2.4新材料及其应用教案 2022-2023学年北师大版八年级物理上册.doc

新材料及其应用教学目标初步认识纳米材料的高科技应用常识性了解绿色能源常识性了解记忆合金在各种领域的应用通过介绍一些新材料的应用激发学生学习物理的热情调动学习的积极主动性教学重点初步认识纳米材料的高科技应用教学难点了解记忆合金的记忆能力学生课前准备学生上网查找有关纳米材料的资料并分类总结教学过程一纳米材料世纪是科技高速发展的一个世纪其主要方向之一就是新材料的研制和应用新材料的研究是人类对物质性质的认识和应用向更深层次的进军我们在本章开始的时候就学习了物质的尺度知道了纳米这个单位这个单位实在是太小了过去我们在生活中没有关注它但现在却成了人们谈论的热门话题原因是人们发现将某些物质的尺度加工到它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时比发生了异常的变化这就称为纳米材料一些新颖的纳米材料被应用到某些产品上产生了神气的效果投影纳米材料的应用洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合就具有抑制细菌生长的功能普通领带的表面经过纳米方法处理后会有很强的自洁性能不沾水也不沾油用纳米陶瓷粉制成的陶瓷具有一定的可韧性用于制造发动机的缸体汽车会跑的更快教师总结纳米材料在高科技上还有很多应用下面就由同学们来介绍吧请同学们将昨天老师布置的要求你们上网查找有关纳米材料的资料拿出来学生发言并讨论教师总结并对同学们的表现给予肯定和表扬二绿色能源人类一直在寻找各种高效和绿色的能源新材料在这方面扮演了重要的角色以电源为例长期以来使用的干电池具有轻便的优点但只能使用一次丢弃后会污染环境铅蓄电池能反复使用但是又太笨重了锂是密度最小的金属只有大约是铅的镍的用锂作电极制造出的锂离子电池它具有体积小质量轻能够多次充电对环境污染小等特点已经被广泛地应用于移动通信小型摄像机等设备上并且完全不会造成污染我们在第一章的学习中认识了晶体最初的光电池就是用硅的单晶体制造的面积只能做到几十平方厘米近年来开发的多晶硅和非晶硅材料能够制造出大面积的太阳能电池发电的效率提高成本下降的面积可以提供多瓦的电力人造卫星离不开它家庭生活中也可以使用它三记忆合金播放录象科普博览会上的神奇金属花同学们刚才看到的这种金属花很奇特吧它是根据什么道理制成的呢原来它的花瓣是用一种特殊的金属片记忆合金制成的它原本是开放的后来被弯成合拢的当用灯泡把它加热到一定的温度时就自动恢复原状表现了它具有记忆能力记忆合金的主要成分是镍和钛它独有的物理特性是当温度达到某一数值时材料内部的晶体结构会发生变化从而导致了外型的变化现在已经有多种形状的记忆合金医用支架用于外科手术还可以将记忆合金制成的弹簧安装在热水器的出水阀门内当水温超过某一温度例如时弹簧自动伸长将阀门关闭而停止出水避免发生烫伤人的事故四课堂小结我们学习了纳米材料的高科技应用了解绿色能源和记忆合金五布置作业上网查找有关绿色能源和记忆合金的应用并完成一篇小论文补充资料神奇的记忆合金年瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到记忆效应即合金的形状被改变之后一旦加热到一定的跃变温度时它又可以魔术般地变回到原来的形状人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金记忆合金的开发迄今不过余年但由于其在各领域的特效应用正广为世人所瞩目被誉为神奇的功能材料记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作发射人造卫星之前将抛物面天线折叠起来装进卫星体内火箭升空把人造卫星送到预定轨道后只需加温折叠的卫星天线因具有记忆功能而自然展开恢复抛物面形状记忆合金在临床医疗领域内有着广泛的应用例如人造骨骼伤骨固定加压器牙科正畸器各类腔内支架栓塞器心脏修补器血栓过滤器介入导丝和手术缝合线等等记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色记忆合金同我们的日常生活也同样休戚相关仅以记忆合金制成的弹簧为例把这种弹簧放在热水中弹簧的长度立即伸长再放到冷水中它会立即恢复原状利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温在热水温度过高时通过记忆功能调节或关闭供水管道避免烫伤也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置当发生火灾时记忆合金制成的弹簧发生形变启动消防报警装置达到报警的目的还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内用以保持暖房的温度当温度过低或过高时自动开启或关闭暖气的阀门作为一类新兴的功能材料记忆合金的很多新用途正不断被开发例如用记忆合金制作的眼镜架如果不小心被碰弯曲了只要将其放在热水中加热就可以恢复原状不久的将来汽车的外壳也可以用记忆合金制作如果不小心碰瘪了只要用电吹风加加温就可恢复原状既省钱又省力实在方便