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八年级上册第三章第二节《电物质的导电性》教案第一课时
一、核心概念与跨学科概念
1.核心概念
物质的结构与性质：原子外层电子决定物质是否易导电；存在导体、半导体、绝缘体三类。
技术与工程：导电材料的选择直接决定电路效率与安全。
2.跨学科概念
系统与模型（把金属晶体抽象为“离子实+自由电子气”模型）
稳定与变化（温度升高→导电性变化）
物质与能量（电能→热能，焦耳定律铺垫）
二、教学目标
维度 目标内容
科学观念 说出导体、绝缘体、半导体的定义及微观原因；能列举 5 种生活实例。
科学思维 能用“自由电子”模型解释导电性差异；能从实验数据推断半导体温度特性。
探究实践 完成“导电性测试板”实验，测11种材料通断； 完成“热敏电阻I-T曲线”探究并绘图。
态度责任 认识劣质插线板绝缘层老化危害；愿意在社区科普“导体选择与安全用电”。
教学重难点
重点：导电性差异的微观解释；导体/绝缘体/半导体的分类与实例。
难点：半导体受温度、光照影响的可变导电性；学生将微观模型迁移到宏观应用。
四、教学准备
器材：5V电源、LED灯、电流表、导电测试板（硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯（碳棒）、 食盐水、粉笔、纯净水、食盐、酒精、金刚石、蔗糖溶液）、NTC热敏电阻、加热枪、冰块、绝缘手套。
资源：PPT动画、劣质电线起火视频、任务单。
五、教学过程
1、情境导入 播放 电线短路起火视频→提问：为什么铜线能通电，塑料外皮却保护我们？ 学生回答“材料不同”
设计意图：真实震撼，激活需求
预测分类 发放11张材料卡片→让学生按“能/不能”导电预分类贴黑板 产生认知冲突
设计意图：暴露前概念
3、实验验证 任务：用如何用实验证明物质是否有导电性呢？ 设计实验方案“导电测试板”逐个点亮LED，记录通断。填表→修正分类
用实验验证哪些物质可以导电：硬币、铅笔芯（碳棒）、食盐水。
设计意图：数据驱动
4、概念构建：导体、绝缘体
①容易导电的物质叫作导体。金属、石墨（碳）、人体、大地、盐类的水溶液等都是导体。
②不容易导电的物质叫作绝缘体。橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等都是绝缘体。
③纯净的水是不导电的，但由于自然界的水中溶有大量其他物质，使得水中有能自由移动的离子，因此生活中的水一般是能导电的。含有自由离子的溶液能够导电。
④绝缘体在任何情况下总是不导电的吗？
导体和绝缘体并不是绝对的，有些绝缘体在条件改变时会变成导体，例如，玻璃在通常情况下是绝缘体，但玻璃被烧红时会导电。导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力会下降，甚至不导电。因此，电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。例如，人造卫星上的电路的接触点表面一般都会镀上金，以防止腐蚀，确保电路导电的可靠性。
思考：家庭电路中，所有导线都是用塑料和橡胶等材料包裹着，这是为什么？
除了导体和绝缘体，还有导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫作半导体。
常见的半导体材料是单晶硅和化合物半导体[砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等]。半导体主要用于电子工业或信息技术（IT)产品。计算机主板上集中了几十万个半导体元件
6、微观建模 图片：金属“自由电子海”；绝缘体“禁带太宽”。
金属内部原子核的位置是相对固定的，但存在大量可自由移动的电子。自由电子能从一个地方移动到另一地方，所以金属能导电。
Q:导体为什么容易导电？ 存在大量自由电荷
Q:金属为什么容易导电？ 存在大量自由电子
Q;绝缘体为什么不容易导电？ 几乎没有自由移动的电荷
玻璃加热导电视频 分析：玻璃在常温下是绝缘体，但在高温下玻璃软化后内部就会形成带电的离子。因此，玻璃在高温下导电是离子导电。
7、科学·技术·社会·环境：芯片
芯片是一种集成电路，由大量的晶体管构成，是半导体元件产品的统称。不同的芯片有不同的集成规模，一个指甲盖大小的芯片上集成了几十个到上百亿个不等的半导体元件。
芯片是现代制造业的必备元件，我们使用的所有电器、设备几乎都有芯片。一辆传统的汽车上有多达500~600个芯片，自动驾驶功能的汽车上则有1000个以上的芯片。
芯片的设计与制造能力是国家科技实力的重要标志。我国的芯片设计近年进步很快，但由于起步晚、前期投入相对较少等原因，芯片制造相对落后于发达国家。2010年后，国家在芯片制造领域加大投入，芯片国产化进程进一步加速，相信假以时日，中国的芯片制造业必定会赶超国际先进水平。
应用链接 视频展示：①光敏路灯②CPU散热片③高压绝缘子
设计意图：学以致用
9、安全升华 案例：劣质排插绝缘层老化→短路着火 写1条“安全选材”建议贴“警示墙” | 态度责任 |
10、如何来表示不同物质的导电能力的强弱呢？ 电阻：导体对电流的阻碍作用。
导体对电流的阻碍作用越大，电阻值就越大；导体对电流的阻碍作用越小，电阻值就越小。
导体----电阻非常小，电流很容易通过。绝缘体---电阻非常大，电流不容易通过。
电阻用字母R表示,电阻的单位：欧姆，符号：Ω，其他常用单位：千欧KΩ、兆欧MΩ。
11、思考讨论：如果你是一位电工，在工作中采取哪些措施，确保生命安全？
六、板书设计
3.2.1物质的导电性
1.导体：存在大量自由电荷，金属自由电子多 例：Cu、Al、Fe
2. 绝缘体：几乎没有自由移动的电荷 例：塑料、玻璃、橡胶
