新材料及其应用
新材料技术及其应用
新材料技术及其应用随着科技的不断发展与进步，人们对材料技术的要求也越来越高，不仅需要材料能够满足基本的物理与力学要求，也需要材料能够应用在多个领域，满足不同的需求。
因此，在材料技术上的创新一直是人们关注的焦点。
近年来，新材料技术时代已经到来，众多新型材料开始应用于各个领域。
一、新材料技术的概念新材料技术指的是基于先进技术和材料学理论，开发和制造创新性材料的过程，包括在普通材料中添加新元素，利用先进的合成处理方法进行材料制备，以及开发新的材料结构和型号等。
新材料技术的主要特点是强度高、密度小、阻燃、耐高温、耐腐蚀等。
二、新材料技术的应用新材料技术已经广泛应用于航天、航空、建筑、电子、医疗、交通、化工、能源等领域。
例如，在航空领域，高强度、轻量化、耐腐蚀材料的使用，降低了飞机的燃料消耗和环境污染，提升了空中运输的安全性和经济性。
在建筑领域，使用新型建筑材料能够提高建筑物的使用寿命和舒适性，同时减少建筑材料和能源的消耗，实现建筑的可持续性发展。
三、新材料技术的发展趋势和前景随着社会的发展，人们对材料技术的要求会越来越高。
未来，新材料技术将继续得到广泛地应用和发展。
其中，轻质、高强度、耐磨、耐腐蚀、阻燃和环保等是新材料技术发展的主要方向。
相信，在未来几年内，人们将投入更多的研究和开发，使得新材料技术能够更好地应用于我们的日常生活和工作中。
四、新材料技术的优势与挑战新材料技术的发展，对于工业制造与人类生活将产生深远的影响。
新材料对环保、节能、航空制造、医疗卫生等方面的贡献至关重要。
同时，新材料技术的发展也面临着一些挑战。
首先，新材料价格昂贵，高性能材料数量受到约束，使得高性能材料的应用范围受到限制。
其次，由于新材料本身特性的改变，需要开展大量的科学研究和实验工作，以完善新材料的性能特点和使用效果。
最后，新材料技术的安全性问题也需要特别注意，不能因为材料的性能好而忽略其安全性。
五、结论新材料技术是科技创新和工业发展的重要支撑。
2-4新材料及其应用课件
3、下列关于记忆合金说法正确的是( ).
A、记忆合金是一种特殊的金属。
B、记忆合金的主要成分是镍和钛，它具有
记忆效应，能恢复到原来的形状。 C、记忆合金是一种记住很多知识的合金。 D、以上说法都不对。
第二章 物质性质的初步认识
第四节 新材料及其应用
1、了解纳米材料、绿色能源和记忆合金等新
材料在生产、生活中的应用。
2、了解其他新材料的有关应用，培养收集信
息的能力。
同学们认真阅读课本P55，边读边思考下列问题： 1、什么是纳米材料？
2、列举纳米材料在日常生活中的应用。
纳米技术的应用
1、经过纳米方法处理的布料具有很强的 自洁
能力，不沾水也不沾油。 2、 2007年10月24日，我国首次发射的月球探 测器“嫦娥一号”获得圆满成功，它的两个巨 太阳能 大的“翅膀”是______ 电池板，这种发电装置 比起普通的发电机不仅质量小，而且对环境不 绿色 造成污染，因此这种电池也是一种_____能源， 而它的 电池支架也可以随着温度的变化而曲伸 记忆合金 变化，制作这种支架要用的材料应是_______ 。
纳米墙壁漆
纳米布
纳米水杯
纳米电子元件
同学们认真阅读课本P56边读边思考下列问题：
1.以你自己的理解说一说你所知道的“绿色能 源”。 2.记忆合金的成分和特性分别是什么？ 3.说一说金属花的性质原理及记忆合金在生活 中的应用。
“绿色” 能源
记忆合金“花朵”
记忆金制成的弹簧
记忆合金制成的“热力发动机”
完整版新技术、新产品、新工艺、新材料应用
完整版新技术、新产品、新工艺、新材料应用随着科技的发展和进步，新技术、新产品、新工艺、新材料的应用越来越广泛，给我们的生活带来了极大的便利和改变。
在本文中，我们将分别介绍一些新技术、新产品、新工艺和新材料在不同领域的应用及其优势。
一、新技术及其应用1. 5G技术5G是第五代移动通信技术的简称。
它具有超高的传输速率和更低的延迟，可以实现更高效、更精准的数据传输和处理。
5G技术的应用领域非常广泛，包括智能家居、车联网、智慧城市等领域。
智能家居是5G技术的重要应用领域之一。
通过5G技术，我们可以远程控制家里的电器，如空调、洗衣机、电视等，还可以实现智能家居设备之间的互联互通，实现更智能化的生活。
在车联网方面，5G技术可以为车辆提供更强大的数据处理能力和更快速的联网速度，实现更加安全、便捷和智能化的驾驶体验。
2. 人工智能技术人工智能技术（Artificial Intelligence，AI）是指通过机器学习和深度学习等技术，让计算机系统具有类似于人类思维和感知的能力。
人工智能技术的应用领域非常广泛，涵盖了智能交通、智能医疗、智能制造等领域。
在智能交通方面，人工智能技术可以实现自动驾驶、智能交通信号灯调度等，从而提高道路交通的安全性和效率。
在智能医疗领域，人工智能技术可以为医生提供更准确的医学诊断，提高医疗诊断的精度和效率。
在智能制造领域，人工智能技术可以实现智能化的生产流程和设备管理，提高生产效率和质量，并降低生产成本。
二、新产品及其应用1. AR/VR产品AR和VR分别是增强现实技术和虚拟现实技术的缩写。
这两种技术的应用越来越广泛，包括游戏、教育、旅游等领域。
在游戏领域中，AR和VR技术可以为玩家提供更加逼真的游戏体验，使玩家身临其境，感觉自己置身于游戏世界之中。
在教育领域中，AR和VR技术可以为学生提供更加生动、具体的学习场景，帮助学生更好地理解和掌握知识。
在旅游领域中，AR和VR技术可以为游客提供更加丰富的旅游体验，使游客可以在不出门的情况下体验到不同的旅游景点和文化风情。
新材料及其应用的教案
新材料及其应用的教案第一章：新材料的概述1.1 教学目标让学生了解新材料的定义和特点让学生了解新材料的分类和应用领域让学生了解新材料的研究和发展的意义1.2 教学内容新材料的定义和特点新材料的分类和应用领域新材料的研究和发展的意义1.3 教学步骤引入：通过展示新材料的实物或图片，引发学生对新材料的兴趣和好奇心讲解：详细讲解新材料的定义、特点、分类和应用领域，以及新材料的研究和发展的意义互动：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己对新材料的了解和看法第二章：纳米材料2.1 教学目标让学生了解纳米材料的定义和特点让学生了解纳米材料的制备方法和应用领域让学生了解纳米材料的研究和发展的意义2.2 教学内容纳米材料的定义和特点纳米材料的制备方法和应用领域纳米材料的研究和发展的意义2.3 教学步骤引入：通过展示纳米材料的应用实例，引发学生对纳米材料的兴趣和好奇心讲解：详细讲解纳米材料的定义、特点、制备方法和应用领域，以及纳米材料的研究和发展的意义互动：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己对纳米材料的了解和看法第三章：复合材料3.1 