九年级物理 沪科版 教案、学案汇总 第19章《材料世界》汇总_第1页
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1、第19章材料世界单元备课课标要求l 能描述物质的一些属性。 尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来。l 了解物质的属性对科技进步的影响。l 初步了解半导体的一些特点。 了解半导体材料的发展对社会的影响。l 初步了解超导体的一些特点。 了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响。l 初步了解纳米材料的应用和发展前景。l 有保护环境和合理利用资源的意识。教材分析本章由“我们周围的材料”、“半导体”、“探索新材料”三节内容组成,是课程标准中一级主题“物质”版块中二级主题的第四部分内容的载体。根据“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念,教材从身边引导学生认识形形色色的材料,让学生觉得物理

2、就在身边,消除那种“物理=公式+解题”的恐惧感,对物理学产生亲近感。同时,本章教材还体现了前瞻性,介绍了半导体材料及其探索中的超导及纳米材料。本章的重点:材料的物理性质及第二节半导体材料的导电性、半导体的单向导电性及半导体的应用。本章的难点:第三节探索新材料超导体的特点及应用,纳米材料的特点及发展前景。本章知识结构如下图所示:教法学法指导本章的教学,目的不在于讲多少知识,对涉及的新名词术语只要求学生初步知道,教学中应该注意科学、技术、社会的关系,要让学生有轻松感,尽量让他们“看一看”、“见一见”,开阔眼界。课时安排 建议每节1课时,新授3课时,复习1课时,共计4课时第一课时 §191

3、 我们周围的材料课标要求1.知识与技能: 知道材料的分类,知道不同材料具有不同的物理性质。2.过程与方法:通过实验体验不同物质具有不同的物理性质。3.情感、态度与价值观:了解材料在人类发展的历史进程中的作用;认识到合理利用资源,有效保护环境的重要性。教材分析 本节内容分三个层次:(1)形形色色的材料,让学生一般了解。(2)材料的物理性质是本节的重点。(3)材料与社会发展,注意与科学、技术、社会的教育相联系,注意德育渗透中环保意识的培养,进行环保教育,开展一些有益的环保活动。课时安排 1课时教学准备 实验器材:钢钉、 空心竖直管、坚硬底座、自选若干待测材料,如肥皂、橡皮泥、塑料、铝片、瓷片等多媒

4、体课件:教学设计一、创设情景、引入新课师:当今我们的生活中,可以说物质极大丰富,我们周围大大小小的物品都是由各种材料制成的。板题二、投放学案,引导自学让学生自己根据学案自己阅读课本内容并将相关空白填充,遇有不知道的可以讨论交流。三、合作共建,解决疑难1、探究周围的物体由什么材料组成师问:你周围有哪些物品?各是由什么材料制成的?生:探究:身边的物品及材料,如:文具盒、钢笔、铅笔、圆珠笔、课本、桌凳、黑板、墙壁、门窗、粉笔、电线、灯具进行交流讨论。2、材料的分类让学生阅读“形形色色的材料”,指出材料的分类及各种材料的特点及应用。板书材料的分类。说明:材料的分类方法很多。可以从应用性、导电性、导热性

5、等方面分类。生:阅读“形形色色的材料”,知道根据材料不同的特点,材料可分为金属、无机非金属、有机高分子材料及复合材料。明确各种材料的特点及应用。练习1:根据材料不同的特点将下列材料分类。(铜、陶瓷、半导体、钢、棉花、橡胶、钢筋混凝土、白纸、玻璃钢)答案 金属:铜、钢;无机非金属:陶瓷、半导体;有机高分子材料:棉花、橡胶、白纸;复合材料:钢筋混凝土、玻璃钢小结,进行鼓励性评价。3、材料的物理性质材料的物理性质包括:导热性、导电性、磁性、密度、比热容、弹性、硬度、延展性、透光性、状态等。(1)探究材料的弹性。师问:什么是弹性?让学生读P141最后一段,思考回答。补充有关弹性的说明。出示练习2: 弹

6、簧门在推开以后能自己关闭,如右图所示,从能的转化来说明这一现象。答案:推门时,使弹簧发生弹性形变,具有弹性势能;松开手后,弹簧的弹性势能转化为门的动能,使门关上。生:读P141最后一段,思考回答:材料受力会产生拉长、压缩或弯曲等形变,除去外力后材料又自动回复原状,这就是弹性。笔记有关弹性的补充说明:材料的弹性是有限度的,在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比。弹性具有减震作用。 弹性物体可以储存能量,发生弹性形变的物体具有弹性势能。(2)探究材料的硬度。师问: 材料有软有硬。较硬的材料能使较软的材料产生凹陷、划痕,或切削,磨损较软的材料。什么是硬度?让学生读P142 思考回答。生:读书后明确

