《5.5 点击新材料》.doc

5.5 点击新材料教案一、教学目标（一）知识与技能 初步了解一些新材料（如纳米材料、超导材料、形状记忆合金、隐性材料等）的一些特点及其应用。（二）过程与方法 通过了解新材料的一些知识，关注前沿科学的新进展，体验科学技术的神奇力量。（三）情感态度价值观 通过对新材料的了解和认识，激发学生学习积极性。二、教学重难点常识性了解纳米材料，半导体材料，超导体材料等新材料三、教学过程（一）新课引入随着对物质属性的研究不断深入，各种新材料层出不穷，它们越来越多的进入我们的学习、工作和生活的方方面面，并正在改变我们的生活方式，提高我们的生活质量，促进社会的进步和发展。（二）新课教学1、纳米材料纳米是空间长度单位，符号为nm ，10-9m。纳米材料就是之在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围，或由他们作为基本单元构成材料。如果按照维数，纳米材料的基本单元可分为3类：1） 0维，指空间3维尺度均在纳米尺度，如纳米尺度颗粒，原子团簇；2）1维，指空间上有2维处于纳米尺度，如纳米棒，纳米管；3）2维，三维空间中有1维在纳米尺度，如超薄膜，多层膜在材料方面应用纳米技术，制备出纳米材料，可以出现很多新的特性，实现结构功能上的材料需求。自从80年代你米材料概念形成以后，世界各国先后对这种材料给予了相当大的重视。2、半导体材料有些材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，这类材料称为半导体，它有以下三方面的特性1）热敏特性 半导体的导电能力随温度的变化而变化。人们利用这种特性，制成热敏元件，如热敏电阻等。2）光敏特性 半导体的导电能力与光照有关。人们利这种特性，制成光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等。3）掺杂特性 在半导体中掺入微量杂质后其导电能力要发生很大变化。利用这一特性，可制成半导体二极管、三极管、集成电路等。3、超导材料1）超导现象：当温度降到某一温度时，金属的电阻变为零的现象。2）超导体：能够发生超导现象的物质，叫做超导体。（注意：不是所有物体都会发生超导现象）3）超导转变温度（又叫超导临界温度）：物质的电阻降到一定温度时，才会出现超导现象，物质电阻变为零的温度叫做超导转变温度，用Tc表。几种超导体的超导转变温度（Tc）铝：-271.76铅：-265.97锡：-269.43水银：-268.99钨：-273.144）超导体的应用前景因为超导体在很低的温度下才会发生超导现象，目前超导体还不能在常温下应用于实际生产和生活中，只应用于科学实验和高新技术中。如果能应用于实际，会给人类带来很大的好处。举几例如下： 电导线利用超导体，可以大大降低输电的电能损耗。 如果把发电机和电动机的线圈用超导体制成超导线圈，可以使发电机和电动机的质量减小，功率增大，效率提高。 用超导体可制造出磁悬浮列车，它的速度可达几百千米每时。讲授磁悬浮现象可做图11所示的实验。其中A、B、C、D是圆环形磁体，它的上、下两个平面分别是两个磁极。使相邻的两个圆环的南极和南极相对，北极和北极相对。由于排斥力使B、C、D三个圆环悬浮在空中，这种现象叫磁悬浮。在磁悬浮列车中，有超导体制成的超导线圈，当发生超导现象时，线圈中电流可以达到很大的程度，强大的电流产生很强的磁性。地上有用超导线圈铺设的轨道，跟列车底部超导线圈相对，它们产生的磁性都很强，相