溫度下才會發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象，目前超導(dǎo)體還不能在常溫下應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和生活中，只應(yīng)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)和高新技術(shù)中。如果能應(yīng)用于實(shí)際，會給人類帶來很大的好處。舉幾例如下： 電導(dǎo)線利用超導(dǎo)體，可以大大降低輸電的電能損耗。 如果把發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的線圈用超導(dǎo)體制成超導(dǎo)線圈，可以使發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的質(zhì)量減小，功率增大，效率提高。 用超導(dǎo)體可制造出磁懸浮列車，它的速度可達(dá)幾百千米每時(shí)。講授磁懸浮現(xiàn)象可做圖11所示的實(shí)驗(yàn)。其中A、B、C、D是圓環(huán)形磁體，它的上、下兩個(gè)平面分別是兩個(gè)磁極。使相鄰的兩個(gè)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(gè)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(dǎo)體制成的超導(dǎo)線圈，當(dāng)發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時(shí)，線圈中電流可以達(dá)到很大的程度，強(qiáng)大的電流產(chǎn)生很強(qiáng)的磁性。地上有用超導(dǎo)線圈鋪設(shè)的軌道，跟列車底部超導(dǎo)線圈相對，它們產(chǎn)生的磁性都很強(qiáng)，相