1、15.5 点击新材料【教学目标】:1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。2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。3.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。【教学理念】:重点:学会用天平和量筒测固体和液体密度的原理和方法。难点:使学生通过实验能对密度的物理意义加深理解。教学方法: 归纳法【教学过程】:一、引入新课: 师:在前面学习测量时学习到了一些常用的单位,我们学过的最小的长度 单位是什么?生:纳米师:纳米与米的换算关系是怎样的?生:1nm=10 -9
2、m二、新课教学1、纳米材料纳米是长度单位,大小为十亿分之一米。当材料的微 粒小到纳米尺寸时,材料的性能就会发生显著变化。例如,黄金在正常状态 下呈金黄 色,而它的纳米颗粒却变成了黑色,且熔点显著下降。纳米材料通常是以制成材料的基本单元大小限制在 0.1100nm 范围的材料。纳米技术在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等各个方面都有广泛应用。用纳米技术做成的“量子磁盘”,能作高密度的磁记录,每平方厘米内可储存 3 万部红楼梦的信息。物质是由原子构成的,其性质依赖于这些原子的排列形式。如果我们将煤炭中的原子重新排列,就能得到钻石;如果向沙子中加入一些微量元素,并将其原子重新排列,就能制成电脑
3、芯片;而土壤、水和空气的原子重新排列后就能生产出马铃薯。听起 来是不是有点玄?不 过这决非天方夜谭,如果你能走进纳米世界,了解纳米技术,就会知道上述目标的实现指日可待。2、超导材料1911 年,荷兰物理学家昂内斯,在做冷冻汞的实验中发现,当温度降至 4.2k 时,汞的电阻会突然变为零。材料的这种特性称超导性。2超导材料的应用前景非常宽广,若用它来输电可大大节约能源和材料3、形状记忆合金在发生了塑性变形后,经过合适的热过程,能够回复到变形前的形状,这种现象叫做形状记忆效应(SME)。具有形状记忆效应的金属一般是 两种以上金属元素组成的合金,称为形状记忆合金(SMA)。形状记忆合金可以分为三种:(
4、1)单程记忆效应形状记忆合金在较低的温度下变形,加热后可恢复变形前的形状,这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。(2)双程记忆效应某些合金加热时恢复高温相形状,冷却时又能恢复低温相形状,称为双程记忆效应。(3)全程记忆效应加热时恢复高温相形状,冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状,称为全程 记忆效应。目前已开发成功的形状记忆 合金有 TiNi 基形状记忆合金、铜基形状记忆合金、铁基形状记忆合金等。4、隐性材料隐性材料常用于飞机、坦克等重要军事目标或武器上,涂有隐性材料的物体能将雷达发射出的电磁波大部分吸收掉,反射回去很少,能使雷达变成“睁眼瞎”。 师:同学们还有哪些是你们所知道的新材料,它们在我们的生活中又有哪些应用呢?学生分小组讨论生:三、小结四、布置作业 查找资料,说出你所知道的其它新材料