资源简介

20.3 材料的开发和利用 学案
教学目标
1.知道材料对人类社会发展的促进作用
2.了解我国新材料研究的新成果，增强民族自豪感
教学重点
了解纳米材料的有关知识
教学难点
知道“电阻为零”是超导材料的特性；初步了解纳米材料的有关知识
教学过程
一、预习要点
1.人类经历了_______时代、_______时代和_____时代。
2.导体:善于导电的物体,良导体具有较好的_____性能,如金、银、铜、铁等。
3.绝缘体:被用来_____带电物体。如玻璃、橡胶等。
二、导学题
(一)材料与社会
阅读课本205页的内容，完成下面的题目：
1.我们周围大大小小的物品都是由 组成的。
2.100万年前，原始人就会利用不同性能的天然材料了，如把__________、__________、_________、等制成工具或用作生活用品，这是原始人智力发展的重要一步；大约在5000年前，人类学会了冶炼________并用其来制造工具；_______的利用为人类大规模制造机器提供了材料基础。所以材料的发展为_________的发展提供了物质基础。
（二）材料的导电性
阅读课本205页-206页的内容，完成下面的题目：
1．根据导电性能的不同，材料还可以分为____________、____________、____________三大类。
2．材料的导电性能是由材料内部电子的运动状况决定的。金、银、铜、铁等金属材料的____________较小，是导电性能较好的良导体。绝缘体的____________较大，电流几乎不能通过，因此绝缘体常常被用来_________带电物体，半导体材料的___________介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质。
3．常见的导体有__________________；绝缘体有_________________；半导体有____________________。
完成课本206页探究，知道如何判断导体和绝缘体。
4.用半导体材料可以制造 、 和 等多种半导体元件。
5.半导体二极管具有 ，即 。半导体三极管可以用来 。
探究：半导体二极管单向导电性
实验材料：电源、灯泡、导线、接线板、开关、半导体二极管。
实验设计：（参考实验电路如右图）
练习：1.在通常情况下，以下物质全部属于绝缘体的一组是（ ）
陶瓷，油
自来水，玻璃
塑胶鞋，大地
人体 空气
2.有一种二极管在通电时发光，叫发光二极管，在电路图中的符号为“”。如图所示电路中，开关闭合后，发光二极管能发光的是图_________ (填"甲"或"乙")。
（三）开发新材料
1.超导材料
一些材料在温度降低到 时，电阻突然降低到 ，这种现象叫_______现象，发生这种现象的材料叫超导材料。超导材料不仅电阻为零，而且还存在着其他引人注目的特性，如 现象。利用超导体的零电阻特性实现 。
2.纳米材料
纳米材料统指合成材料的基本单元大小 的材料。纳米材料在______________________________等方面还表现出许多特殊的性能，如是可以大提高材料的___________和___________，降低绕结温度，提高材料的磁性等。
练习：3．超导材料适合制作以下器材中的（ ）
家用保险丝
白炽灯的灯丝
电炉的电阻丝
远距离输电中的输电线。
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很多新的现象，给技术上带来很多新的进展
C．纳米技术是现代科学技术的前沿，我国在这方面的研究具有世界先进水平
D．所有的高科技产品都与纳米技术有关
三、知能应用
1.北方的寒冬，自来水往往因管内水结冰膨胀而破裂。在自来水管外捆扎发泡塑料，可以有效解决该问题，这是因为发泡塑料的（）
A.硬度小
B.隔热性好
C.密度小
D.导电性好
2.下列有关半导体的说法，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
3．假如科学家研制出常温下超导体，则它适合用作（　　）
A．输电导线
B．保险丝
C．变阻器
D．电热丝
4.纳米是 的单位．纳米材料是由纳米颗粒经过特殊工艺制造而成的，室溫下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好的延展性．LED灯是一种新型的高效节能光源，其核心元件是发光二极管，它是用 材料制成的．
四、随堂检测
1.关于信息和材料，下列说法正确的是（　　）
A．超导材料可以应用于电饭锅的电热丝
B．GPS导航是依靠电磁波传递信息的
C．我们日常生活中使用的二极管是由导体制成的
D．验钞机利用红外线来辨别钞票真伪
2.超导材料是一种电阻为零的材料，将在人们的生产和生活中得到越来越广泛的应用．你认为以下应用中不合理的是（　　）
A．绕制成电动机的线圈
B．作为远距离输电中的输电导线
C．绕制成电磁铁的线圈
D．制成电烤炉的电阻丝
3.（多选）下面有关纳米材料所特有的性能及应用正确的是（　　）
A．大大提高材料的强度和硬度
B．洗衣机桶的表面涂上纳米材料可以抑制细菌的生长
C．纳米防水材料在充满蒸气的浴室里依然光亮
D．纳米奶瓶可以抗菌

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