《材料的开发和利用》课件4
《材料的开发和利用》 教学设计
《材料的开发和利用》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够了解常见材料的分类和特性。
（2）掌握材料开发和利用的基本原理和方法。
（3）学会分析材料在不同领域的应用和发展趋势。
2、过程与方法目标（1）通过实验和案例分析，培养学生的观察能力、实践操作能力和问题解决能力。
（2）引导学生进行小组讨论和合作学习，提高学生的交流与合作能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对材料科学的兴趣和探索欲望。
（2）培养学生的创新意识和环保意识，认识到材料开发和利用对社会发展的重要性。
二、教学重难点1、教学重点（1）常见材料的分类、特性和应用。
（2）材料开发和利用的方法和原则。
2、教学难点（1）理解材料性能与结构之间的关系。
（2）如何引导学生将所学知识应用到实际的材料开发和利用中。
三、教学方法1、讲授法讲解材料开发和利用的基本概念、原理和方法，使学生对相关知识有初步的了解。
2、实验法通过设计简单的实验，让学生亲身体验材料的性能和特点，加深对知识的理解。
3、案例分析法引入实际的材料开发和利用案例，引导学生进行分析和讨论，培养学生解决实际问题的能力。
4、小组讨论法组织学生进行小组讨论，促进学生之间的思想交流和合作学习。
四、教学过程1、导入（5 分钟）通过展示一些日常生活中常见的材料制品，如塑料瓶、金属制品、陶瓷餐具等，引导学生思考这些材料的特点和用途，从而引出本节课的主题——材料的开发和利用。
2、知识讲解（20 分钟）（1）材料的分类介绍常见的材料分类方法，如按照材料的组成分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料；按照材料的性能分为结构材料和功能材料等。
（2）材料的特性讲解不同类型材料的特性，如金属材料的强度、导电性和导热性；无机非金属材料的耐高温、耐腐蚀；有机高分子材料的柔韧性和绝缘性等。
（3）材料开发和利用的原则强调材料开发和利用应遵循的原则，如满足使用要求、经济合理、环保可持续等。
3、实验探究（20 分钟）（1）实验一：金属材料的导电性实验准备不同的金属丝（如铜丝、铁丝、铝丝）、电池、灯泡和导线，让学生分组连接电路，观察灯泡的亮度，比较不同金属丝的导电性。
第三节 材料的开发和利用
材料与社会
冰箱 彩电 洗衣机
景泰蓝
弹性
材料受力会产生拉长、 压 缩或弯曲等形变，除去 外力后，材料又看上去回 复原状，这就是弹性。
橡胶是一种很好的弹性材料
弹性材料制造 的发条用来储 存时钟运转所 需要的能量
硬度
材料有软有硬， 较硬的材料能使较 软的材料产生划痕、 凹陷，或切削、磨 损较软的材料。硬 度是描述材料的坚 硬程度的物理量。
1.导体：容易导电的材料
常见导体：各种金属；酸、碱、盐 的水溶液； 人体、大地、石墨、水银等。
2.绝缘体：不容易导电的材料
3.半导体：导电性能介于导体与 绝缘体之间的材料
常见半导体：二极管、三极管、 集成块等 半导体的材料：硅、锗、砷化镓等
实验探究：发光二极管的独特功能
实物图 发 光 二 极 管
内部有大量半导体元件 构成的电路
机器人
金属 无机非金属 复合材料 天然
有机高分子材料 人工合成
玻璃、陶瓷 无机非金属 铁的利用
1、下列材料中没有延展性的是（ C D ） A、金箔B、银钉C、陶瓷D、玻璃 2、下列不属于有机高分子材料的是（ C ） A、皮革B、塑料C、陶瓷D、橡胶 3、下列一组属于无机非金属材料的是（ C ） A、金、金刚石 B、皮革、金刚石 C、二氧化硅、金刚石 D、合成橡胶、金刚石
我国出土的铁制工具。
传统拉索桥
现代拉索桥
美国金门大桥
信阳狮河大桥
南昌赣江八一大桥
周口沙河大桥
