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(共35张PPT)
第五章 我们周围的物质
第5节 点击新材料
1.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.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.通过对新材料的了解和认识，激发学生学习积极性。
学 习 目 标
随着物理属性研究的不断深入，各种新材料层
出不穷，它们越来越多地进入我们的学习、工
作和生活的方方面面，并正在改变我们的生活
方式，提高我们的生活质量，促进社会的进步
和发展。
你知道的新材料有哪些呢？
情 境 导 入
1、纳米是一个长度单位：1nm=10-9m。
2、1nm小到什么程度？(10个分子紧密排布的尺度，
大约是一根头发丝的1%)。
3、纳米材料除了其基本单元空间尺度小 外，在力、
热、声、光、电、磁等方面还表现出许多特殊的
性能。
自 主 探 究
一、纳米材料
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。
黄金
黄金的纳米颗粒
将煤炭中的原子重新排列
钻石
向沙子中加入一些微量元素，
并将原子重新 排列
土壤、水和空气的原子重新排列
电脑芯片
马铃薯
纳米机械零件
注 意
纳米材料是指材料的微粒小到纳米尺寸，而不是材料制成的物体小到纳米尺寸。新材料和旧材料总是相对而言的，不是所有的材料达到纳米尺寸时就一定是纳米材料，只有当材料的微粒到了纳米尺寸时性能发生显著变化，才能称为纳米材料。
下列关于纳米材料的说法中，正确的是(　　)
A．很小的材料就是纳米材料
B．纳米材料就是一种叫“纳米”的物质做成的材料
C．纳米材料只是近几年才开始被人们利用的，不存
在天然的纳米材料
D．纳米材料的基本单元很小
【例1】
例 题
【解析】
纳米是长度单位，1 nm ＝1×10－9 m，当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能会发生显著变化，在力、热、磁等方面表现出许多特殊性能，如可以大大提高材料的强度和硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性。
纳米材料是采用化学、物理甚至生物方法将物质变成纳米级的细微颗粒后形成的材料，它的基本单元很小，但它的本身不一定小，纳米材料其实并不神秘，自然界中广泛存在着天然形成的纳米材料，如膨润土(以蒙
脱石为主)，是亿万年前天然形成的。
答案:D
纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，它具有坚硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、完全无磁性等特点，它不能应用于(　　)
A．公交IC卡
B．切割硬物的刀具
C．“嫦娥二号”外表涂层
D．装浓硫酸的容器
1
A
练 习
半导体:介于导体和绝缘体之间的物体。
锗、硅、砷化镓等都是半导体材料。
半导体应用广泛：小到电子表、收录机、数码照相机、
电视机；大到汽车、火车、飞机、宇宙飞船 。
二、半导体材料
计算机的心脏——微处理器
半导体元件
演示 实验
下列材料中不属于半导体材料的是(　　)
A．锗　　B．硅　　
C．铅　　D．砷化镓
【例2】
C
【解析】
半导体材料导电能力在导体和绝缘体之间，有的
还有一定的特性。常见的半导体材料有锗、硅、
砷化镓等。
例 题
2
下列关于半导体的说法，正确的是(　　)
A．常温下半导体的电阻为零
B．半导体广泛应用于各种电子设备
C．半导体就是超导体
D．任何情况下半导体都是不导电的
B
练 习
3
2014年诺贝尔物理学奖颁给了发明蓝色发光二极管的三位科学家，他们的这项发明实现了利用二极管呈现白光，且发光效率高。LED灯(即发光二极管)不具有的特点是(　　)
A．亮度高 B．能耗低
C．寿命长 D．发热多
D
思考：你知道有没有电阻为零的材料？
超导现象和超导体：
当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率
突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变
为零，这种现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物
质称为超导体。
三、超导材料
超导材料是一种电阻为零的材料．
当温度降到一定时，材料的电阻变为零的特性称
为超导体。
前景广大，若用来输电可节约能源和材料。
超导材料的应用
NbTi 超导材料
Bi系高温超导线、带材
YBaCuO高温超导材料
超导磁悬浮列车：用超导实现交通工具的无摩擦运行。
注 意
超导材料是一种新型的特殊材料，物质必须温度
降低到一定值时，才会出现超导性，成为超导材料。
【例3】
超导材料是一种_______为零的材料。因此，人们想到用它来实现既能远距离输送极大的电流，又不会因为导线存在电阻而损失电能，但目前还没有研制成常温下的超导材料，因为一般物质都是当其温度________(填“升高”或“降低”)到一定值时，才出现超导现象。
例 题
【解析】
超导材料在低温下会表现出超导性，也就是电阻
在低温下会变为零，利用超导材料可以实现大功
率输电，而不会在电路上损耗电能。一般物质都
是当其温度降低到一定值时，才会表现出超导性，
而成为超导材料。
答案：电阻 降低
4
当温度降到很低时，某些金属导体如铝在－271.76 ℃以下，铅在－265.95 ℃以下时，电阻就变成零，这种现象称为超导现象。假如白炽灯的灯丝、电动车内线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是(　　)
A．白炽灯仍能发光且更省电
B．电动机仍能转动且效率更高
C．电饭锅仍能煮饭且效率更高
D．电熨斗仍能熨衣服且更省电
B
练 习
点击新材料
纳米材料
半导体材料
超导材料
特点
应用
特点
应用
特点
应用
课 堂 小 结
纳米是极小的长度单位，若一个原子的直径为10－10 m，把________个原子一个挨一个地排列起来，长度是1 nm。
1
10
课 堂 练 习
条形码扫描器广泛应用在商业、邮政、交通等领域，条形码扫描器中的光敏二极管的主要材料是(　　)
A．有机高分子材料
B．超导材料
C．半导体材料
D．纳米材料
2
C
3.关于超导材料的下列说法中错误的是（　 ）
A.超导材料是一种电阻为零的材料
B.用很细的超导丝可以输送强大的电流
C超导材料电阻只能接近零，不可能等于零
D.用超导材料输电时，输送电路中无损耗
C
4.下列关于纳米的叙述错误的是　　　（　　　）
A.纳米是一个长度单位，符号是nm
B.人们在纳米尺度内发现了很多的新现象，给技术上带 来很多新发展
C.纳米技术是现代化科学的前沿，我国在这方面的研究具有世界先进水平
D.所有的高分子科技产品都与纳米技术有关
D
在电厂发电、输送电力等方面要大大降低由于电阻引起的电能损耗，最理想的情况是使用以下材料中的(　　)
A．超导体材料 B．绝缘体材料
C．半导体材料 D．导体材料
5
A
6
二极管是用________(填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的，正是因为集齐________、绿、蓝三原色的LED光，才能产生照亮世界的LED白色光源。
半导体
红
谢谢大家！

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