3. 半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间 例：单晶硅，砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)
4、电阻 符号R,单位：单位：欧姆，符号：Ω，常用单位：千欧KΩ、兆欧MΩ。
七、作业设计
A 基础巩固
1. 作业P×× 第 1、3 题（判断材料导电性并解释）。
2. 家庭实验：用电池+LED 测试钥匙、硬币、木筷、瓷碗，拍照记录。
B 拓展提升
3. 在线模拟：PhET “Band Structure” 观察硅能带随温度变化并截图。
C 挑战任务（选做）
4. 设计一份“家庭线路选材指南”（A4），含导体/绝缘体选择理由与安全提示。
八、教学反思
导电测试板LED亮度差异明显，学生直观感受好；2组盐水浓度不足导致灯暗——下次统一浓度。(共21张PPT)
3.2 物质的导电性
【第三单元 电路探秘】
八年级上册
Q1: 我们为什么用金属铜做导线，而用塑料或橡胶做金属导线的外套？
Q2:为什么不能用湿手去操作开关？
Q3:使用电插头时碰到电线，为什么不会受到电击？
判断下列哪些物质容易导电：
硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯（碳棒）、 食盐水、粉笔、纯净水、食盐、酒精、金刚石、蔗糖溶液。
如何用实验证明物质是否有导电性呢？
设计实验方案
定性+定量
定性
硬币
塑料直尺
玻璃片
铅笔芯（碳棒）
食盐水
粉笔
纯净水
食盐
酒精
金刚石
蔗糖溶液
容易导电
不容易导电
常见的导体：
常见的绝缘体：
容易导电的物质叫作导体。金属、石墨（碳）、人体、大地、盐类的水溶液等都是导体。
不容易导电的物质叫作绝缘体。橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等都是绝缘体。
石墨
木头
金属
橡皮
纯净的水是不导电的，但由于自然界的水中溶有大量其他物质，使得水中有能自由移动的离子，因此生活中的水一般是能导电的。含有自由离子的溶液能够导电。
问题
绝缘体在任何情况下总是不导电的吗？
导体和绝缘体不是绝对的。
实验
结论
导体
绝缘体
玻璃烧红
金属生锈
木头潮湿
导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力会下降，甚至不导电。因此，电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。例如，人造卫星上的电路的接触点表面一般都会镀上金，以防止腐蚀，确保电路导电的可靠性。
家庭电路中，所有导线都是用塑料和橡胶等材料包裹着，这是为什么？
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫作半导体。
常见的半导体材料是单晶硅和化合物半导体
[砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等]。
半导体主要用于电子工业或信息技术（IT)产品。
计算机主板上集中了几十万个半导体元件
原子核
电子
原子结构：
金属内部原子核的位置是相对固定的，但存在大量可自由移动的电子。自由电子能从一个地方移动到另一地方，所以金属能导电。
导体为什么容易导电？
金属为什么容易导电？
绝缘体为什么不容易导电？
存在大量自由电荷
存在大量自由电子
几乎没有自由移动的电荷
提示：电流是如何形成的？
回答：
玻璃在常温下是绝缘体，但在高温下玻璃软化后内部就会形成带电的离子。因此，玻璃在高温下导电是离子导电。
芯片
芯片是一种集成电路，由大量的晶体管构成，是半导体元件产品的统称。不同的芯片有不同的集成规模，一个指甲盖大小的芯片上集成了几十个到上百亿个不等的半导体元件。
芯片是现代制造业的必备元件，我们使用的所有电器、设备几乎都有芯片。一辆传统的汽车上有多达500~600个芯片，自动驾驶功能的汽车上则有1000个以上的芯片。
芯片的设计与制造能力是国家科技实力的重要标志。我国的芯片设计近年进步很快，但由于起步晚、前期投入相对较少等原因，芯片制造相对落后于发达国家。2010年后，国家在芯片制造领域加大投入，芯片国产化进程进一步加速，相信假以时日，中国的芯片制造业必定会赶超国际先进水平。
如何来表示不同物质的导电能力的强弱呢？
电阻
---导体对电流的阻碍作用
1、导体----电阻非常小，电流很容易通过。
绝缘体---电阻非常大，电流不容易通过。
2、电阻用字母 表示
R
电阻的单位：
欧姆
（欧）
单位符号Ω
其它电阻单位：
千欧KΩ、兆欧MΩ
1兆欧=103千欧=106欧
导体对电流的阻碍作用越大，电阻值就越大；
导体对电流的阻碍作用越小，电阻值就越小。
元件符号：
如果你是一位电工，在工作中采取哪些措施，确保生命安全？
1、导体容易导电的原因是（ ）
A、因为导体都是固体 B、因为导体中含有电荷
C、因为导体中含有能自由移动的电荷
D、因为导体通了电
C
3、一段金属丝的电阻为20000Ω= kΩ= MΩ
20
0.02
2、绝缘体不容易导电是因为绝缘体中 [ ]
A．没有电荷 B．没有自由电荷
C．有大量自由电荷 D．只有少量自由电荷
D
4、如图是某种按钮开关构造图。A为外壳，B为按钮，C、D为金属片，C具有弹性。试简述按钮开关如何使电路通、断？制作A、B部件的材料应是导体还是绝缘体？为什么？
按下按钮B，弹性金属片C与金属片D接触，电路接通；
松开按钮B，由于弹性，金属片C恢复原位，与金属片D分开，于是电路断开。
外壳A和按钮B都必须使用绝缘材料，这是为了使用时安全，因为人体是导体。

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