探索新材料教学课件-北师大版物理八年级下册

6.4探索新材料第七章运动和力北师大2024版物理八年级下册【精做课件】授课教师：********班级：********时间：********《探索新材料》教案​一、教学目标​知识与技能​学生能说出一些常见新材料的特点，如纳米材料、超导材料，并了解它们在生活和科技领域的应用。​理解新材料的开发和应用对人类社会发展的重要影响。​过程与方法​通过观察、实验、讨论等活动，培养学生的观察能力、分析能力和合作交流能力。​学会从多种渠道收集、整理信息，了解新材料的发展动态。​情感态度与价值观​激发学生对新材料领域的探索兴趣，培养学生的创新精神和科学态度。​让学生体会科技与生活的紧密联系，增强学生关注科技发展的意识。​二、教学重难点​教学重点​纳米材料和超导材料的特性与应用。​了解新材料对人类社会发展的推动作用。​教学难点​理解纳米尺度的概念以及超导现象中的电阻为零。​引导学生思考新材料的发展对社会和环境可能带来的影响。​三、教学方法​讲授法：讲解新材料的基本概念、特点和应用，确保学生掌握必要的知识。​实验法：通过简单实验，如超导材料的磁悬浮实验，让学生直观感受超导材料的特性。​讨论法：组织学生就新材料的影响和未来发展展开讨论，激发学生的思维。​多媒体教学法：运用图片、视频等多媒体资源，丰富教学内容，增强教学的直观性。​四、教学过程​（一）导入新课（5分钟）​展示图片：呈现一些现代科技产品的图片，如智能手机、高速列车、航天飞行器等。​提问引导：“这些先进的科技产品能够实现其独特功能，离不开各种特殊材料的支持。同学们想一想，在日常生活中，有没有接触到一些和传统材料不一样的东西呢？”鼓励学生分享自己的发现，从而引出本节课的主题——探索新材料。​（二）知识讲解（10分钟）​新材料的定义：介绍新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料。​新材料的分类：简单提及按材料的性能和用途，可分为纳米材料、超导材料、半导体材料等类别，重点引出本节课要详细探讨的纳米材料和超导材料。​（三）纳米材料探究（15分钟）​纳米尺度的概念​通过举例说明纳米的尺度大小，如将1纳米的物体放到乒乓球上，就相当于将乒乓球放在地球上，让学生对纳米尺度有直观的认识。​展示一些常见物质的微观结构图片，帮助学生理解纳米尺度下物质结构的变化。​纳米材料的特性与应用​特性：介绍纳米材料具有小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应，这些效应使纳米材料具有许多独特的物理、化学性质，如高强度、高韧性、高催化活性等。​应用：通过图片和视频展示纳米材料在生活和科技领域的广泛应用，如纳米服装具有防水、防污、抗菌的功能；纳米陶瓷可用于制造发动机的零部件，提高发动机的效率和可靠性；纳米技术在医学领域可用于疾病的诊断和治疗等。​（四）超导材料探究（15分钟）​超导现象的发现：讲述超导现象的发现历程，让学生了解科学研究的曲折性和偶然性。​超导材料的特性​零电阻特性：通过简单的实验演示，将超导材料冷却到临界温度以下，接入电路，观察灯泡的亮度变化，让学生直观感受超导材料电阻为零的特性。​完全抗磁性：进行超导材料的磁悬浮实验，将一块永磁体放在超导材料上方，当超导材料冷却到临界温度以下时，永磁体将悬浮在空中，让学生亲身体验超导材料的完全抗磁性。​超导材料的应用​电力传输：讲解超导材料在电力传输中的应用，由于其零电阻特性，可大大降低输电过程中的能量损耗，提高输电效率。​磁悬浮列车：介绍超导材料在磁悬浮列车中的应用原理，展示磁悬浮列车的运行视频，让学生了解超导技术如何推动交通领域的变革。​（五）小组讨论（10分钟）​讨论主题：组织学生分组讨论“新材料的发展对人类社会和环境带来的影响”。​讨论引导：引导学生从积极和消极两个方面进行思考，如新材料的应用对提高生活质量、推动科技进步的积极作用，以及可能带来的环境问题、资源短缺等负面影响。​小组汇报：每个小组推选一名代表，汇报小组讨论的结果，教师进行点评和总结。​（六）课堂总结（5分钟）​知识回顾：与学生一起回顾本节课所学的主要内容，包括纳米材料和超导材料的特性、应用，以及新材料对人类社会发展的影响。​拓展延伸：鼓励学生课后通过查阅资料、参观科技馆等方式，进一步了解新材料的发展动态，培养学生自主学习的能力。​五、教学资源​多媒体设备：电脑、投影仪、电子白板等。​实验器材：超导材料、永磁体、低温制冷设备、电源、灯泡、导线等。​教学资料：相关图片、视频、文献资料等。​六、教学评价​课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与度、发言质量、小组合作能力等，及时给予鼓励和指导。​作业评价：布置课后作业，让学生撰写一篇关于新材料的小论文，评价学生对知识的掌握程度和应用能力。5课堂检测4新知讲解6变式训练7考试考法8小结梳理学习目录1复习引入2新知讲解3典例讲解为什么用炒菜锅炖排骨和高压锅炖排骨相比，前者排骨熟得慢一些？沸点改变金和铜怎么区分？密度不同冰块和水怎么区分？状态不同