教学目标让学生了解复合材料的定义和特点让学生了解复合材料的制备方法和应用领域让学生了解复合材料的研究和发展的意义3.2 教学内容复合材料的定义和特点复合材料的制备方法和应用领域复合材料的研究和发展的意义3.3 教学步骤引入：通过展示复合材料的应用实例，引发学生对复合材料的兴趣和好奇心讲解：详细讲解复合材料的定义、特点、制备方法和应用领域，以及复合材料的研究和发展的意义互动：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己对复合材料的了解和看法第四章：智能材料让学生了解智能材料的定义和特点让学生了解智能材料的制备方法和应用领域让学生了解智能材料的研究和发展的意义4.2 教学内容智能材料的定义和特点智能材料的制备方法和应用领域智能材料的研究和发展的意义4.3 教学步骤引入：通过展示智能材料的应用实例，引发学生对智能材料的兴趣和好奇心讲解：详细讲解智能材料的定义、特点、制备方法和应用领域，以及智能材料的研究和发展的意义互动：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己对智能材料的了解和看法第五章：新材料的发展趋势5.1 教学目标让学生了解新材料的发展趋势让学生了解我国在新材料领域的发展现状和优势让学生了解新材料的发展对我国经济社会的影响5.2 教学内容新材料的发展趋势我国在新材料领域的发展现状和优势新材料的发展对我国经济社会的影响引入：通过展示新材料的最新发展成果，引发学生对新材料发展趋势的兴趣和好奇心讲解：详细讲解新材料的发展趋势，以及我国在新材料领域的发展现状和优势，新材料的发展对我国经济社会的影响互动：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己对新材料发展趋势的看法和想法第六章：新材料的制备技术6.1 教学目标让学生了解新材料制备的基本原理让学生掌握常见新材料制备技术及其优缺点让学生了解新材料制备过程中的关键因素6.2 教学内容新材料制备的基本原理常见新材料制备技术（如化学气相沉积、物理气相沉积、溶胶-凝胶法等）及其优缺点新材料制备过程中的关键因素（如反应条件、原料选择等）6.3 教学步骤引入：通过展示新材料制备技术的应用实例，引发学生对新材料制备技术的兴趣和好奇心讲解：详细讲解新材料制备的基本原理，常见新材料制备技术及其优缺点，新材料制备过程中的关键因素互动：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己对新材料制备技术的了解和看法第七章：新材料的应用领域7.1 教学目标让学生了解新材料在各个领域的应用实例让学生了解新材料应用对传统产业的影响让学生了解新材料应用对人类生活的影响7.2 教学内容新材料在各个领域的应用实例（如航空航天、电子信息、生物医药等）新材料应用对传统产业的影响新材料应用对人类生活的影响7.3 教学步骤引入：通过展示新材料在各领域的应用实例，引发学生对新材料应用领域的兴趣和好奇心讲解：详细讲解新材料在各个领域的应用实例，新材料应用对传统产业的影响，新材料应用对人类生活的影响互动：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己对新材料应用领域的看法和想法第八章：新材料的安全与环境影响8.1 教学目标让学生了解新材料在生产和应用过程中的安全风险让学生了解新材料对环境的影响让学生掌握新材料安全与环境影响的评价方法8.2 教学内容新材料在生产和应用过程中的安全风险新材料对环境的影响新材料安全与环境影响的评价方法8.3 教学步骤引入：通过展示新材料在生产和应用过程中的事故案例，引发学生对新材料安全与环境影响的关注讲解：详细讲解新材料在生产和应用过程中的安全风险，新材料对环境的影响，新材料安全与环境影响的评价方法互动：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己对新材料安全与环境影响的看法和想法第九章：新材料的政策与产业现状9.1 教学目标让学生了解我国新材料产业的政策环境让学生了解我国新材料产业的发展现状和趋势让学生了解国际新材料产业的发展现状和趋势9.2 教学内容我国新材料产业的政策环境我国新材料产业的发展现状和趋势国际新材料产业的发展现状和趋势9.3 教学步骤引入：通过展示我国新材料产业的政策文件和产业报告，引发学生对新材料产业现状的关注讲解：详细讲解我国新材料产业的政策环境，我国新材料产业的发展现状和趋势，国际新材料产业的发展现状和趋势互动：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己对新材料产业现状的看法和想法第十章：新材料的创新与未来发展10.1 教学目标让学生了解新材料创新的途径和方法让学生了解新材料未来的发展趋势和挑战让学生激发对新材料未来发展的想象和创造力10.2 教学内容新材料创新的途径和方法（如产学研合作、人才培养等）新材料未来的发展趋势和挑战新材料未来的发展方向（如可持续发展、绿色制造等）10.3 教学步骤引入：通过展示新材料的创新成果和未来概念，引发学生对新材料创新和未来发展的兴趣和好奇心讲解：详细讲解新材料创新的途径和方法，新材料未来的发展趋势和挑战，新材料未来的发展方向互动：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己对新材料创新和未来发展的看法和想法重点和难点解析重点环节一：新材料的定义和特点需要重点关注的内容：新材料的定义、特点及其区别。
新材料的发展及其应用领域
新材料的发展及其应用领域一、引言随着时代的发展，科技的进步是不可避免的。
新材料就是其中一个最受关注的领域，它们的发展对于推动社会发展和产业升级有着重要的作用。
本文将对新材料的发展进行探讨，并分析新材料在不同领域中的应用。
二、新材料的概念和分类新材料是指一类具有新结构、新特性和新功能的材料，这类材料通常在性能上优于传统材料，而且不同于传统材料，新材料的发展和使用具有更加广泛的应用领域和更大的应用空间。
新材料旨在解决传统材料在某些应用场景上的局限，如强度、耐用性、导电性等方面。
其主要分类有下列几类：1. 先进功能材料：例如超导材料、聚合物材料、晶体材料等。
2. 玻璃陶瓷材料：包括透明陶瓷、带隔热层的陶瓷、氧化铝等。
3. 金属材料：包括高强度钢、镍基合金、钛合金等。
4. 合成材料：例如碳纤维、玻璃纤维、夹层材料等。
5. 纳米材料：例如纳米碳管、纳米颗粒等。
三、新材料的发展趋势新材料的发展目前还处于快速发展的阶段，其中有几个趋势值得关注：1. 微纳化：新材料在微观尺度上越来越重要，因为在这个尺度下材料的性能可以变得更加出色。
2. 多功能性：新材料为制造多功能产品提供了新的可能性，如光学产业中可以将光学、电学和热学功能融合到一起的光电子器件。