7、:硬度就是描述材料坚硬程度,即阻止其被刮破、刮伤或产生凹陷能力的物理量。 实验探究材料的硬度。实验装置如图,自选若干待测材料如肥皂、橡皮泥、塑料、铝片、瓷片等,将被测材料置于一个空心竖直管的底部,从管的顶部释放一钢钉,钢钉作用在该材料上会产生一个小小的凹痕。从凹痕的大小和深度,判断材料的硬度并排序。探究结论:由软到硬的顺序是:橡皮泥、肥皂、塑料、铝片、瓷片。探究实践:探究你身边的物品的硬度,说出你的实验方法。说明:比较物质的硬度最简单的方法就是相互“较量”。(3)探究材料的延展性。师:具有延展性的材料可以锻打成片、拉成丝;不具有延展性的材料在外力作用下容易破碎、断裂。生:阅读课文P153延展性

8、部分,知道具有延展性的材料和不具有延展性的材料的特点。说明 大部分金属都具有延展性。常见的玻璃、陶瓷等材料不具有延展性。 实际应用中需要改变物体的形状,则应选用延展性好的材料。练习3:如下图所示物体中,利用材料的延展性制成的是( )分析:铁门、金属容器靠锻打等方式构成不同形状因此,本题中只有铁器利用了材料的延展性。答案 B 师:依据课本P153交流与讨论栏目,组织学生交流与讨论。生:列举生活中一些物品所用材料的名称,讨论其物理性能与用途。4、材料与社会发展师:让学生阅读“材料与社会的发展”后思考:材料与社会发展的关系?我国在材料发展的历史中有何重要贡献?材料的发展与资源浪费和环境污染问题。 生

9、:阅读“材料与社会的发展”,思考老师提出的问题。(社会的发展带动了材料的研究和开发;新材料的出现又促进了社会的发展合理地利用资源,有效地保护环境是每个人应尽的义务)四、知能应用,巩固提高 例1、如何比较两种木板的硬度?分析:可用变量控制法进行探究。用同一种材料分别以相同的方式、相同的力去作用于两种木板,比较损伤程度。如右图所示,将被测材料置于一个空心竖直管的底部,从管的顶部释放一钢钉,钢钉作用在该材料上会产生一个小小的凹痕,从凹痕的大小和深度,判断材料的硬度并排列,注意使钢钉下落的高度相同。方法提炼:比较材料的硬度,可以将两种材料相互作用,比较损伤程度,也可以用第三种材料分别与其相互作用,比较

10、损伤程度。例2、为了使临沂成为环境优美、最适合人居住的城市,群众在治理环境方面提出了许多建议。下列建议中不利于保护环境的是( )A.废旧电池可以与生活垃圾一起掩埋 B.采用集中供热,提高燃料的利用率,减少空气中悬浮颗粒 C.不能随意焚烧垃圾 D应多植树,净化空气,减少噪声 分析:材料的发展和应用为人们的生活带来方便,促进了社会的发展,同时也 带来了不少的资源和环境的问题。废旧电池对水土污染极为严重,要集中回收处理;集中供热提高燃料的利用率可以节约资源、控制污染;垃圾不能随意焚烧,要回收处理再利用;植树造林、利国利民,应该大力提倡。答案: A 点悟:生活垃圾(如无塑料制品)可以深埋,因为它不会污

11、染水和土壤;而 废旧电池所含的化学药品、重金属等严重污染水土,一定不能埋掉,要集中收回,统一处理。五、诊断评价,查漏补缺学生课内完成学案中知能应用部分。并请学生起立讲解,并板书,其余同学给予补充说明。六、课堂小结,构建网络对照板书,让学生总结巩固。七、布置作业课内完成:见附页“当堂训练题”,并进行回馈矫正课后思考:课本P155页1、2八、板书设计金属无机非金属 有机高分子材料复合材料§191 我们周围的材料一、材料的分类二、材料的物理性质材料的物理性质包括:导热性、导电性、磁性、密度、比热容、弹性、硬度、延展性、透光性、状态等三、材料与社会发展九、教学反思§191 我们周围

12、的材料学案一、自主学习1.形形色色的材料:在生产、生活实践中,人们根据材料不同的特点将材料分为_、_、_及_四大类。(1)金属材料是由_或_制成的材料;其特点是:_、_、_、_。 (2)无机非金属材料有:_、_、_、_。 (3)有机高分子材料是指_为基础构成的材料。 (4)复合材料是人们将优、缺点能互补的材料_在一起,取长补短,制造出性能优良的新材料。 2.材料的物理性质:一般说来,不同的材料具有的物理性质,如_、_、_、_、_、_、_、_等是不相同的。3.材料与社会发展(1)材料的发展为社会的发展带来了有利的影响;(2)材料的发展及大量的使用也带来了不少_和_ 的问题。二、合作探究1.探究材

13、料的弹性。什么是弹性?让学生读P141最后一段,思考回答。2.探究材料的硬度。材料有软有硬。较硬的材料能使较软的材料产生凹陷、划痕,或切削,磨损较软的材料。什么是硬度?让学生读P142 思考回答。3.探究材料的延展性。阅读课文P153延展性部分,知道具有延展性的材料和不具有延展性的材料的特点。三、知能应用1、在相同的作用条件下笔在纸上留下的痕如右图所示,则三铅笔由硬到软的顺序是 。 2钢铁、铝合金、塑料、玻璃是几种常见物质。(1)制造机器一般选用 ;(2)制造电器设备的外壳一般选用 ;(3)制造飞机多选用 ;(4)制造一般的家具多选用 ;3.下列物体中,利用材料导电特性的是( )A.铁门 B.

