资源简介

苏教版小学科学三年级上册
《20.纳米材料》教学设计
【教学目标】
1.知道什么是纳米？什么是纳米材料？
2.建立“莲叶效应”的特性与纳米材料的关联。
3.了解纳米材料在生活中的运用。
【教学重点】
了解纳米材料及其用途。
【教学难点】
在观察中比较，发现“莲叶效应”，并联想其神奇功能的运用。
【教学准备】
教师材料：课件、视频。
【教学时间】
1课时
【教学过程设计】
新课导入
1．师：前面我们学习了纺织材料、建筑材料，知道了它们的性能和用途，你知道什么是纳米材料吗？它又有什么性能和用途呢？
2、揭题：这节课我们就来学习 ---纳米材料(板书：纳米材料）
一、什么是纳米和纳米材料
1、什么是纳米？
师介绍：纳米是一种长度单位。把1毫米平均分成1000份，其中的1份是1微米；再把1微米平均分成1000份，其中的1份就是1纳米。
2、什么是纳米材料？
师介绍：
当组成材料的多数颗粒直径小到肉眼根本看不到的纳米级（1-100纳米）时，材料性能就会发生改变，这样的材料被称为纳米材料。
纳米材料具有特殊的结构。在自然界，莲叶也具有类似纳米材料的特殊结构，使得莲叶表面始终保持干净。莲叶这种疏水、自洁的特性被称为“莲叶效应”。
【设计意图：了解纳米这一特殊的长度单位，以及纳米材料的定义,可以拓宽学生对于微观尺度的认知，也有助于纠正学生的迷思概念。】
二、探究莲叶效应的秘密
1、观察莲叶效应
（1）分别在狗尾草叶、柳叶和莲叶表面滴几滴水，你发现了什么？
生：观察、讨论、汇报：
（2）用手摸或用放大镜观察三种叶子的表面，你发现了什么？
生：观察、讨论、汇报：
（3）用电子显微镜观察莲叶的表面，你发现了什么？
生：观察、讨论、汇报：
2、观看视频，进一步了解莲叶效应的秘密。
【设计意图：莲叶效应的神奇可以激发学生的探究兴趣:从宏观到微观，引发学生对现象和解释之间做出推理，这一过程有助于学生培养科学思维，提升学生对于自然现象和科学原理的理解能力。】
三、模拟莲叶效应的实验
师播放视频，学生观看实验视频，观察实验现象。
生：观看、交流、汇报：
实验结论：整体实验模拟呈现出莲叶效应里疏水、助力水滴滚动并带走杂质的原理，即莲叶与熏黑杯底类似，表面有特殊微观结构，使水形成水滴滚动，实现自洁等效果 。
师介绍：徽墨中含有纳米级的松烟灰颗粒，是优秀传统文化的代表。
徽墨中含有纳米级的松烟灰颗粒，用这种墨汁书写的毛笔字，光泽好，墨色持久。2006年，徽墨制作技艺被列入首批国家级非物质文化遗产名录。
【设计意图：莲叶效应揭示了大自然的智慧，为人类的发明创造提供了重要启示，让学生亲自动手体验，可以感受其中的神奇，激发学习兴趣。徽墨更是优秀传统文化的代表。】
四、纳米新材料的应用
阅读资料，了解纳米材料的应用。
【设计意图：纳米材料的应用已经渗透到各个领域，极大地提高了人们的生活质量，体现“科技改善生活”的核心理念。学生需要对这样的创新领域有所了解。】
5、课堂小结
通过本节课的学习，你知道了什么？
1.知道了什么是纳米？什么是纳米材料？
2.知道了“莲叶效应”与纳米材料有关。
3.了解了纳米材料在生活中的运用。
六、课后作业
一、填空题
1、纳米是一种（ ）。当组成材料的多数颗粒直径小到（ ）根本看不到的纳米级时，材料（ ）就会发生改变，这样的材料被称为（ ）材料。
2、纳米材料具有特殊的（ ）。在自然界，莲叶也具有类似纳米材料的特殊结构，使得莲叶表面始终保持（ ）。莲叶这种疏水、自洁的特性被称为“（ ）”。
（3）徽墨中含有（ ）的松烟灰颗粒，用它书写的毛笔字，光泽好，墨色持久。2006年，徽墨制作技艺被列入首批国家级非物质文化遗产名录。
二、判断题
1、纳米是一种长度单位。把1毫米平均分成1000份，其中的1份是1微米；再把1微米平均分成1000份，其中的1份就是1纳米。（ ）
2、莲叶的表面，有一层极其微小的蜡质颗粒突包，每个突包的表面又布满了更细的茸毛。（ ）
3、莲叶表面的特殊结构使得它表面能不沾水、不沾灰，保持干净。（ ）
4、纳米技术已广泛应用于医疗、能源、通信、环保、航天等领域。（ ）
5、纺织材料中的纳米微粒具有抑菌、防污、防电磁辐射、阻燃、保温等功能。（ ）
【板书设计】
20 纳米材料
定义
纳米材料 莲叶效应
作用(共24张PPT)
新课导入
这节课我们就来学习 ---纳米材料。
前面我们学习了纺织材料、建筑材料，知道了它们的性能和用途，你知道什么是纳米材料吗？它又有什么性能和用途呢？
苏教版小学科学三年级上册第五单元 材料的演变
20.纳米材料
1.知道什么是纳米？什么是纳米材料？
2.建立“莲叶效应”的特性与纳米材料的关联。
3.了解纳米材料在生活中的运用。
学习目标
一、什么是纳米和纳米材料
1、什么是纳米？
纳米是一种长度单位。把1毫米平均分成1000份，其中的1份是1微米；再把1微米平均分成1000份，其中的1份就是1纳米。