3. 仿生化：人们开始从生物界中寻找灵感，开发与生物系统具有相似结构和特性的材料和产品，以实现更加轻便、高强度、高韧性的设计与应用。
4. 工程化：新材料已经被广泛运用于各个领域，包括工程、医学、体育等。
新材料建材、汽车制造、机械制造、医疗器械、生物医学等领域的需求不断涌现。
四、新材料的应用领域新材料的应用领域广泛，而且在新材料领域已经有了成功的应用案例。
1. 能量领域：新材料可为可再生能源和能源存储领域带来优化方案。
例如，纳米技术可以提高太阳能电池的转化效率，超导材料可以改善输电线路的能量损失，锂电池材料的发展也大大推动了手机和电动车产业的发展。
2. 医疗领域：新材料广泛应用于医疗器械、人工器官、植入物等方面。
材料科学中的新材料及其应用
材料科学中的新材料及其应用引言随着科技发展的飞速进步，材料科学已经成为人们研究的热点领域之一。
新材料的研究和应用对于现代工业和科技的发展起着至关重要的作用。
在过去的几十年里，人们已经创造了很多重要的材料，如合金、塑料和陶瓷等。
这些材料已经被广泛应用于各个领域。
与此同时，科学家们一直在不断尝试创造新的材料，以满足人类不断增长的需求。
在本文中，我们将介绍材料科学中的一些新材料及其应用。
一、智能材料智能材料是近年来材料科学研究的热点之一。
智能材料是一种可以通过外部刺激改变其性能的材料。
比如，温度、光线、电场等外部刺激可以改变智能材料的形态、色彩、硬度等性质。
智能材料的应用非常广泛，比如在国防、航空航天、生命科学、交通运输、环境监测等领域有着广泛的应用。
更为重要的是，智能材料可以为人类创造一些前所未有的技术和产品。
比如，智能材料可以制造出智能机器人，智能电子设备等。
二、碳纤维复合材料碳纤维复合材料是现代工业中广泛使用的一种新材料。
它由碳纤维和树脂制成。
碳纤维具有高强度、高刚度、重量轻等特点，是一种重要的结构材料。
碳纤维复合材料具有比金属材料轻、强度高、环境适应性强等特点。
由于碳纤维复合材料的性能优越，因此在国防军工、汽车、航空航天、医学以及运动器材等领域都有着广泛的应用。
三、生物降解塑料随着工业化的发展，合成塑料的使用量急剧增加，这也给环境带来了严重的污染问题。
因此，生物降解塑料被人们广泛关注。
生物降解塑料是一种可以被微生物分解的塑料，与合成塑料相比，生物降解塑料的环保性更好。
生物降解塑料的应用领域主要涉及一次性餐具、农业用品、医疗用品以及包装材料等。
同时，生物降解塑料的推广也促进了环保意识的提高。
四、石墨烯石墨烯是一种二维材料，由碳原子构成。
它具有高电导率、高热传导率、高强度等特点，这些特点使得它在电子学、能源、生物医学等领域有很广泛的应用。
石墨烯的制备方法也比较简单，因此，科学家们对石墨烯进行了大量的研究，并在其基础上创造了许多新型材料。
【初中物理】初中物理知识点：新材料及其应用(半导体超导体纳米材料绿
【初中物理】初中物理知识点：新材料及其应用（半导体、超导体、纳米材料、绿新型材料：新材料之一：纳米材料①纳米定义：纳米是长度单位,1nm＝10-9m即:十亿分之一米；②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．如：黄金在正常情况下呈金黄色，而它的纳米颗粒却变成了黑色，且熔点显著下降；新材料之二：超导材料①超导材料：是一种电阻为零的材料②超导材料的应用：a、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。
b、超导材料种类多，应用广泛。
（如：超导磁悬浮列车）新材料之三：半导体材料有些材料，它的导电性能介于导体和绝缘体之间，这类材料称为半导体，锗、硅、砷化镓等都是半导体材料。
新材料之四：形状记忆合金①形状记忆合金:形状记忆合金：加热后能随意拉长和扭曲，冷却后形状不变；再次加热可恢复到原来形状。
②主要成分是：镍和钛；③物理特性：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化.新材料之五：隐性材料隐性材料：能吸收电磁波、弹性好、耐拉而压硬度大超导材料的特性：1.零电阻超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。
如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。
这种“持续电流”已多次在实验中观察到。
2.抗磁性超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
3.同位素效应超导体的临界温度Tc与其同位素质量M有关。
M越大，Tc越低，这称为同位素效应。
例如，原子量为199.55的汞同位素，它的Tc是4.18开，而原子量为203.4的汞同位素，Tc为4.146开。
记忆合金的应用：1. 记忆合金已用于管道结合和自动化控制方面，用记忆合金制成套管可以代替焊接，方法是在低温时将管端内全扩大约4％，装配时套接一起，一经加热，套管收缩恢复原形，形成紧密的接合。
美国海军飞机的液压系统使用了10万个这种接头，多年来从未发生漏油和破损。
《新材料及其应用》物质世界的尺度、质量和密度PPT课件
探究 纳米材料 新材料及其应用
结合“体验”,思考下列问题:
1.纳米材料的界定范围是
,1nm=
m。
提示:纳米材料指制成材料的基本单元大小限制在1～100nm
范围内的材料,这大约相当于10～100个分子紧密排列在一起
的尺度。纳米是一个长度单位,即1nm=10-9m。
参考答案:1～100nm 10-9
2.纳米材料在哪些方面表现出与普通材料不同的特殊性能? 提示:纳米材料颗粒尺度的变小,引起了物质很多性质的改变,出 现了一些奇异和反常的性质。例如,可以除味、杀菌、不沾水、 不沾油等,物质的强度、硬度及韧性都发生质的变化,并具有了 奇异的光学、热学、力学等奇异特性。 参考答案:可以抑制细菌生长、有自洁性能、可以增强韧性等。
一、纳米材料
1.概念: 将物质的尺度加工到_1_～__1_0_0_n_m_范围的材料,1m=_1_0_9 nm。
2.特点: (1)抑制_细__菌__生长,如抗菌奶瓶等。 (2)_自__洁__性能,如不沾_水__、油的衣服等。 (3)增强_韧__性__,如纳米陶瓷发动机的缸体等。
二、“绿色”能源
1.锂离子电池:
3.纳米陶瓷作为高科技材料应用广泛,它具有耐磨、耐腐蚀、
耐高温、防浸透、完全无磁性等特点。但它不可用于下列哪项
技术中 ( )
A.公交IC卡
B.纳米陶瓷刀
C.“嫦娥二号”外表涂层
D.装浓硫酸的容器
【解析】选A。本题考查纳米材料的应用和发展前景。IC卡是
一种磁性材料,所以不能用纳米陶瓷来做;纳米陶瓷刀利用耐磨
三、记忆合金 1.主要成分: _镍__和_钛__。 2.特点: 当温度达到某一数值时,材料内部的_晶__体__结__构__会发生变化,从 而导致_外__形__的变化。
