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5.4　物质的一些物理属性
5.5　新材料及其应用
学习目标 1. 知道物质的磁性、导电性及导热性。了解物质属性的多样性。 2. 了解纳米材料、半导体材料、超导材料和隐形材料等新材料的基本概念及明确各种新材料的独特物理性质。 3. 采用观察、比较的方法认识物质的一些物理属性，并能与前面所学知识相联系。 4. 能够通过对比分析，归纳新材料与传统材料在性能和应用上的差异；运用逻辑推理，预测新材料的发展趋势及其可能带来的影响。
任务一　物质的磁性
司南是我国古代的四大发明之一，是春秋战国时期发明的一种指南针(如图所示)，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动。古文中有记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。意思是将司南的勺子部分放在地上，它的勺柄静止时指向南方。
通过回答下列问题，我们来探究物质的磁性。
问题：你能说出磁性有哪些应用吗？
【应用1】如图是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。制成金属块的材料可能是( )
A. 铝　　 B. 铁　　
C. 银　　 D. 铜
任务二　物质的导电性
我们在小学《科学》中知道，铜、铝等金属是能导电的，干燥的木材、玻璃、塑料、橡胶等是不导电的。那么，液体是否能导电呢？下面我们用实验来进行探究。
活动1：实验目的
探究液体的导电性能。
活动2：实验过程
参照如图所示的装置，用导线把电池、灯泡和A、B两块铜片连接起来。将铜片分别插入糖水、盐水和纯净水中，通过观察小灯泡的发光情况，比较三种液体的导电性能。
活动3：实验结论
使小灯泡发光的液体是 ，不能使小灯泡发光的液体是 。
1. 导体
物理学中，把容易导电的物体叫做导体。金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等都是导体。
2. 绝缘体
把极不容易导电的物体叫做绝缘体。橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体。
3. 在工业生产中，液体的导电性常被用于电镀、电解、制药等方面。
【应用2】生活中有各种各样的物质，下列通常情况下都属于导体的一组是( )
A. 汞、盐水、电阻丝
B. 铅笔芯、大地、陶瓷
C. 二极管、玻璃、毛皮
D. 丝绸、金属、石墨
任务三　物质的导热性
活动1：活动目的
比较不同物体的导热性能。
活动2：活动过程
如图所示，将一双木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感觉有什么不同？为什么？
活动3：活动结论
物体的导热性能与物体的 有关。
不同物质的导热性能往往是不同的。物理学中，把容易导热的物体叫做热的良导体，不容易导热的物体叫做热的不良导体。
【应用3】我国科学家通过模仿北极熊毛的结构，制造出一种超保暖人造纤维，这种人造纤维具有良好的( )
A. 导热性　　　　 B. 导电性
C. 保温性 D. 透光性
任务四　新材料及其应用
随着人类对物质属性的研究不断深入，各种新材料层出不穷，它们越来越多地进入到我们的生活，正改变着我们的生活方式和提高我们的生活质量。比如纳米自洁玻璃、纳米芯片、发光二极管、半导体材料、隐形材料等，你了解它们吗？
　　
通过阅读课本P141～P142“新材料及其应用”，回答下列问题。
问题1：纳米材料有哪些新特性？
问题2：半导体材料有哪些应用？
问题3：超导材料有哪些特殊应用？
1. 纳米材料：指制成材料的基本单元大小限制在1～100 nm范围的材料。当物质小到纳米尺度以后，大约是在1～100 nm这个范围空间，物质的性能就会突变，出现特殊性能。
2. 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。半导体制成的二极管具有单向导电性。
3. 超导体：温度降低到一定程度时，导体的电阻突然接近于零，我们把低温下材料电阻突然为零的特性称为超导性，这样的导体叫做超导体。
【应用4】近年来我国不断加大自主创新力度，许多领域打破了国外技术封锁，出现了一大批拥有自主知识产权的产品。如图所示是我国自主研发的手机摄像头芯片，制造该芯片的主要材料是( )
A. 超导材料 B. 半导体材料
C. 纳米材料 D. 绝缘体材料
8/85.4　物质的一些物理属性
5.5　新材料及其应用
学习目标 1. 知道物质的磁性、导电性及导热性。了解物质属性的多样性。 2. 了解纳米材料、半导体材料、超导材料和隐形材料等新材料的基本概念及明确各种新材料的独特物理性质。 3. 采用观察、比较的方法认识物质的一些物理属性，并能与前面所学知识相联系。 4. 能够通过对比分析，归纳新材料与传统材料在性能和应用上的差异；运用逻辑推理，预测新材料的发展趋势及其可能带来的影响。
任务一　物质的磁性
司南是我国古代的四大发明之一，是春秋战国时期发明的一种指南针(如图所示)，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动。古文中有记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。意思是将司南的勺子部分放在地上，它的勺柄静止时指向南方。