14、内燃机的散热金属片C.灯泡内的钨丝 D.电饭煲的金属锅4.下列物理过程中,防止材料导热的事例是( )A.饮具选用金属 B.暖气管道外的塑料包层C.电磁铁的芯选用铁 D.内燃机的冷却液选用水5.发展绿色食品、避免“白色污染”增强环保意识,是保护环境、提高人类生存质量的主要措施。作为破坏环境较重的“四大污染”之一的“白色污染”是指( ) A.有机非金属 B.有白色光泽的金属C.废弃塑料 D白色的复合材料6.铁用来制造大量的机器和生产工具,主要应用了铁的物理性质( )A.密度大 B.硬度大C.延展性小 D弹性好7请参照图示,将一双竹筷和一把不锈钢汤匙一起浸在热水中,数秒后,两只手摸到筷子和汤匙的冷热

15、感觉有什么不同,为什么?8.请你设计一种实验方法,比较下图中各种物品的物质的硬度。参考答案:自主学习部分:1.金属材料,无机非金属材料,有机高分子材料,复合材料 (1)金属元素(如金、银、铜、铁、铝),以金属元素为主(如青铜、钢),耐高温,导电性好,硬度高,延展性好(2)陶瓷,玻璃,金刚石,半导体(3)以有机高分子(4)复合 2.导热性,导电性,磁性,密度,比热容,弹性,硬度,延展性 3.资源,环境知能应用部分:1.丙,乙,甲 2.(1)钢铁(2)塑料(3)铝合金(4)玻璃3.C 4.B5.C 6.B 7.汤匙热,因为汤匙比筷子的导热性能强。8、实验方法 (1)分别用塑料尺、钢锯条在玻璃上划一

16、下 (2)再用塑料尺在钢锯条上划一下在步骤(1)中若都未划破玻璃,说明玻璃的硬度最大,需要进行步骤(2)来比较;若其中的一个物体能划破玻璃而另一个物体不能划破玻璃,能划破玻璃的物体的物质硬度最大,不能划破玻璃的物体的物质硬度最小。第2课时 §192 半导体课标要求1知识与技能:知道导体、绝缘体、半导体导电性能的差异,知道半导体二极管的单向导电性。2过程与方法:通过探究实验认识导体、绝缘体、半导体二极管的电气特性。3情感、态度与价值观:了解半导体材料的广泛使用及其对科学、社会的促进作用。教材分析 本节内容共分三部分,一是介绍了材料的导电性,根据导电性的不同,材料可分为导体、半导体及绝缘

17、体,并通过实验探究导体与绝缘体的导电性;二是介绍了半导体元件,教材展示了各种半导体元件,并通过实验探究半导体二极管的单向导电性;三是介绍了半导体的应用。本节的重点是实验探究部分让学生对所涉及的内容有初步的感性认识,这也是难点。教学方法 启发诱导式与实验探究式教学相结合教学准备实验器材:电源、灯泡、导线、若干待测材料(如 铜、铁、铝等导体,酸、碱、盐的水溶液,纯水、自来水,玻璃、橡胶、铅笔杆、塑料圆珠笔杆等)、接线板、接线柱(或带导线的金属夹)、开关、电阻、半导体二极管、光电二极管、热敏电阻、发光二极管、三极管及集成电路、酒精灯、电磁继电器。多媒体课件:课时安排 1课时教学设计一、复习回顾,引入

18、新课1、材料的物理性质有哪些?2、材料分为哪四大类?让学生思考回答。引导学生思考,根据材料的导电性可将材料分为哪几类?从而引入新课。二、投放学案,引导自学1、让学生读课本P146内容,口头填表 导体绝缘体定义 种类 作用 原因 联系 三、合作共建,解决疑难1、材料的导电性实验探究:物质的导电性参考右图学会设计判断导体与绝缘体的实验装置电路图,并用身边材料进行实验。总结:1、材料按导电性分为导体、半导体及绝缘体三大类。导电性介于导体和绝缘体之间,而且电阻随温度的增加而减小,这种材料叫做半导体。常见的半导体材料有:硅、砷化镓、锑化铟、锗等2、半导体元件(1)展示各种半导体元件:半导体二极