新材料及其应用
❖ 家电 用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，具有 抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可 用为作电冰箱、空调外壳里的抗菌除味塑料。
❖ 电子计算机和电子工业 可以从阅读硬盘上读卡机以 及存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器 芯片都已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后， 可以缩小成为“掌上电脑”。
❖ 地热能
❖
地热能是来自地球深处的可再生热能，它起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，其利
用可分成地热发电和直接利用两大类。 地热能的储量比目前人们所利用的总量多很多倍，而且
集中分布在构造板块边缘一带、该区域也是火山和地震多发区。如果热量提取的速度不超过补充 的速度，那么地热能便是可再生的。地热能在世界很多地区应用相当广泛，不过，地热能的分布 相对来说比较分散，开发难度较大。
❖ 绿色能源也称清洁能源，是环境保护和良好 生态系统的象征和代名词。它可分为狭义和 广义两种概念。狭义的绿色能源是指可再生 能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地 热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复 补充，很少产生污染。广义的绿色能源则包 括在能源的生产、及其消费过程中，选用对 生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、 清洁煤和核能等。
对沿海岛屿、边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网
和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活
能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。即使在已开发国 家，高效洁净的风能也日益受到重视。
❖ 大海，不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏，而且还蕴藏着巨大的能量，它将 太阳能以及派生的风能等以热能、机械能等形式蓄在海水里，不像在陆地和空中那样 容易散失。
❖ 纺织工业 在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、 纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料，经抽 丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗 紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗 菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求 的抗紫外线辐射的功能纤维。
新材料及其应用的教案
新材料及其应用的教案一、教学目标：1. 让学生了解新材料的定义和特点。
2. 让学生掌握新材料的应用领域和前景。
3. 培养学生对新材料研究的兴趣和创新意识。
二、教学内容：1. 新材料的定义和特点2. 新材料的应用领域3. 新材料的前景4. 新材料的研究方法5. 新材料的创新应用案例三、教学方法：1. 讲授法：讲解新材料的定义、特点、应用领域、前景等基本知识。
2. 案例分析法：分析新材料的创新应用案例，引导学生了解新材料的实际应用。
3. 小组讨论法：分组讨论新材料的研究方法和创新应用，培养学生的团队协作能力。
4. 实践操作法：安排学生参观新材料研究和生产基地，增强学生对新材料的认识。
四、教学准备：1. 教材或教学资源：新材料及其应用的相关教材或教学资源。
2. 课件：制作课件，展示新材料的图片、应用领域、前景等。
3. 案例材料：收集新材料创新应用的案例，用于课堂分析。
4. 参观安排：联系新材料研究和生产基地，安排学生参观。
五、教学过程：1. 导入：简要介绍新材料的定义和特点，激发学生的兴趣。
2. 讲解：详细讲解新材料的定义、特点、应用领域、前景等基本知识。
3. 案例分析：分析新材料的创新应用案例，引导学生了解新材料的实际应用。
4. 小组讨论：分组讨论新材料的研究方法和创新应用，培养学生的团队协作能力。
5. 实践参观：安排学生参观新材料研究和生产基地，增强学生对新材料的认识。
6. 总结：回顾本节课的主要内容，强调新材料的重要性和应用前景。
7. 作业布置：布置课后作业，让学生进一步巩固所学知识。
六、教学评估：1. 课堂参与度评估：观察学生在课堂讨论和提问中的活跃程度，评估学生对新材料知识的兴趣和理解程度。
2. 小组讨论评估：评估学生在小组讨论中的表现，包括团队合作能力、分析问题和解决问题的能力。
3. 课后作业评估：通过学生提交的课后作业，评估学生对新材料及其应用知识的理解和掌握程度。
4. 参观反馈评估：收集学生参观新材料研究和生产基地的反馈，了解学生的实际体验和感受，评估参观效果。
新材料及其应用
4
目前世界上最 小的汉字。
1993年，中国科学 院北京真空物理实验室 自行操纵原子写出的 “中国”二字。
5
纳米抗菌奶瓶
6
7
各种干电池
8
铅蓄电池
9
手机上用的锂电池
小型设备 上用的锂电池
10
飞船上的 硅光电池
太阳能电器
11
12
四、新材料及其应用
1
21世纪的科技发展方向之一是新材料的研制和应 用。新材料的研究，是人类对物质性质的认识和应用 向更深层次的进军。那么现在再来了解一下，利用物 质的一些性质所制成的新材料。
一、纳米材料
（1）某些物质的尺度加工到1~100 nm ，它的
物理或化学性能与较大尺度时相比，发生了异常变化， 这些物质组成的材料为纳米材料。
1m=10 9nm
（2）纳米技术的应用
2
二、 “绿色” 能源
以电源为例：
干电池： 较轻便，但只能用一次，丢弃后污 染环境。
铅蓄电池：能反复使用，但又太笨重。
锂电池： 体积小、质量轻、能够多次充电、 对环境污染小 。
硅光电池：把太阳能直接转换成电能，并且 完全不会造成污染 。
3
三、记合金
（1）有些合金在加热时能像弹簧一样被拉长 和扭曲，冷却后可以保持这个形状不变；当再次 加热时，他们又恢复到被拉长或扭曲前的形状， 这种合金叫做形状记忆合金。
新材料及其应用
新材料及其应用新材料是指近年来出现的、具有新的性能和功能的材料。