2、什么是纳米材料？
一、什么是纳米和纳米材料
当组成材料的多数颗粒直径小到肉眼根本看不到的纳米级（1-100纳米）时，材料性能就会发生改变，这样的材料被称为纳米材料。
纳米材料具有特殊的结构。在自然界，莲叶也具有类似纳米材料的特殊结构，使得莲叶表面始终保持干净。莲叶这种疏水、自洁的特性被称为“莲叶效应”。
1、观察莲叶效应
二、探究莲叶效应的秘密
（1）分别在狗尾草叶、柳叶和莲叶表面滴几滴水，你发现了什么？
狗尾草叶
柳叶
莲叶
1、观察莲叶效应
二、探究莲叶效应的秘密
你发现了什么？
在狗尾草叶表面滴水，水会铺展甚至部分被吸收；在柳叶表面滴水，水会形成不规则的小水滴；在莲叶表面滴水，水会形成圆润饱满且能自由滚动的水珠。
1、观察莲叶效应
二、探究莲叶效应的秘密
（2）用手摸或用放大镜观察三种叶子的表面，你发现了什么？
1、观察莲叶效应
二、探究莲叶效应的秘密
（2）用手摸或用放大镜观察三种叶子的表面，你发现了什么？
粗糙、有细小绒毛
可见细米绒毛，纹理不规则。
光滑，有细微纹路。
叶脉清晰，有纹路和气孔。
光滑，有蜡质触感。
可看到蜡质结构与规则纹理。
1、观察莲叶效应
二、探究莲叶效应的秘密
（3）用电子显微镜观察莲叶的表面，你发现了什么？
用电子显微镜观察莲叶的表面，可以发现它有一层极其微小的蜡质颗粒突包，每个突包的表面又布满了更细的茸毛。茸毛的间距小到纳米级。水滴、灰尘远大于茸毛的间距，所以落不到莲叶表面。正是这种特殊的结构使得莲叶表面能不沾水、不沾灰，保持干净。
2、观看视频，进一步了解莲叶效应的秘密。
二、探究莲叶效应的秘密
三、模拟莲叶效应的实验
做模拟莲叶效应的实验。
实验方法：
（1）在纸杯里装少量水，把纸杯杯底放在蜡烛火焰上方约1厘米处，熏黑杯底。
三、模拟莲叶效应的实验
做模拟莲叶效应的实验。
（2）用滴管在杯底滴一滴水，轻轻晃动纸杯，观察水滴的状况。
（3）再向杯底刮入一点粉笔灰，让水滴在粉笔灰上滚动，观察水滴和粉笔灰的状况。
三、模拟莲叶效应的实验
观看实验视频，观察实验现象。
三、模拟莲叶效应的实验
（1）杯底被熏黑后，滴入水，轻轻晃动纸杯，可观察到水滴保持相对完整的球形或近似球形，能在杯底顺畅滑动 。
（2）刮入粉笔灰后，水滴在粉笔灰上滚动，会观察到水滴能吸附粉笔灰，使部分粉笔灰随着水滴滚动而移动，同时水滴依然能保持较好的滚动性。
实验现象：
三、模拟莲叶效应的实验
实验结论：
整体实验模拟呈现出莲叶效应里疏水、助力水滴滚动并带走杂质的原理，即莲叶与熏黑杯底类似，表面有特殊微观结构，使水形成水滴滚动，实现自洁等效果 。
三、模拟莲叶效应的实验
徽墨中含有纳米级的松烟灰颗粒，用这
种墨汁书写的毛笔字，光泽好，墨色持久。2006年，徽墨制作技艺被列入首批国家级非物质文化遗产名录。
徽墨中含有纳米级的松烟灰颗粒，是优秀传统文化的代表。
四、纳米新材料的应用
阅读资料，了解纳米材料的应用。
四、纳米新材料的应用
阅读资料，了解纳米材料的应用。
四、纳米新材料的应用
阅读资料，了解纳米材料的应用。
课堂小结
1.知道了什么是纳米？什么是纳米材料？
2.知道了“莲叶效应”与纳米材料有关。
3.了解了纳米材料在生活中的运用。
通过本节课的学习，你知道了什么？
一、填空题
1、纳米是一种（ ）。当组成材料的多数颗粒直径小到（ ）根本看不到的纳米级时，材料（ ）就会发生改变，这样的材料被称为（ ）材料。
2、纳米材料具有特殊的（ ）。在自然界，莲叶也具有类似纳米材料的特殊结构，使得莲叶表面始终保持（ ）。莲叶这种疏水、自洁的特性被称为“（ ）”。
（3）徽墨中含有（ ）的松烟灰颗粒，用它书写的毛笔字，光泽好，墨色持久。2006年，徽墨制作技艺被列入首批国家级非物质文化遗产名录。
课后作业
长度单位
肉眼
干净
性能
莲叶效应
结构
纳米级
纳米
二、判断题
1、纳米是一种长度单位。把1毫米平均分成1000份，其中的1份是1微米；再把1微米平均分成1000份，其中的1份就是1纳米。（ ）
2、莲叶的表面，有一层极其微小的蜡质颗粒突包，每个突包的表面又布满了更细的茸毛。（ ）
3、莲叶表面的特殊结构使得它表面能不沾水、不沾灰，保持干净。（ ）
4、纳米技术已广泛应用于医疗、能源、通信、环保、航天等领域。（ ）
5、纺织材料中的纳米微粒具有抑菌、防污、防电磁辐射、阻燃、保温等功能。（ ）
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课后作业
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课 程 结 束

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