冰块的熔点冰块的密度等沸点、密度等等都是物质的物理属性。不同物质的物理属性一般不同。

一些物质的物理属性连接在电路中的炭棒碳棒具有导电性炭棒放在热水中的塑料勺塑料勺金属勺导热性

一些物质的物理属性磁性透光能吸引铁钉的磁体磁体阳光窗户的玻璃

一些物质的物理属性硬度大，轻松切割玻璃铁导热性好，塑料导热性差，防止烫手塑料的铁锅把手金刚石制成的玻璃刀人类社会的发展始终伴随着对材料的开发和利用，材料的发展对人们的生产生活具有极大的促进作用。以文字书写为例，早在殷商时期，人们便开始用甲骨作为书写材料。任务一

认识材料对社会发展的作用后经发展，人们开始使用竹简记录文字信息。竹简造价低廉且容易制作，但是过于笨重，不利于保存和传播。任务一

认识材料对社会发展的作用春秋战国时期开始出现在绢帛上撰写文字的帛书。帛书轻巧但造价昂贵，不利于广泛应用。任务一

认识材料对社会发展的作用西汉初期出现了早期的纸张。公元105年,东汉蔡伦改进了造纸术，之后纸开始被广泛用于文字、图形信息的记录和传递。纸的发明制造极大地促进了人类文明的发展。任务一

认识材料对社会发展的作用实践活动：日常生活中所用到的各种物品；如文具、服装、家具、厨具等，都是由许多不同的材料制成的。请以小组为单位，通过查阅资料或参观博物馆，调查某一物品或某一领域所用材料的演化变迁，了解材料的发展演化对人类生活的影响，以手抄报或壁报的形式与同学交流。任务一

认识材料对社会发展的作用任务二

认识新材料人类早期直接从自然界获取材料，进行简单加工后制成各种器具。利用石材制造石铲。任务二

认识新材料随着工艺的发展，夏商时期人们通过炼制青铜材料制作青铜铲。现代，人们则使用高硬度合金钢材料制作合金铲。任务二

认识新材料高科技领域已广泛使用各种新材料制品。我国嫦娥五号探测器上采集月壤的机械铲就是用轻质、耐高温、耐严寒的新材料制作的。任务二

认识新材料密度极小却坚固耐用的轻质材料，能够抑制细菌生长的纳米材料。在高温下仍具有良好物理性质的超耐热合金，用于制造人工器官的高分子材料。

科学窗轻质材料气凝胶是目前世界上最轻的固体材料之一，密度仅有0.2kg/m3，甚至更小，被称为“冻结的烟”。气凝胶非常坚固耐用。它可以承受相当于自身所受重力几千倍的压力，在温度达1200℃时才会熔化。气凝胶还有对光的偏折能力低、绝缘性能好等特性。气凝胶成为航天探测中的重要材料。

科学窗轻质材料用镍金属通过3D打印技术制成的微晶格材料，是世界上最轻的金属材料之一。它是由连通中空管构成的多孔聚合物材料，看上去有点儿像网格架构的弹簧床，密度约为0.9kg/m3。微晶格材料具有超强的抗压缩和能量吸收能力，非常适用于抗压减震。实践活动：调查一下，在生活和工农业生产中，哪些地方用到了新材料?列一个表格，写出新材料的名称、用途和特性，并说明它们的使用给人们带来了哪些便利。任务二

认识新材料材料名称用途特性便利

某些材料很容易造成环境污染生产生活中广泛使用的塑料袋、农用地膜、一次性餐具、饮料瓶等塑料制品。任务三

认识材料发展对环境的影响大多是用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的。这些塑料制品被弃置后成为固体垃圾，它们难以降解，会在土壤、水体中存在上百年，因此被称为“白色污染”。某些材料很容易造成环境污染“白色污染”会对生态环境造成严重危害，给各类野生动植物和人类的生命安全带来威胁。任务三

