【教学设计】《新材料及其应用》（北师大）.docx

新材料及其应用 教材分析本课时学习的内容包括纳米材料、绿色能源和记忆合金三部分，教学要求低，属于了解性知识，教材编排的目的是为了开阔学生科技视野。 教学目标【知识与技能目标】.知道“纳米”这个长度单位，初步了解纳米材料。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。【过程与方法目标】.通过介绍一些新材料的应用，激发学生学习物理的热情，调动学生的积极主动性；.通过研究小组交流调查、研究结果，了解新材料的广泛应用和未来发展前景；.通过了解新材料的应用，初步认识科技对现代社会生活的影响，引导学生关心社会发展。【情感态度价值观目标】培养学生乐于参加调查、收集资料等社会实践活动的品质。在合作中培养协作精神。 教学重难点【教学重点】纳米材料、“绿色能源”、记忆合金的讲解。【教学难点】对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的指导。 课前准备多媒体课件等。 教学过程一、新课引入新闻报道：世界科学报道()讯：使用材料做的衣服可以通过无线网络的传输随意改变颜色，这在时装界或许有广阔前景。 这个被称作“”的小东西，是媒体实验室最近研发出的可随穿着者的情绪而改变款式、颜色并能无限共享的时装配件，我们可以称它为“情绪外衣”。这不是一件真正的衣服，而是一个小配件。它造型小巧，可以随意放在衣服或者背包里面。 假设在街上遇到了，携带的配置了的背包上带有她从最喜爱的设计师那里获得的图片。背包自动感受到了书包上显示的图片，并且询问是否显示的图片。接受了的图片，并且可以和交谈。这就意味着，我们不用再去羡慕别人的衣服。自己的背包或者服饰可以自动感受到其他穿着者的时尚图案，衣服上安装的用户许可装置会询问用户是否接收、传输讯息，说不定还能偶尔客串“红娘”的角色，当然前提是对方也必须穿戴配有的服饰或者背包。可见，新材料的研制和应用，给人们的生活带来了无限的惊喜。世纪科技发展的主要方向之一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。这节课，我们就了解一些新材料以及人类对它们的应用。二、新课讲授.纳米材料（）什么是纳米材料？纳米（)是长度单位，纳米是米（十亿分之一米），对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，比如，人的头发丝的直径一般为，人体红细胞的直径一般为，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，埃相当于个氢原子的直径，纳米是埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 纳米技术是世纪年代出现的一门新兴技术。它是在至纳米(即十亿分之一米)尺度的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。一些新颖的纳米材料被应用到某些产品上，产生了神奇的效果。（）纳米材料的应用会自洁的纳米领带高科技纳米织物整理技术（环保 无毒）领带具有：防水防污 、除菌防霉、防辐射防静电等效果，可保持领带永洁常新。 纳米能量口罩具有杀菌、除臭、高度阻隔飞沫、透气、抗紫外线、消炎消肿、活血镇痛等功效 。纳米陶瓷杯用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的可韧性。纳米陶瓷杯还具有保健作用。.“绿色能源”能源危机让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。比如传统的电池污染环境，还不能重复使用。用锂作电极制造出的锂离子电池，体积小、质量轻、能够多次充电，对环境污染小。已经被广泛地用于移动通信、小型摄像机等设备上。人造地球卫星上天，卫星和宇宙飞船上的电子仪器和设备，需要足够的持续不断的电能，而且要求重量轻，寿命长，使用方便，能承受各种冲击、振动的影响。利用多晶硅和非晶硅材料做成的太阳能电池完全满足这些要求 。当前，太阳能电池的开发应用已逐步走向商业化、产业化；小功率小面积的太阳能电池在一些国家已大批量生产，并得到广泛应用；同时人们正在开发光电转换率高、成本低的太阳能电池；可以预见，太阳能电池很有可能成为替代煤和石油的重要能源之一，在人们的生产、生活中占有越来越重要的位置。.记忆合金（）让学生观看一段关于记忆合金的实验；（）有些合金在加热时能像弹簧一样被拉长和扭曲，冷却后保持这个形状不变；当再次加热时，它们又恢复到被拉长或扭曲前的形状。这种合金叫做形状记忆合金。（）我们来看一些用形状记忆合金做成的神奇的物体。镍钛记忆合金受热后恢复原来形状； 镍钛记忆合金“花瓣”在相应的温度下慢慢绽放； 用记忆合金材料制作的的花在摄氏度以上便能自动开放，可用于各种自动调节和控制装置。 偏心曲柄型热机是利用形状记忆合金记忆回复特性，借助记忆合金弹簧在不同温区（室温温度、热水温度）之间产生的力矩差驱使轮盘转动的装置。以热水为热源，热水温度为，操作时，将热机置于热水容器中，使热水浸至轴心，则大、小双轮即可连续转动。 .小结：（）多种多样的高科技材料，为我们的生活提供了方