随着科学技术的不断发展，新材料的研发和应用已经成为各个领域的热点。
新材料的出现，不仅推动了传统产业的转型升级，也为新兴产业的发展提供了有力支撑。
本文将就几种新材料及其应用进行介绍。
首先，碳纳米管是一种具有优异性能的新型材料。
它具有极高的导电性和热导性，同时还具有很强的韧性和强度。
因此，碳纳米管被广泛应用于电子器件、材料增强、生物医学等领域。
例如，在电子器件中，碳纳米管可以作为柔性显示屏的基材，大大提高了显示屏的韧性和抗压性能。
其次，石墨烯是另一种备受瞩目的新材料。
石墨烯具有极高的导电性和热导性，同时还具有极强的机械性能和光学性能。
由于其独特的结构和性能，石墨烯被广泛应用于电子器件、光学器件、传感器等领域。
例如，在电子器件中，石墨烯可以作为柔性电子元件的材料，大大提高了电子元件的性能和稳定性。
另外，仿生材料也是一种具有广阔应用前景的新材料。
仿生材料是指受生物体结构和功能启发而设计制备的材料。
它具有生物相容性、生物活性和生物仿真性等特点，被广泛应用于医疗器械、组织工程、生物传感器等领域。
例如，在医疗器械中，仿生材料可以作为人工关节的材料，大大提高了人工关节的生物相容性和耐磨性能。
最后，智能材料是近年来兴起的一种新型材料。
智能材料是指具有感知、响应和自适应能力的材料。
它可以根据外界环境的变化自主调节自身结构和性能，被广泛应用于智能结构、智能传感、智能控制等领域。
例如，在智能结构中，智能材料可以作为自修复材料，大大提高了结构的寿命和安全性能。
总之，新材料的出现为各个领域的发展带来了新的机遇和挑战。
随着新材料技术的不断成熟和应用的不断推广，相信新材料将会在未来发挥越来越重要的作用，推动人类社会迈向更加先进和可持续的发展。
新材料及其运用
——新材料及其运用
（一）纳米材料：采用化学、物理或者生物的方法将物体变成纳米级（即物体的尺度为1nm~100nm）微细颗粒后形成的材料。
特点
应用
例子
前景
将某些物体的尺度加工到1nm~100nm时，它们的物理或者化学性质和较大尺度时相比，发生了异常的变化。这种材料叫纳米材料。
广泛应用于工业、农业、能源、环保等各个领域。
镍和钛
当温度达到一定数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化。
广泛应用于航空航天、临床医学等领域及其日常生活中。
比如手机电池、数码相机电池等
硅光电池
能把太阳能直接转化成电能，效率高、成本低，完全不会造成污染
人造卫星供能
氢燃料电池
无污染、无噪声、高效率
充当汽车等的动力设备
（三）记忆合金
概念
成分
物理特性
应用
有些合金在加热时候能够像弹簧一样被拉伸或者扭曲；可是再次加热时它们又可以恢复到被拉长或者扭曲前的形状，这种合金叫做记忆合金
1、洗衣机桶的表面用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，具有抑制细菌生长的功能。2、普通领带的表面经过纳米方法处理后有很强的自洁能力，不沾水也不沾油。3、陶瓷中加入纳米陶瓷粉后具有一定的韧性。
我国一直在不断努力开发纳米产品，并取得了一定的成绩。
（二）绿色能源
代表物体
特点
应用
锂电池
体积小、质量小、污染小、能多次充电
新材料及其应用
新材料及其应用
新材料是指具有新的结构、性能和用途的材料，是现代科技发展的重要支撑。
随着科技的不断进步和社会的不断发展，新材料的研究和应用已成为当前科技领域的热点之一。
新材料的应用领域涉及到诸多行业，如航空航天、电子信息、生物医药、新能源等，对推动产业升级、促进经济发展起着重要作用。
在航空航天领域，新材料的应用可以大大减轻飞机的重量，提高飞行效率，降
低燃料消耗，减少碳排放。
例如，碳纤维复合材料具有高强度、高刚度、低密度等优点，被广泛应用于飞机机身、机翼等部件，大大提高了飞机的整体性能。
在电子信息领域，新材料的应用可以大大提高电子器件的性能和稳定性。
例如，石墨烯作为一种新型的碳材料，具有优异的导电性能和热导性能，被广泛应用于电子器件中，可以大大提高电子器件的工作效率和稳定性。
在生物医药领域，新材料的应用可以大大提高医疗器械的安全性和舒适性。
例如，生物可降解材料在医疗器械中的应用，可以避免二次手术取出植入物的痛苦，降低了医疗费用，提高了患者的生活质量。
在新能源领域，新材料的应用可以大大提高能源的利用效率和环保性。
例如，
太阳能电池板采用光伏材料，可以将太阳能直接转化为电能，实现清洁能源的利用，减少了对传统能源的依赖，对环境保护起到了重要作用。
总的来说，新材料的研究和应用对推动科技进步、促进产业发展、改善人民生
活起着重要作用。
随着科技的不断进步，相信新材料的研究和应用将会迎来更加广阔的发展前景，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
化学合成中的新材料及其应用
化学合成中的新材料及其应用随着现代化学技术的发展，人们对于新材料的需求不断增加。
化学合成作为一种重要的方法，可以制备出各种特殊的新材料，如高分子材料、纳米材料、无机材料等。
这些新材料在生产、制造、医学和环保等领域都有着广泛的应用。
一、高分子材料高分子材料是由非常长的分子链通过化学反应聚合而成，可用于制造塑料、弹性体、纤维等。
随着人们对于例行手术和伤口愈合的重视，医用高分子材料的应用也日趋广泛。
医用高分子材料的材质非常安全，不会导致体内异物的产生。
它还具有独特的粘附性能，能够加速组织愈合和减少疼痛感。
二、纳米材料纳米材料是由纳米级别的粒子通过合成制备而成的材料。
因其优异的物理、化学性质而被广泛应用于生物医学、电子、材料科学等领域。
具有高比表面积和大量的表面活性位点，可以被制成具有高吸附性、催化性能的材料。
纳米颗粒还可以通过将其载入到其他的材料之中，增强其性质，例如可以增强包膜药物的透过性。
三、无机材料无机材料是由金属、钙、氮、碳等元素组成的一类材料。
因其硬度和稳定性高，被广泛应用于肥料、建筑、电视显示器、玻璃等领域。
硬度是无机材料的一个重要特性，使它们被用作材料的抗磨损层。
它们还可以增加材料的保水性、防水性和抗腐蚀性。
四、化学合成中的其他新材料除了以上提到的三种新材料外，化学合成还可以制备出其他新材料，如液晶材料、磁性材料、发光材料等。
液晶材料被用于液晶显示器的制造，磁性材料被用于制造电机和计算机硬盘等设备，发光材料被用于照明和电视等产品的制造。
在生产和制造等领域，新材料的应用可以减少成本、提高效率、降低污染。
如采用新型无机材料替代传统的材料，生产和制造过程中的副产品会大幅减少，降低对环境的污染。
同时，采用新型材料替代传统材料还可以减少人工成本、提高加工效率，增强抗磨损和抗腐蚀的能力，从而降低产品的维修、更换费用。
总之，化学合成中的新材料在现代社会中发挥着越来越关键的作用。
不能仅仅只看成是实验室里的一些东西，而是可以直接对大众生活和环境产生实际的改善。