材料的发展及大量使用也带来了不少的资 源和环境问题。 材料的发展给我们带来了哪些问题 1、白色污染 2、固体废弃物的污染 3、电子产品的污染等
材料的导电性
环境材料--4纯天然材料
І-1、大气污染控制材料
大气污染源可分为天然源和人为源。 控制方法：
从物理化学角度：利用大气中各成分之间不 同的物理化学性质，如溶解度、吸附饱和度 、露点、泡点、选择性化学反应等，借助分 子间和分子内的相互作用来进行分离、转化 。
从工艺看，处理大气污染物通常有吸收法、 吸附法和催化转化法。
从材料科学与工程的角度看，无沦是吸附法 ，吸收法还是催化转化法，都要借助于一定 的材料介质才能实现。
4 98
抗弯强度
弦 向
100
216
67
175
67 197
（MPa）
径 向
107
230
80
200
63 185
充击韧性
弦 382 向2
735
294 0
673
275 343
（KJ/M²）
径 向
411 6
8320
323 4
6860
313 6
588
端 面
53.5
155
40. 5
130
41 123
表面改性
木材的表面改性包括涂层保护、装饰处理等。
超过 了水体自净化能力和消纳能力，从而使水
体丧 失了规定的使用功能。
废水排放引起的水体污染主要有以下几 种类型：
采用适当的液体作吸收液，使含有有害物质的 气体与吸收液接触，气体中的有害物质液吸收 于吸收液中，从而达到净化气体的目的。通常 根据有害气体在液体中的溶解度大小来选择适 当的吸收液。
常用的吸收液有水、氨气溶液、氢氧化钠及碳 酸钠溶液等。
І-2 、水净化控制材料
水污染 水在自然循环过程中，进入水体的污染物
时，流体中的某些组分可被固体表面吸收 ，并在固体表面浓集。 常用的吸附剂主要有：活性炭、硅胶、活 性氧化铝、分子筛。
《第二十章第三节材料的开发和利用》作业设计方案-初中沪科版九年级全一册
《材料的开发和利用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业旨在加深学生对材料开发利用的理解，掌握基本的物理原理和实验技能，能够理解不同材料的基本特性和应用，培养学生观察、思考和解决问题的能力。
二、作业内容1. 理论学习：学生需预习《材料的开发和利用》的课程内容，包括材料的基本概念、分类、性能及其应用等。
重点掌握不同材料的特点和开发利用的物理原理。
2. 实验操作：进行简单的材料实验，如金属的导电性实验、塑料的耐热性实验等。
学生需按照实验步骤操作，并记录实验数据和现象。
3. 案例分析：选择生活中常见的材料，如玻璃、陶瓷、塑料等，分析其开发利用的历史和现状，以及在日常生活中的应用和影响。
4. 创意设计：结合所学知识，设计一种新型材料或改进现有材料的方法，并撰写设计报告，包括设计思路、材料选择、实验步骤和预期效果等。
三、作业要求1. 理论学习部分：学生需认真预习课程内容，理解并掌握材料的基本概念和物理原理。
2. 实验操作部分：学生需按照实验步骤进行操作，确保实验数据的准确性和可靠性。
实验过程中要注意安全，遵守实验室规定。
3. 案例分析部分：学生需选择具体的材料进行深入分析，并查阅相关资料，确保分析的准确性和完整性。
4. 创意设计部分：设计报告需具有创新性、实用性和可行性。
设计思路要清晰，材料选择要合理，实验步骤要详细，预期效果要明确。
四、作业评价1. 教师根据学生的理论学习情况，对预习内容进行评估和反馈。
2. 实验操作部分，教师根据学生的实验数据、操作过程和实验报告进行评价。
3. 案例分析部分，教师根据学生的分析深度、准确性和完整性进行评价。
4. 创意设计部分，教师根据设计的创新性、实用性和可行性进行评价，并给予指导和建议。
五、作业反馈1. 教师对学生的作业进行逐一评价，给出详细的反馈意见和建议。
2. 对于优秀作业，教师将在课堂上进行展示和表扬，激励学生继续努力。