19、管、光电二极管、热敏电阻、发光二极管、三极管及集成电路等。半导体二极管、发光二极管、三极管实物及符号如下图(2)演示实验:探究半导体二极管单向导电特性实验电路,如下图所示分析得出结论:半导体二极管仅允许电流从其正极流入,这种特性叫做半导体二极管的单向导电性。3、半导体的应用让学生看课本P148149页,通过“太阳能电池、条形码扫描器、微处理器、机器人”等内容,了解半导体的应用。3、半导体的应用让学生看课本P148149页,通过“太阳能电池、条形码扫描器、微处理器、机器人”等内容,了解半导体的应用。四、知能应用,总结规律 师:出示例题先让学生思考回答,然后点评总结。例1 关于半导体,下列说法不正

20、确的是( )A半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一类材料B将导体和绝缘体混合就可以制成半导体C半导体的电阻往往随外界条件的变化而迅速发生大幅度的变化D有些半导体在某些条件下可转变成绝缘体,而在另一些条件下又可以转变成导体解题指导:半导体材料的导电能力介于金属和非金属之间,具有一些特殊的物理性质,温度、光照、杂质等因素都对它的性能有很大的影响。常见的半导体材料主要有硅、锗、砷化镓等构成,而不是由导体和绝缘体混合制成。答案B。反思总结:学会设计探究导体与绝缘体导电性的实验,培养自己的动手实验能力。通过了解一些特殊材料的特点,知道许多领域中应用半导体的一些独特功能,建立一种热爱科学的意识,为将来

21、更好的服务社会、立志攀登科学高峰奠定基础。五、诊断评价,查漏补缺学生课内完成学案中知能应用部分。完成之后让多名学生公布答案,对出错集中的问题,师生讨论解决。六、课堂小结,构建网络对照板书,让学生总结巩固。七、布置作业课内完成学案的“当堂训练题”,并进行回馈矫正八、板书设计§192 半导体一、材料的导电性1、导体和绝缘体2、半导体3、导体和绝缘体并没有绝对界限二、半导体元件1、各种半导体元件:半导体二极管、光电二极管、热敏电阻、发光二极管、三极管及集成电路2、实验二极管的单向导电特性三、半导体的应用太阳能电池、条形码扫描器、微处理器、机器人九、教学反思第二节 半导体 学案一、自主学习1

22、材料的导电性(1)学生根据课本P146内容,完成表格内容。 导体绝缘体定义 种类 作用 原因 联系 (2)分类:根据导电性的不同,材料可分为_、_、及_三大类。 (3)材料的导电性是由材料内部_决定的。金属材料的电阻较小,是导电性能较好的良导体,如_、_。绝缘体的电阻很大,电流几乎不能通过,绝缘体常常被用来_带电物体,如_、_;半导体材料的导电性介于_之间,具有一些特殊的物理性质,如_、_和_。 2半导体元件 用半导体材料可以制造_、_和_等多种半导体元件。半导体二极管具有_,半导体三极管可以用来_电信号。 3半导体的应用半导体的运用极大地提高了生产力,开阔了人类的视野,促进了科学、

23、技术及社会的大发展。应用有_、_、_、_等等。二、合作探究1、实验探究:物质的导电性。仪器与器材:电源、灯泡、导线、带导线的金属夹(俗称鳄鱼夹)、待测材料:硬币、铅笔芯、水湿木材、橡皮擦,塑料尺等。实验电路如图。实验中你是如何确定待测材料是导体还是绝缘体的?答:_。实验结论:导体有_,绝缘体有_。2.探究半导体二极管单向导电特性。仪器与器材:电源、半导体二极管V、电阻R、灯泡、导线、接线板、接线柱。用给定的器材设计实验电路及步骤。观察实验现象,分析得出实验结论。三、知能应用1图中标出了制成铅笔的几种材料,通常条件下属于绝缘体的是( )A木材、橡皮 B石墨、金属C木材、金屑 D石墨、橡皮2下列材

24、料属于半导体材料的是( ) A.铜 B.石墨 C.橡胶 D.硅3小刚拆开了家庭电路中常用的白炽灯泡和灯头,如右图所示,则以下灯泡和灯头上的各部件中全部属于绝缘体的是( )A灯头后盖、螺旋B玻璃泡、锡块C螺旋、金属片D灯头后盖、玻璃泡4、下列设备中,利用光照产生电能的是 ( ) A、微处理器 B、发光二极管 C、太阳能电池 D、电铃5半导体二极管具有_导电性,即只允许电流由一个方向通过元件。城市马路的十字路口都安装了红绿指示灯,其原理如右图,开关与_接触时,提示行人可行走;开关与_接触时,提示行人停止行走。6如下图甲,闭合开关灯不亮用酒精灯给玻璃加热到红炽状态,小灯泡发光(如图乙)。这一现象说明