通过回答下列问题，我们来探究物质的磁性。
问题：你能说出磁性有哪些应用吗？
答：门吸、磁带、硬盘、磁卡等。
【应用1】如图是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。制成金属块的材料可能是(　B　)
A. 铝　　 B. 铁　　
C. 银　　 D. 铜
解析：铁、钴、镍等物质容易被磁铁吸引，而铜、铝和银都不会被磁铁吸引，制成金属块的材料可能是铁。
任务二　物质的导电性
我们在小学《科学》中知道，铜、铝等金属是能导电的，干燥的木材、玻璃、塑料、橡胶等是不导电的。那么，液体是否能导电呢？下面我们用实验来进行探究。
活动1：实验目的
探究液体的导电性能。
活动2：实验过程
参照如图所示的装置，用导线把电池、灯泡和A、B两块铜片连接起来。将铜片分别插入糖水、盐水和纯净水中，通过观察小灯泡的发光情况，比较三种液体的导电性能。
活动3：实验结论
使小灯泡发光的液体是　盐水　，不能使小灯泡发光的液体是　糖水和纯净水　。
1. 导体
物理学中，把容易导电的物体叫做导体。金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等都是导体。
2. 绝缘体
把极不容易导电的物体叫做绝缘体。橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体。
3. 在工业生产中，液体的导电性常被用于电镀、电解、制药等方面。
【应用2】生活中有各种各样的物质，下列通常情况下都属于导体的一组是(　A　)
A. 汞、盐水、电阻丝
B. 铅笔芯、大地、陶瓷
C. 二极管、玻璃、毛皮
D. 丝绸、金属、石墨
特别提醒：本题考查常见的导体和绝缘体，知道生活中常见的导体、绝缘体是关键。
任务三　物质的导热性
活动1：活动目的
比较不同物体的导热性能。
活动2：活动过程
如图所示，将一双木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感觉有什么不同？为什么？
答：汤匙比木筷热；汤匙导热性能比木筷好。
活动3：活动结论
物体的导热性能与物体的　材料　有关。
不同物质的导热性能往往是不同的。物理学中，把容易导热的物体叫做热的良导体，不容易导热的物体叫做热的不良导体。
【应用3】我国科学家通过模仿北极熊毛的结构，制造出一种超保暖人造纤维，这种人造纤维具有良好的(　C　)
A. 导热性　　　　 B. 导电性
C. 保温性 D. 透光性
解析：根据题意可知，我国科学家通过模仿北极熊毛的结构，制造出一种超保暖人造纤维，而北极熊毛具有良好的保温性，所以这种人造纤维应该具有良好的保温性，故C符合题意，A、B、D不符合题意。
特别提醒：根据题干提供的信息分析材料的物理属性，并进行解答。
任务四　新材料及其应用
随着人类对物质属性的研究不断深入，各种新材料层出不穷，它们越来越多地进入到我们的生活，正改变着我们的生活方式和提高我们的生活质量。比如纳米自洁玻璃、纳米芯片、发光二极管、半导体材料、隐形材料等，你了解它们吗？
　　
通过阅读课本P141～P142“新材料及其应用”，回答下列问题。
问题1：纳米材料有哪些新特性？
答：纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲；碳纳米管的强度是钢的上百倍；纳米磁性材料的磁记录密度比普通磁性材料高十倍以上；纳米复合材料对光的反射率低，能吸收电磁波，可用作隐形飞机的涂层；气体通过纳米材料的扩散速度比通过一般材料的扩散速度大几千倍等。
问题2：半导体材料有哪些应用？
答：电子表、收录机、数码照相机、数码摄像机、电视机、计算机，以及现代化机床、汽车、火车、轮船、飞机等都要应用各种半导体元器件。计算机的心脏——中央处理器，就含有成千上万个半导体元件。
问题3：超导材料有哪些特殊应用？
答：(1)电力输送。可以不加压输电，电能损失可减少10%以上，电费开支可节省15%以上。
(2)超导磁浮列车。用超导电动汽车取代燃油汽车，全世界每年可节省燃油10亿吨以上，并可大大减少噪声和环境污染。
(3)超导电子计算机。用超导芯片将大大提高计算机的运算速度，并减小体积。
1. 纳米材料：指制成材料的基本单元大小限制在1～100 nm范围的材料。当物质小到纳米尺度以后，大约是在1～100 nm这个范围空间，物质的性能就会突变，出现特殊性能。
2. 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。半导体制成的二极管具有单向导电性。
3. 超导体：温度降低到一定程度时，导体的电阻突然接近于零，我们把低温下材料电阻突然为零的特性称为超导性，这样的导体叫做超导体。
【应用4】近年来我国不断加大自主创新力度，许多领域打破了国外技术封锁，出现了一大批拥有自主知识产权的产品。如图所示是我国自主研发的手机摄像头芯片，制造该芯片的主要材料是(　B　)
A. 超导材料 B. 半导体材料
C. 纳米材料 D. 绝缘体材料
解析：手机摄像头芯片的材料是半导体。
特别提醒：半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间，芯片的主要材料是半导体。
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