认识材料发展对环境的影响为了遏制“白色污染”，我国自2008年6月1日起，严格限制塑料购物袋的生产、销售、使用。材料的研发和使用与环境保护并不矛盾。通过不断研发更环保的材料，优化生产工艺，绿色发展是能够实现的。某些材料很容易造成环境污染以造纸为例，造纸行业产生的废水量，曾一度占到我国工业废水排放总量的1/5。任务三

认识材料发展对环境的影响如今，我国制浆造纸水污染全过程控制技术取得突破，达到国际领先水平，让造纸行业走上了清洁生产、循环经济的道路。保护环境的意识：任务三

认识材料发展对环境的影响作为新时代的公民，我们要牢固树立环保意识，从自身做起，不使用对环境有不可逆破坏的材料制品，少使用对环境有严重影响的材料制品，做好日常生活垃圾分类处理，切实保护生态环境，善待我们的地球家园。实践活动：调查自己所在学校或社区的垃圾处理情况，包括垃圾的主要种类、垃圾的处理流程等，有条件的还可以到附近的垃圾处理厂参观。结合对学校或社区垃圾处理的调查情况，从环境保护的角度，围绕大家在日常学习和生活中对各类材料的使用提出一些合理建议，并在班级中进行交流。任务三

认识材料发展对环境的影响任务一

认识材料对社会发展的作用1.在古代书写材料的发展过程中，竹简因其_____________________被广泛使用，而帛书则因其______（填写物理特性，如“轻柔且易折叠”）而受到青睐。随后，纸张由于其_____________，极大地推动了文化和信息的传播。

造价低廉且容易制作轻巧

较低的成本返回2.

中国古代农具的材料从石器到青铜再进化到铁，是技术发展和生产力需求共同驱动的结果。石器时代，人们使用石质农具，虽然简单易制，但耐用性差且效率低。随着铜矿的开发，青铜器的出现标志着技术的一大进步，其硬度和耐磨性均优于石器，但青铜器制作成本高，普及度有限。铁器因其原料丰富、硬度高、耐磨且易于大规模生产，大大提高了农业生产效率，促进了社会经济的发展和转型。

（2）请结合以上资料（或平时的学习、生活），写出这些不同材质的农具的优缺点（每个至少写一条）。材质优点缺点石材青铜铁材质优点缺点石材简单易制耐用性差且效率低青铜硬度和耐磨性均优于石器制作成本高，普及度有限铁原料丰富、硬度高、耐磨且易于大规模生产容易生锈续表返回任务二

认识新材料3.

[2024·无锡期中]

近年来，新材料研制日新月异，以下关于新材料的说法中不正确的是(

)A

返回

纳米材料高分子材料【点拨】火星车使用的新型材料是新型隔热保温材料——纳米气凝胶，是由纳米尺度的固体骨架构成的一种三维立体网络材料，有丰富的纳米孔隙，让气体分子既不能流动也不能彼此接触，从而把热“封锁在孔隙中”，既不对流传热，也不散失热。聚氨酯是一种非生物降解型高分子生物医用材料，其特点是极佳的柔韧性和生物相容性，适合制作人工器官。返回5.

材料与社会发展：

气凝胶：目前世界上密度最小的固体，具有隔热、耐高温等特性，在节能环保、保温隔热、建筑等领域有巨大潜力。泡沫金属：具有密度低、孔隙率高等特点，在隔音降噪领域具有巨大潜力。玄武岩纤维：具有强度高、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能；其生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害。（1）体育运动场上用塑胶跑道比用水泥跑道好，这是因为塑胶(

)CA.

密度大，硬度低

B.

密度小，硬度高C.

弹性好，硬度低

D.

弹性好，硬度高（2）阅读材料，下列说法中不正确的是(

)AA.

气凝胶可用来制作暖气散热片B.

泡沫金属可用来制作飞机的机身C.

玄武岩纤维可用来制作消防服（3）中国科学技术大学某团队开发了一种仿生人工木材，该木材具有轻质、高强、耐腐蚀和隔热防火等优点，由此可知该木材密度____（选填“大”或“小”），硬度____（选填“大”或“小”），导热性____（选填“好”或“差”）。小大差（4）

动车外壳的制作材料可应用哪种新材料的何种性质？__________________________________________（写出一种即可）。

泡沫金属的密度低（或玄武岩纤维的耐腐蚀性）返回任务三

认识材料发展对环境的影响6.

“践行新时尚，分类我先行”。垃圾分类成为某市市民的新时尚，全市范围内全力打造生活垃圾分类示范小区，把生活垃圾分类进行科学处置，实行“定时、定点”投放。处置废荧光灯管的正确方法是(

)AA.

扔进有害垃圾桶

B.

扔进其他垃圾桶C.

扔进可回收物垃圾桶