资源简介

5.5 点击新材料
一、教学目标
1. 知识与技能：
（1）能列举一些新材料(如纳米材料、半导体材料、超导材料、隐形材料等)的一些特点及其应用.
（2）通过对新材料的认识,关注前沿科学的新进展,认识到物理学的重要性.
（3）会使用网络查找新材料的应用.
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. 情感态度与价值观：
通过对新材料的了解和认识，激发学生学习积极性。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
通过对新材料的认识,关注前沿科学的新进展,认识到物理学的重要性.
四、教学难点
能列举一些新材料(如纳米材料、半导体材料、超导材料、隐形材料等)的一些特点及其应用.
五、教学过程
（一）导入新课
提问引入新课: 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？
回答的很好，是纳米
2.纳米与米的换算关系是怎样的？
1nm=10-9m
今天我们就来研究纳米。
（二）讲授新课
一、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0.1――100nm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。
科学家们已为我们勾勒了一幅若干年后的蓝图：超强轻型新型材料有可能使太空旅行变得便宜而且容易，甚至像一些作家预测的那样利用纳米技术在火星上制造出大气。如果新的"纳米医学"能够在细胞老化时一个分子一个分子地制造出新的细胞，从而把人们的寿命无限地延长，那么就有必要向太空移民。纳米技术已经创造出足够多的小奇迹，这至少能让一些科学泰斗们相信这些宏伟的想法也会实现。
二.半导体材料
1.半导体元件：给学生展示半导体材料制成的各种半导体元件：半导体二极管、光电二极管、热敏电阻、发光二极管等等。
2.半导体的应用：让学生先积极回答实际生活中半导体的应用，教师总结：半导体照明装饰天花板、半导体交通信号灯、数字电视机等等。
三.超导材料
指导学生阅读课文，了解超导材料的特点及其应用。
1.超导材料的特点：
物质在抄底温度下失去电阻的性质成为超导电，具有这种性质的物质成为超导体，超导体在电阻消失以前的状态称为常导状态，电阻消失以后的状态称为超导状态。
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：
（１）利用超导零电阻特性实现远距离大功率输电可无损耗输送强电流。
（２）超导材料种类多，应用广泛。如：超导磁悬浮列车：用超导实现交通工具的无摩擦运行。
这种列车打破了传统的轮轨接触方式，它是在没有轮子的车厢上和轨道上安置线圈，电流通过时使之产生相斥的磁场将车厢抬起悬浮状，以线形电机推动车厢前进。
超导计算机，用超导芯片将大大提高计算机的运算速度，并减少体积。
隐形材料
1.特点
能将雷达发射出的电磁波大部分吸收掉，反射回去很少。
2.应用
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”。
（三）重难点精讲
纳米材料、半导体材料、超导体材料
（四）归纳小结
1、在本节课中都有哪些收获
2、本节课不仅仅要了解新材料的有关知识，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题能力。
六、板书设计
1、纳米：长度单位， １nm＝10-9 m
2、半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间。
特点：单向导电
3、超导材料：电阻为零的材料。
4、隐性材料： 能吸收电磁波
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
本节课主要是介绍了一些前沿科学，学生比较感兴趣，学起来也比较轻松，但其中所涉及到的一些知识却是学生没有学习过的，如电阻等，因此本节内容对学生的目标要求较低，关键是调动学生的学习积极性，培养学生主动搜集信息和查找资料的能力。

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