有机化学中的新材料与应用
有机化学中的新材料与应用有机化学是研究碳氢化合物及其衍生物的化学科学，广泛应用于许多领域，为我们的生活带来了许多新材料和应用。
本文将探讨有机化学中的一些新材料以及它们的应用。
一、生物降解塑料生物降解塑料是一种环境友好型的塑料，它可以在正常的环境条件下被微生物代谢和降解，降解产物对环境没有污染。
这种塑料主要由可再生资源制成，如玉米淀粉和纤维素。
它在塑料包装、食品容器和农业薄膜等领域得到广泛应用，有效减少了对环境的影响。
二、光致变色材料光致变色材料是一种能够在光照射下改变颜色的材料。
它们的分子结构可以通过紫外光、可见光或红外光的照射而发生可逆的结构变化，从而改变材料的颜色。
这种材料在信息显示、可见光通信和光子学等领域具有潜在的应用前景。
三、有机光电材料有机光电材料是一种能够将光能转化为电能或者将电能转化为光能的材料。
这些材料通常由有机分子构成，其分子结构可以通过吸收光子而发生电荷分离或电荷重组，从而实现光电转换。
有机太阳能电池、有机发光二极管和有机光电传感器等就是利用有机光电材料的典型应用。
四、荧光探针荧光探针是一种可用于检测、定量和监测特定物质的有机化合物。
通过引入特定的分子结构，荧光探针可以与目标物质发生特定的相互作用并发生荧光变化。
这种材料在生物医学和环境监测等领域的应用非常广泛，可以用于检测重金属离子、有毒气体和生物分子等。
五、有机电子材料有机电子材料是一种能够在电子设备中实现电荷输运和电子传导的有机化合物。
这些材料通常具有良好的分子自组装性质和光电特性，可以用于制备柔性显示器、有机场效应晶体管和有机电子器件等。
有机电子材料的研究和应用为电子学领域带来了许多新的可能性。
结语有机化学中的新材料与应用给许多领域带来了革命性的变化。
生物降解塑料解决了塑料污染的问题；光致变色材料实现了信息显示的创新；有机光电材料实现了光电转换的突破；荧光探针帮助我们监测和检测特定物质；有机电子材料掀起了柔性电子的新浪潮。
采用新材料、新技术确保工程质量措施
采用新材料、新技术确保工程质量措施随着科技的不断发展，采用新材料和新技术来确保工程质量已经成为一种趋势。
这些新材料和新技术可以提供更高的品质和更可靠的性能，从而使工程更加持久和安全。
1. 新材料的应用新材料的应用可以显著改善工程质量。
以下是一些常见的新材料及其应用场景：- 高强度混凝土：高强度混凝土在承受更大荷载的情况下，可以提供更好的抗压能力和耐久性。
因此，在建筑结构中使用高强度混凝土可以提高其整体稳定性和安全性。
- 耐腐蚀钢材：钢结构在工程中广泛应用，但容易受到腐蚀的影响。
采用耐腐蚀钢材可以延长结构的使用寿命并减少维护成本。
- 高性能复合材料：高性能复合材料具有轻质、高强度和耐磨损等优点，适用于航空航天、汽车、船舶和桥梁等领域。
采用高性能复合材料可以提高结构的强度、刚度和耐久性。
- 环保材料：环保材料是一种对环境友好且可持续的选择。
例如，使用可再生材料和回收材料可以减少对自然资源的消耗，并减少工程对环境的影响。
2. 新技术的运用新技术的运用可以提高工程的质量控制和监测效果。
以下是一些常见的新技术及其应用方式：- 无人机监测：通过使用无人机进行实时监测，可以快速获取工程进展和质量状况的信息。
无人机上配备的高清相机和传感器可以提供准确的数据，并帮助发现潜在问题，及时采取措施进行修复。
- 三维建模和仿真：借助三维建模和仿真技术，可以在工程开始之前对其进行详细的可视化分析。
这可以帮助工程师和设计人员更好地理解工程复杂性，并发现潜在的问题或冲突，从而采取相应的预防和改进措施。
- 物联网技术：物联网技术可以实现设备的远程监控和集中管理。
通过传感器和数据采集系统，可以对工程设备和工艺参数进行实时监测和分析，提高工程的质量控制效果。
- 人工智能质量监控：借助人工智能技术，可以对工程质量进行自动检测和监控。
例如，通过图像识别和算法分析，可以自动检测工程中的缺陷和异常，并及时报警以采取相应措施。
3. 结论采用新材料和新技术可以为工程提供更高的品质和更可靠的性能。
新材料新技术对城市基础设施的改造与提升
新材料新技术对城市基础设施的改造与提升新材料和新技术对城市基础设施的改造与提升随着城市化进程的不断加快，城市基础设施的建设和改造成为了我国经济社会发展的重要课题新材料和新技术的应用，为城市基础设施的改造与提升提供了有力支持本文将重点介绍新材料和新技术在城市基础设施领域的应用，探讨其对城市基础设施的改造与提升作用二、新材料在城市基础设施中的应用1.建筑材料新型建筑材料具有轻质、高强、耐久、环保等特点，能够提高建筑物的抗震性能、耐久性和节能效果例如，高性能混凝土、纤维增强复合材料、绿色建筑材料等，都在城市建筑中得到了广泛应用2.交通材料新型交通材料可以提高交通工具的性能、降低能耗和污染例如，高速列车用轻质高强材料、新能源汽车用动力电池材料、航空器用复合材料等，都有助于提升城市交通基础设施的运行效率和环保水平3.能源材料新型能源材料可以促进可再生能源的开发和利用，减少对化石能源的依赖例如，太阳能电池、风力发电机叶片材料、燃料电池等，都在城市能源供应领域发挥着重要作用4.环保材料新型环保材料可以减少城市环境污染，提高环境质量例如，水处理材料、空气净化材料、固废处理材料等，都有助于改善城市环境三、新技术在城市基础设施中的应用1.建筑技术新型建筑技术可以提高建筑物的施工效率、质量和安全性例如，装配式建筑、3D打印建筑、智能建筑设计等，都在推动城市建筑行业的创新发展2.交通技术新型交通技术可以提高城市交通的运行效率、安全和环保水平例如，无人驾驶汽车、智能交通系统、绿色交通技术等，都在为城市交通基础设施的改造与提升提供技术支持3.能源技术新型能源技术可以促进可再生能源的开发和利用，提高能源利用效率例如，分布式能源系统、智能电网技术、能源互联网等，都在推动城市能源基础设施的转型升级4.环保技术新型环保技术可以有效减少城市环境污染，提高环境质量例如，大气治理技术、水处理技术、固废处理技术等，都在为城市环境保护提供技术保障四、新材料和新技术对城市基础设施的改造与提升作用1.提高基础设施的性能和寿命新材料和新技术的应用，可以提高城市基础设施的性能和寿命例如，高性能建筑材料可以提高建筑物的抗震性能和耐久性，新型交通材料可以提高交通工具的性能和安全性2.降低能耗和污染新材料和新技术的应用，有助于降低城市基础设施的能耗和污染例如，新能源汽车用动力电池材料可以降低交通工具的能耗和污染，绿色建筑材料可以降低建筑物的能耗和环境负荷3.促进基础设施的智能化发展新材料和新技术的应用，可以促进城市基础设施的智能化发展例如，智能交通系统可以提高交通运行效率和安全性，智能电网技术可以提高能源利用效率和供电可靠性4.