25、了什么? 参考答案:自主学习部分:1. (2)导体,绝缘体,半导体 (3)电子的运动情况,金银,铜铁,隔离,玻璃,橡胶,导体和绝缘体,硅,锗,砷化镓。2.二极管,三极管,集成电路,单向导电性,放大 3.太阳能电池,条形码扫描器,微处理器,机器人知能应用部分:1.A 2.D 3.D 4.C 5.单向,a,b 6. 玻璃在通常情况下是相当好的绝缘体当对其加热到红炽状态时,小灯泡发光,表明玻璃变成导体了。表明导体和绝缘体之间没有绝对界限。§193 探索新材料 教案课标要求1知识与技能: 知道超导材料是一种电阻为零的材料,知道超导材料具有超导磁悬浮的特性,了解纳米材料的有关知识。2过程与方法

26、:了解新材料的特性及应用前景。3情感、态度与价值观:了解我国新材料研究的新成果,增强民族自豪感。教材分析在本节超导材料内容的教学中,除介绍超导材料的电阻为零及应用外,还应介绍迈斯纳和奥森菲尔德发现的超导磁悬浮。在本节纳米材料内容的教学中,应注意"lnm10-9m”的实际意义和让学生体会到lnm小到什么程度(10个分子紧密排布的尺度,大约一根头发丝的1)。在本节教学中,还要注意德育的渗透,爱国主义和立志攀登科学高峰的学习目标的教育。教学准备 投影片(纳米材料的应用)课时安排 1课时教学设计一、复习回顾,引入新课虽然社会的发展给我们带来了丰富的物品,但是为了制造物美价廉、性能更好的物品,

27、人们正不断研究性能更好、更容易制造的新材料。引入课题:§193 探索新材料二、投放学案,引导自学学生依据学案看书自学,大约6分钟。三、合作共建,解决疑难(一)超导材料1、让学生看课本P150页第一、二段后回答:什么现象叫超导现象?什么材料叫超导材料?总结:(1)超导现象有些材料当温度降低到某一温度时,材料的电阻突然变为零的现象叫超导现象。能够发生超导现象的材料叫超导材料。强调: 只有当温度在某一低温(称转变温度或临界温度)以下才具有超导性。 不同材料的转变温度不同,如汞(4.15K)、钨(0.012K)、锌(0.75K)等。现在的一些高温超导材料,由一般导体转变为超导体的温度已达到1

28、00K以上。我国研制的超导材料的转变温度已达到134K。2、让学生看课本P150页第三至七段,提出问题。师生共同作答:(2)1933年迈斯纳和奥森菲尔德发现了超导磁悬浮现象,如图所示。提出问题,如:超导磁悬浮现象是怎么回事?超导材料有哪些应用?师解释:超导磁悬浮现象是一个超导体与一个永磁体(或电磁铁)叠放时,由于电磁感应现象,超导体中产生的感应电流激发很强的磁场与永磁体(或电磁铁)的磁场在它们中间因同名磁极互相排斥,磁场的排斥力与被悬起来的物体的重力相平衡时,就形成了稳定的磁悬浮现象,超导材料的应用: 运用电阻为零的特性制作电动机线圈、输电导线等,可减少电能损失,提高电能利用率。运用磁悬浮的特

29、性制造磁悬浮列车、超导船等既减少了能量损失,又提高了交通工具的运行速度和安全性能。 (二)纳米材料让学生看课本P150页第八段至P151页内容,知道什么是纳米材料?纳米材料的特性及应用?学生总结出:当材料的微粒大小达到纳米级(10 -9m),就是这种材料的微粒由几个分子组成时,材料的性能会发生显著变化,如颜色、导电性、导热性、硬度、磁性等会产生很大的变化。由纳米材料组成的物质也就有了许多一般物质没有的特性。教师强调:纳米是长度单位,符号“nm”,1nm10-9m 不是所有材料达到纳米尺度时就一定是纳米材料,只有当材料到了纳米尺度时性能发生突变,才能称为纳米材料。只有产品的主导技术或主要材料是由

30、纳米结构单元构成的,才是真正的纳米产品。四、知能应用,巩固提高 教师出示例题先让学生思考、回答,然后点评总结。例1、如图表示铝的电阻随温度变化的曲线,由此图像提供的信息可知:(1)_;(2)_。分析:物理图像可以把某些物理现象、物理过程以形象直观、动态变化的方式显示出来,使大家能够既轻松又深刻地理解其所表示的内容。答案:铝的电阻随温度的降低而减小;铝的电阻有一个突变温度;当温度降到一271.76时,铝的电阻变为零。方法提炼:图像分析题注意:(1)自变量变化,因变量如何变化,例如此题的温度和电阻。(2)曲线与纵轴和横辅的交点的特殊意义。(3)曲线是否有规律的变化.例2. 纳米材料所特有的性能及应

31、用是( ) 大大提高材料的强度和硬度 降低烧结温度 提高材料的磁性 能制作高贮存密度的量子磁盘 纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞A只有 B 只有C只有 D 都是分析: 纳米材料的性能包括提高材料的强度、硬度、改变颜色、增强磁性等。纳米技术能制造出纳米“机器人”,进入人体杀死病毒细胞,制作的量子磁盘,能作高密度的磁记录。答案:D五、诊断评价,查漏补缺学生课内完成学案中知能应用部分。完成之后让多名学生公布答案,对出错集中的问题,师生讨论解决。六、课堂小结,构建网络对照板书,让学生总结巩固。七、布置作业1、收据有关超导材料、纳米材料的一些资料并记录下来与同桌或小组同学讨论交流 。序号应用方面发