提高城市可持续发展能力新材料和新技术的应用，有助于提高城市的可持续发展能力例如，可再生能源的开发和利用可以减少对化石能源的依赖，环保材料和技术的应用可以改善城市环境质量新材料和新技术在城市基础设施领域的应用，对城市基础设施的改造与提升起到了重要作用通过不断提高基础设施的性能和寿命、降低能耗和污染、促进智能化发展，我国城市基础设施的建设将更加完善，为城市居民的美好生活提供有力保障新材料与新技术在城市基础设施中的应用及对城市发展的影响城市作为现代社会发展的核心载体，其基础设施的建设和完善对城市发展具有重要意义新材料和新技术的不断涌现，为城市基础设施的改进和提升提供了前所未有的机遇本文主要目的是探讨新材料与新技术在城市基础设施中的应用及其对城市发展的影响二、新材料在城市基础设施中的应用1.纳米材料纳米材料具有独特的物理和化学性能，如高比表面积、优异的力学性能和特殊的电磁性能等在城市基础设施中，纳米材料可应用于建筑涂料、水泥、塑料等领域，以提高材料的性能和降低能耗2.智能材料智能材料是一种能够对外界刺激作出相应智能响应的材料例如，形状记忆合金具有温度驱动变形的特点，可应用于桥梁和建筑结构的健康监测；压电材料能将机械能转化为电能，可应用于能量收集和环境监测等领域3.生物质材料生物质材料是指以生物质为原料制成的材料，如生物塑料、生物纤维等在城市基础设施中，生物质材料可应用于建筑、包装、家具等领域，以降低环境污染和资源消耗三、新技术在城市基础设施中的应用1.信息技术信息技术的应用，如大数据、云计算、物联网等，可以提高城市基础设施的智能化水平例如，通过智能交通系统，可以实现交通流量的实时监测和调度，提高道路通行效率；通过智能电网，可以实现能源的优化配置和需求响应，降低能源消耗2.机器人技术机器人技术在城市基础设施建设中具有广泛应用前景例如，在建筑施工过程中，机器人可以协助完成高空作业、混凝土浇筑等工作，提高施工效率和安全性；在环境卫生领域，机器人可以用于清扫、清运垃圾等，降低劳动强度和提高工作效率3.新能源技术新能源技术的应用，如太阳能、风能、地热能等，有助于减少对化石能源的依赖，降低环境污染在城市基础设施中，新能源技术可应用于建筑供电、供暖、制冷等领域，提高能源利用效率四、新材料与新技术对城市基础设施的改造与提升作用1.提高基础设施的性能和安全性新材料和新技术的应用，可以提高城市基础设施的性能和安全性例如，高性能纳米材料可以提高建筑涂料的耐久性和抗裂性，智能材料可以实现桥梁和建筑结构的健康监测，从而确保基础设施的安全稳定运行2.降低能耗和环境污染新材料和新技术的应用，有助于降低城市基础设施的能耗和环境污染例如，生物质材料可以减少塑料和木材的使用，降低白色污染和森林砍伐；新能源技术可以减少化石能源的消耗，降低温室气体排放3.促进基础设施的智能化发展新材料和新技术的应用，可以促进城市基础设施的智能化发展例如，信息技术可以实现交通、能源、环保等领域的智能化管理，提高城市运行效率；机器人技术可以提高建筑施工和环境卫生等领域的工作效率4.增强城市的可持续发展能力新材料和新技术的应用，有助于增强城市的可持续发展能力例如，回收和再利用废弃物，减少资源消耗；开发和利用新能源，降低对化石能源的依赖；保护生态环境，提高城市居住质量新材料与新技术在城市基础设施中的应用，对城市基础设施的改造与提升具有重要意义通过提高基础设施的性能和安全性、降低能耗和环境污染、促进智能化发展，我国城市基础设施建设将迈上新台阶，为城市居民的绿色、智能、可持续发展提供有力支撑新材料和新技术在城市基础设施中的应用场合及注意事项如下：一、应用场合1.建筑领域在建筑领域，新材料和新技术的应用可以提高建筑物的抗震性能、耐久性和节能效果例如，纳米材料可以用于建筑涂料、水泥和塑料等领域，提高材料的性能和降低能耗；智能材料可以应用于桥梁和建筑结构的健康监测，确保基础设施的安全稳定运行注意事项：在建筑领域应用新材料和新技术时，应注意材料的选择和施工工艺的合理性，以确保建筑物的质量和安全性2.交通领域在交通领域，新材料和新技术的应用可以提高交通工具的性能、降低能耗和污染例如，新型交通材料可以用于高速列车、新能源汽车和航空器等领域，提高交通工具的性能和安全性；信息技术可以实现交通流量的实时监测和调度，提高道路通行效率注意事项：在交通领域应用新材料和新技术时，应注意技术的成熟度和可靠性，以确保交通系统的稳定运行和乘客的安全3.能源领域在能源领域，新材料和新技术的应用可以促进可再生能源的开发和利用，减少对化石能源的依赖例如，新能源技术可以应用于太阳能、风能和地热能等领域，提高能源利用效率；智能电网技术可以实现能源的优化配置和需求响应，降低能源消耗注意事项：在能源领域应用新材料和新技术时，应注意能源的稳定供应和电网的安全性，以确保能源供应的稳定和可靠4.环保领域在环保领域，新材料和新技术的应用可以减少城市环境污染，提高环境质量例如，水处理材料、空气净化材料和固废处理材料等，都有助于改善城市环境注意事项：在环保领域应用新材料和新技术时，应注意环境保护设施的合理布局和运行效果，以确保城市环境的可持续发展二、注意事项1.标准化和规范化在应用新材料和新技术时，应遵循相关标准和规范，确保产品和设施的质量和安全性同时，应加强监管和检测，防止不合格产品和设施的投入使用2.知识产权保护新材料和新技术的研发和应用涉及众多知识产权，应加强知识产权保护，尊重创新成果，防止侵权行为的发生3.跨学科合作新材料和新技术的研发和应用涉及多个学科领域，应加强跨学科合作，整合各方资源，推动科技创新和产业发展4.人才培养和引进新材料和新技术的研发和应用需要高素质的人才支持，应加强人才培养和引进，提高人才队伍的综合素质和创新能力5.社会宣传和普及新材料和新技术的应用对城市发展具有重要意义，应加强社会宣传和普及，提高公众对新材。
新材料及其应用_(ppt)
一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一 是材料的特征尺寸在1—100nm之间，二是材料此时 具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。
一些新颖的纳米材料被应用到某些产品上，产 生了神奇的效果
纳米尺寸物质引起的一系列效应:
1、纳米尺寸物质对光的反射能力非常低； 2、纳米尺寸物质的机械、力学性能成倍的 增加； 3、纳米尺寸物质的熔点会大大的降低； 4、纳米尺寸物质有特殊的磁性；
光电子材料
蓝宝石晶 体
LED发光产品
•全球第二大液晶显示器生产 商——ＬＧ飞利浦公司宣布， 该公司已研发出世界首款４０ 电子纸 ９６色“电子纸”。 • “电子纸”是一种超薄、超 轻的显示器。ＬＧ飞利浦开发 的这款１４英寸彩色显示器薄 如纸张，并且可以随意折叠弯 曲。这款“电子纸”的电路板 由金属制成，而非传统使用的 玻璃，从而可以提高产品的灵 活性。 •电子纸”技术与现有的液晶 技术有所不同。“电子纸”没 有目前其他显示设备无法避免 的强烈反光，画面分辨率较高， 显示效果与视觉效果同普通书 写纸几乎完全相同。