32、展前景1234探究点拨:可到WWW网站再输入关键字进行搜索。2、课本作业中的第2题,下面提供一些题目供参考。材料硬度和脆性矛盾能否克服。关于材料延展性的提高和应用。我想象中的新材料。材料的弹性在生活中的新用途。超导材料应用的设想。八、板书设计§193 探索新材料一、超导材料1、超导现象有些材料当温度降低到某一温度时,材料的电阻突然变为零的现象叫超导现象能够发生超导现象的材料叫超导材料。强调: 2、超导磁悬浮现象超导磁悬浮现象是一个超导体与一个永磁体(或电磁铁)叠放时, 由于电磁感应现象,超导体中产生的感应电流激发很强的磁场与永磁体(或电磁铁)的磁场在它们中间因同名磁极互相排斥,磁场的

33、排斥力与被悬起来的物体的重力相平衡时,就形成了稳定的磁悬浮现象。3、超导材料的应用:制作电动机线圈、输电导线等制造磁悬浮列车、超导船等二、纳米材料当材料的微粒大小达到纳米级(10 -9m),就是这种材料的微粒由几个分子组成时,材料的性能会发生显著变化,如颜色、导电性、导热性、硬度、磁性等会产生很大的变化。由纳米材料组成的物质也就有了许多一般物质没有的特性。强调: 九、教学反思§193 探索新材料学案一、自主学习1超导材料 超导材料是一种_的材料。1911年昂内斯在研究汞电阻随温度变化时,观察到在温度降低到_时汞的电阻突然降低到测量不到的微小值,从而发现超导电性。利用超导体的零电阻特性

34、可以实现_。1933年迈斯纳和奥森菲尔德发现了超导_现象,利用这种现象可以实现_。 2纳米材料 纳米材料统指制成材料的基本单元大小限制在_范围的材料。纳米材料有许多特殊的性能,如可以大大提高_,降低_,提高_等。二、合作探究1、看课本P150页第一、二段后回答:什么现象叫超导现象?什么材料叫超导材料?超导材料有哪些作用?2.学生看课本P150页第八段至P151页内容,回答什么是纳米材料?纳米材料的特性及应用?三、知能应用1、如果以下电器选用超导材料制作,不能正常工作的是 ( ) A 微波炉 B电饭锅 C电动机 D发电机2、有一种碳纳米管的直径只有1.4nm,5万个这种碳管并排起来只有一根头发丝

35、那么粗,则这种碳纳米管的直径约等于 m,根头发丝的直径等于_nm,合_m。3、科学家们在研究导体的电阻与温度的关系时,观察到部分导体的电阻随温度升高而增大然后猜想:导体的电阻随温度降低会不会减小呢?并且通过实验证实了自己的猜想这里运用了 思维运用这种思维研究的成果还有_(举一例)。4、目前已知超导材料的两个典型特性(1) _ _(2)_。它们的应用分别举一例_、_。5、如图是导体的电阻随温度变化的图像,请你分析图像,可得出哪些结论?参考答案:自主学习部分:1.电阻为零,4.2K,远距离大功率输电,磁悬浮,交通工具的无摩擦运行。2.1100nm,材料的强度和硬度,烧结温度,材料的磁性知能应用:1

36、、B 2、1.4×10-9 7×104 70 3、逆向 电能产生磁,磁能否产生电呢?4、(1)电阻为零(2)超导磁悬浮 远距离大功率输电 磁悬浮列车 5、(1)导体电阻虽温度升高而增大(2)导体电阻虽温度降低而减小(3)当温度降到4.2K时,电阻为零 第十九章材料世界复习课课标点击通过观察描述物质的一些属性,如导热性、磁性、弹性、硬度、延展性、导电性等;能举例说明这些性质在实际生活中的应用;了解物质属性对科技进步的影响;通过课外阅读扩大了解半导体、超导体、纳米材料的特点和应用;在此过程中培养关心科技发展的良好习惯,培养保护环境和合理利用资源的意识,体会“材料科学的进步与社会

37、的发展是相互促进的”。重点、难点重点:1、材料的物理性质及实际应用。2、导体、绝缘体、半导体。难点:纳米技术,超导体的应用。中考方向 (1)我们周围的材料在中考命题中占有很小的比例,中考试题中出题的知识点主要集中在金属材料的物理性质、有机合成材料、白色污染等方面。 (2)半导体在中考试题中涉及的知识点是:判断所给物质是导体还是绝缘体,导体和绝缘体不易导电的原因,条件改变时导体和绝缘体的转化,导体和绝缘体的应用,半导体的应用等,主要以填空题和选择题为主。 (3)探索新材料在中考试题中占有的比例较小,主要考查对超导材料、纳米材料的了解,纳米这个长度单位的应用,超导技术和纳米技术的地位和应用等,主要

38、以填空题和选择题为主。随着社会的发展,探索新材料在中考中会越来越重要,考题将越来越多。教学准备多媒体资料:复习用PPT课件教学过程一、体系自主构建出示结构提纲引导学生看书思考回顾。答案:铁 陶瓷 塑料 跳高撑竿 弹性 硬度 延展性 铁 铝 单向导电性 (11)放大电信号 (12)橡胶 (13)木头 (14)电阻为零 (15)输电线 (16)超导磁悬浮列车 (17)109二、展示交流让学生展示自主学习结果,教师根据展示结构确定点评内容。然后出示典型例题,引发学生思考,归纳同类问题解题方法。(一)材料的分类例1.下列材料分类正确的是( )A金、银、铜、硅、铁都是金属材料B半导体属于无机非金属材料C

39、合成橡胶、人造纤维、黏合剂是复合材料D金、金刚石属于无机非金属材料解析:选B根据材料的不同特点,材料可以分为金属材料,无机非金属材料,有机高分子材料和复合材料四大类,选项A中,硅属无机非金属材料;选项C中合成橡胶,人造纤维,黏合剂应该是人工合成的高分子材料;选项D中金是金属材料;故A、C、D错。归纳方法:材料的分类,可以安材料特点分,也可以按导电性,标准不同,分类不同,因此分类需首先确定分类标准。解决此题还要明确复合材料不是复杂的材料,而是优缺互补的材料,如钢筋混凝土。(二)材料的特性及应用例2、阅读表格,综合考虑下表各方面的因素,回答以下问题。注:表中导热性能19表示导热性由强到弱;导电性能

40、l9表示导电性由强到弱(1)导电性能最好的两种金属是_;(2)在你认为导电性能好的金属中,哪种更适宜做导线?为什么?(3)在日常生活中,人们常说的“铝比铁轻”通常是指_。(4)为什么用铝锅炒菜时锅底易产生变形,而用铁锅则不会?解析:(1)由导电性能l9表示导电性由强到弱可知:导电性能最好的两种金属是银和铜 (2)铜可以做导线。因为铜的产量比银高,铜的价格比银的价格低。(3)人们常说的“铝比铁轻”是指在体积一定的情况下铝的质量比铁的质量小也就是铝的密度小。(4)因为铝的熔点低,故在用铝锅炒菜时容易软化,而铁的熔点高。针对练习:不同的材料,有不同的物理性质,不同条件和环境对材料的物理性质要求不同。

41、消防队员们所穿的消防服。就应具备某些特殊性能。若让你设计消防服装。请根据学过的物理知识对制造消防服装的材料应具备的物理性质提出要求。(至少提三项)提示: 耐热,防变形;不善于传热;反射光和热;抗燃、熔点高;黄色便于发现消防队员的位置;耐腐蚀防化学品;不善于导电,防电源漏电、触电;自洁能力强,不沾水和污渍等。3.新材料及应用例3、下列有关超导材料,纳米材料的说法正确的是( )A.作为超导体的汞,还是汞这一物质,只是具有了某些特性B所有的超导体,都可以产生磁悬浮的现象C纳米碳管的构成不再是碳元素D纳米是一个长度单位解析:超导材料是因温度降低,纳米材料是构成材料的尺度较小,使材料具有了某些特性,所以

42、A、B是正确的,C是错误的。纳米是长度的一个单位,1纳米109米,故D也是正确的答案:ABD归纳总结:超导材料、纳米材料的构成物质没有发生变化,只是由于某些特殊的原因,即超导材料是因温度降低,纳米材料是构成材料的尺度太小,使材料具有了某些特性。三、体验成功完成学案上的知能应部分,找出自己的知识缺漏。四、课堂小结学生小结本节课的收获。五、布置作业完成同步探究的复习自测题。六、板书设计学生展示的学习结果。七、教学反思十九章材料世界复习学案一、自主学习二、合作探究,归纳方法(一)材料的分类例1、下列材料分类正确的是( ) A金、银、铜、硅、铁都是金属材料 B半导体属于无机非金属材料 C合成橡胶、人造

43、纤维、黏合剂是复合材料 D金、金刚石属于无机非金属材料(二)材料的特性及应用例2、阅读表格,综合考虑下表各方面的因素,回答以下问题。注:表中导热性能19表示导热性由强到弱;导电性能l9表示导电性由强到弱(1)导电性能最好的两种金属是_;(2)在你认为导电性能好的金属中,哪种更适宜做导线?为什么?(3)在日常生活中,人们常说的“铝比铁轻”通常是指_。(4)为什么用铝锅炒菜时锅底易产生变形,而用铁锅则不会?趁热打铁:不同的材料,有不同的物理性质,不同条件和环境。对材料的物理性质要求不同。消防队员们所穿的消防服。就应具备某些特殊性能。若让你设计消防服装。请根据学过的物理知识。对制造消防服装的材料应具