当前，太阳能电池的开发应用已逐步走向商业化、 产业化；小功率小面积的太阳能电池在一些国家已大 批量生产，并得到广泛应用；同时人们正在开发光电 转换率高、成本低的太阳能电池；可以预见，太阳能 电池很有可能成为替代煤和石油的重要能源之一，在 人们的生产、生活中占有越来越重要的位置。
利用光电池制作自动旋转的小风扇
可见，新材料的研制和应用，给人们的生活带来 了无限的惊喜
21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研 制和应用。新材料的研究，是人类对物质性质的认 识和应用向更深层次的进军。这节课，我们就了解 一些新材料以及人类对它们的应用
一、纳米材料
1nm= 10 -9 m
关于新材料的科普活动
关于新材料的科普活动近年来，新材料的研发和应用正成为科技领域的热门话题。
为了普及新材料知识，提高公众对新材料的了解和认识，各地纷纷开展了关于新材料的科普活动。
本文将介绍一些常见的新材料及其应用，帮助读者更好地了解新材料的发展与前景。
一、碳纳米管碳纳米管是由碳原子构成的纳米级管状结构，具有高强度、高导电性和高导热性等特点。
它在电子、光伏、储能等领域有着广泛的应用前景。
例如，碳纳米管可以用于制造超级电容器，提高电池的储能能力；还可以用于制造柔性显示屏，使电子产品更轻薄便携。
二、石墨烯石墨烯是由碳原子构成的二维单层结构，具有很高的导电性和热传导性。
石墨烯的应用前景非常广泛，可以用于制造超薄电子产品、柔性传感器、高效能量存储器等。
此外，石墨烯还被应用于水处理领域，可以制备出高效的水过滤器，去除水中的有害物质。
三、仿生材料仿生材料是模仿生物体的结构和功能而设计的材料。
它可以应用于医学、航空航天等领域。
例如，仿生材料可以用于制造人工器官和组织，用于替代损伤的器官；还可以用于制造仿生机器人，模拟生物的运动和感知能力。
四、纳米材料纳米材料是指尺寸在纳米级别的材料，具有独特的物理、化学和生物性质。
纳米材料的应用涉及到多个领域，如电子、医学、环境等。
例如，纳米材料可以用于制造高性能电子元件，提高电子产品的性能；还可以用于制备抗菌材料，用于医疗设备和生活用品，防止细菌滋生。
五、3D打印材料3D打印材料是指用于3D打印技术的原材料。
3D打印技术可以实现将数字模型直接转化为实体物体，具有很大的创新潜力。
3D打印材料的种类繁多，如塑料、金属、陶瓷等。
它们的应用领域十分广泛，包括制造业、航空航天、医疗等。
通过3D打印技术，可以实现快速制造、个性化定制和零部件修复等。
六、智能材料智能材料是指具有感知、响应和控制功能的材料。
它们可以根据外界环境的变化自动调整自身的性能。
智能材料的应用非常广泛，如智能玻璃、智能涂料、智能纺织品等。
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课题 2.4 新材料及其应用备课人赵海峰
教学目标1、初步认识纳米材料的高科技应用。
2、常识性了解“绿色”能源
3、常识性了解记忆合金在各种领域的应用
4、通过介绍一些新材料的应用，激发学生学习物理的热情，调动学习的积极主动性。
重点初步认识纳米材料的高科技应用难点密度概念的建立
教具演示学生
主要教学过程学生活动
教（一）、引入新课
科普知识导入：
科普展览会上有一种神奇的金属花，它的花瓣是用一种特殊的
金属片——形状记忆合金制成的。
它具有记忆能力，制作时先将记忆
合金制成的花瓣制成开放状态，然后在低温下将花瓣闭合。
（二）、新课讲解
一、纳米材料
21世纪是科技高速发展的一个世纪，其主要方向之一就是新材
思考
学过程设计料的研制和应用。
新材料的研究是人类对物质性质的认识和应用向更
深层次的进军。
我们在本章开始的时候就学习了物质的尺度，知道了纳米这个单
位。
这个单位实在是太小了，过去我们在生活中没有关注它，但现在
却成了人们谈论的热门话题。
原因是人们发现，将某些物质的尺度加
工到1～100nm，它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时比，发
生了异常的变化，这就称为纳米材料。
一些新颖的纳米材料被应用到
某些产品上，产生了神气的效果。
（投影）纳米材料的应用：
（1）洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组
合，就具有抑制细菌生长的功能。
（2）普通领带的表面经过纳米方法处理后，会有很强的自洁性能，
不沾水，也不沾油。
（3）用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的可韧性，用于制造发动
机的缸体，汽车会跑的更快。
教师总结：纳米材料在高科技上还有很多应用，下面就由同学们
来介绍吧，请同学们将昨天老师布置的要求你们上网查找有关纳米材
料的资料拿出来。
教师总结，并对同学们的表现给予肯定和表扬。
二、“绿色”能源
人类一直在寻找各种高效和“绿色”的能源，新材料在这方面扮演
了重要的角色。
以电源为例，长期以来使用的干电池具有轻便的优点，
自主预习
思考并回
答
学生发言
并讨论
教学过程设计但只能使用一次，丢弃后会污染环境；铅蓄电池能反复使用，但是又
太笨重了。
锂是密度最小的金属，只有0.534g/cm3,大约是铅的1/20、
镍的1/16。
用锂作电极制造出的锂离子电池,它具有体积小、质量轻、
能够多次充电,对环境污染小等特点,已经被广泛地应用于移动通信、
小型摄像机等设备上。
并且完全不会造成污染。
我们在第一章的学习中认识了晶体,最初的光电池就是用硅的单
晶体制造的,面积只能做到几十平方厘米。
近年来开发的多晶硅和非
晶硅材料,能够制造出大面积的太阳能电池,发电的效率提高、成本下
降,1m3的面积可以提供100多瓦的电力。
人造卫星离不开它，家庭
生活中也可以使用它。
三、记忆合金
（播放录象）：科普博览会上的神奇金属花。
同学们刚才看到的这种金属花很奇特吧，它是根据什么道理制成
的呢？
原来它的花瓣是用一种特殊的金属片——记忆合金制成的，它原
本是开放的，后来被弯成合拢的，当用灯泡把它加热到一定的温度时，
就自动恢复原状，表现了它具有“记忆”能力。
记忆合金的主要成分是镍和钛，它独有的物理特性是：当温度达
到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外型的
变化。
现在已经有多种形状的记忆合金医用支架，用于外科手术。
还可
以将记忆合金制成的弹簧安装在热水器的出水阀门内，当水温超过某
交流与讨
论
思考并回
答
一温度（例如80℃）时，弹簧自动伸长，将阀门关闭而停止出水，
避免发生烫伤人的事故。
归纳小结
四、课堂小结
1、我们学习了纳米材料的高科技应用。
2、了解“绿色”能源和记忆合金。
五、布置作业
上网查找有关“绿色”能源和记忆合金的应用，并完成一篇小论文。