44、备的物理性质提出要求。(至少提三项)3.新材料及应用例3、下列有关超导材料,纳米材料的说法正确的是( )A.作为超导体的汞,还是汞这一物质,只是具有了某些特性B所有的超导体,都可以产生磁悬浮的现象C纳米碳管的构成不再是碳元素D纳米是一个长度单位三、知能应用1材料或物体在外力作用下产生形变,若撤去外力后,形变随即消失,恢复原来形状和尺寸的性质叫做弹性,这也是物质的一种属性。金属、陶瓷、花岗石、报纸这些材料中,根据你的生活经验判断,弹性较好的是_。2钢筋水泥混凝土和沥青混凝土两类材料,考虑到桥墩的坚韧性,应选用_,而考虑到桥梁桥面的抗疲劳性,应选用_。3半导体的运用极大地提高了生产力,开阔了人类的

45、视野,促进了科学、技术及社会的发展。请你说说生活中哪些地方用到了半导体材料?(举出两例即可)_;_。4超导体的应用有十分诱人的前景。假如有一天,科学家研制出室温下的超导材料,那么下列_(填序号)用电器的效率可大大提高。 白炽灯  电风扇  电水壶  电饭锅5当材料的微粒大小达到纳米级(10-9m),就是这种材料的微粒由几个分子组成时,材料的性能会发生显著变化,如_、_、导电性、导热性、硬度等会产生很大的变化。6下列不属于超导体材料应用的是( )A利用超导体材料实现远距离大功率输电B利用超导体材料实现交通工具无摩擦运动C利用超导体材料制作电动机线圈,可减少

46、电能损失,提高电能利用率D利用超导体材料制成条形码扫描器7关于纳米材料,下列说法正确的是( )纳米材料可大大提高材料的强度和硬度纳米材料可提高材料的磁性纳米材料能制作高贮存密度的量子磁盘纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞纳米是长度单位。A      B       C     D8、实验与探究:小明家装修房屋,他和爸爸、妈妈一同到商店买木地板。售货员向他们宣传:硬度高的木地板质量最好,同时拿出A、B、C三种不同品牌木地板样品,用刀在

47、三种木地板上刻划,然后极力推荐其中划痕最不突出的C品牌地板。小明看后对爸爸、妈妈说这种比较方法不科学,并详细说明应该怎样控制变量,进行实验比较爸爸、妈妈听后露出了满意的笑容。请根据学过的物理知识判断,在售货员所做演示中,影响木地板划痕深度的两个主要因素是:(1) _;(2) _。参考答案:知能应用:1金属。2钢筋水泥混凝土;沥青混凝土。3提示:太阳电池;条形码扫描器;微处理器;机器人等。4。提示:超导体电阻为0,由Q=I2Rt可知,电流通过超导体产生的热量为0。电风扇采用超导体,不会产生电热即电能可全部用来转化为机械能,效率则大大提高。白炽灯、电水壶、电饭锅工作时利用的是电流热效应,采用超导体

48、显然无法工作。5颜色;磁性。6D提示:在条形码扫描器内有发光二极管、光敏二极管等元件构成的电路。当发光二极管照射条形码时,光敏二极管便测量被条形码反射回来的光,并将光信号变电信号,电脑则依据获得的电信号进行分析,检测物品。7A提示:纳米是长度单位,符号“nm”,1nm10-9m 不是所有材料达到纳米尺度时就一定是纳米材料,只有当材料到了纳米尺度时性能发生突变,才能称为纳米材料。只有产品的主导技术或主要材料是由纳米结构单元构成的,8(1)压力的大小;(2)刀与地板接触面的大小、(刀的锋利程度、用刀口或刀尖划地板)。提示:本题是对研究方法控制变量法的考查。生活经验告诉我们刻划的深浅除了与材料的硬度

49、有关外,还应与压力的大小、刀与地板接触面的大小有关。在研究刻划的深浅与材料硬度有关时,必须控制压力的大小、刀与地板接触面的大小相同。第十九章单元测试(考试时间40分钟,满分100分)学校_班级_姓名_分数_一、选择题:(每题5分,共30分 )1下图所示的物体中,全部是由绝缘材料制成的是( )A手机 B电工手套 C照相机 D.电吉他2下列性质中,属于晶体二极管的基本性质的是:( )A单向导电性 B容易导电 C不容易导电 D电流热效应3一般导线用铜而不用银是由于: ( )A铜的导电性能优于银 B铜的硬度比银高C铜的延展性比银好 D银的价格太高4丰富多彩的材料具有各种各样的性质,下列关于材料的性质及其应用说法中正确的是( )A用钢铁做建筑材料,主要应用其导电性 B用橡胶做汽车轮胎,主要应用其硬度大C机械表中的发条,主要应用其弹性 D玻璃能按照需要分割成不同的大小和形状,主要应用其延展性5下列物体:大地;人体;油;石墨;空气。属于导体的是

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