3. 对于存在问题的作业，教师将与学生进行个别沟通，指导其改正和完善。
20.3材料的开发和利用教案2023-2024学年沪科版九年级物理全一册
教案：20.3 材料的开发和利用一、教学内容本节课的教学内容来自沪科版九年级物理全一册，第20章第3节“材料的开发和利用”。
本节课的主要内容有：1. 了解不同材料的性质和特点；2. 掌握材料的分类和命名方法；3. 学会根据实际需要选择合适的材料；4. 探究材料的开发和利用方法。
二、教学目标1. 了解不同材料的性质和特点，能正确分类和命名材料；2. 学会根据实际需要选择合适的材料，提高生活和学习中的实际操作能力；3. 培养学生的探究能力和团队协作精神，学会与人沟通交流。
三、教学难点与重点1. 教学难点：材料分类和命名方法，材料的开发和利用方法；2. 教学重点：了解不同材料的性质和特点，学会选择合适的材料。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、实物模型、样品材料；2. 学具：笔记本、彩色笔、学习资料。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示一些日常生活中的物品，如塑料瓶、金属勺、纸张等，让学生观察并思考这些物品由什么材料制成，有什么特点。
2. 知识讲解：介绍不同材料的性质和特点，如塑料的耐腐蚀性、金属的导电性、纸张的轻便性等。
讲解材料的分类和命名方法，如有机材料、无机材料、金属材料、非金属材料等。
4. 随堂练习：让学生分组讨论，每组设计一个实验，探究材料的开发和利用。
如：用废旧物品制作一个有用的物品，如简易笔筒、花瓶等。
六、板书设计1. 材料的性质和特点；2. 材料的分类和命名；3. 材料的开发和利用方法。
七、作业设计1. 列举几种常见的材料，并说明它们的性质和特点；2. 根据实际需要，选择合适的材料制作一个物品，并说明选材理由；八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课的教学效果如何，学生是否能掌握材料的性质和特点，是否能正确分类和命名材料，是否能运用所学知识解决实际问题；2. 拓展延伸：让学生调查生活中材料的利用情况，了解材料的回收和再利用现状，思考如何提高材料的利用率，减少环境污染。
重点和难点解析一、材料分类和命名方法1. 材料的分类材料可以根据其组成和性质分为若干大类，常见的分类方法包括：无机材料：如金属、陶瓷、玻璃等，通常具有较高的硬度和耐热性。
20.3材料的开发和利用 公开课一等奖课件
青 春 风 采
高考总分：
692分(含20分加分) 语文131分 数学145分英语141 分 文综255分
毕业学校：北京二中 报考高校： 北京大学光华管理学院 北京市文科状元 阳光女 孩--何旋
来自北京二中，高考成绩672分，还有20分加分。“何 旋给人最深的印象就是她的笑声，远远的就能听见她的 笑声。”班主任吴京梅说，何旋是个阳光女孩。“她是 学校的摄影记者，非常外向，如果加上20分的加分，她 的成绩应该是692。”吴老师说，何旋考出好成绩的秘 诀是心态好。“她很自信，也很有爱心。考试结束后， 她还问我怎么给边远地区的学校捐书”。
11．下列说法正确的是( B ) A．机械钟表中的发条可以储存时钟运转所需要的能量，主要是 由于制成发条的材料具有很好的延展性 B． 橡胶是一种很好的弹性材料， 用橡胶轮胎可以大大减轻汽车的 震动与颠簸 C．铜是一种很好的导体，是因为它具有较高的硬度 D．银锭具有很高的硬度，所以可以将其拉成丝
12．纳米材料是由纳米颗粒经过特殊制备得到的。室温下外形相 同的纳米铜比普通铜可多拉长 50 倍而不断裂的事实，表明纳米铜具 有较好的( C ) A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．弹性
9． 在荷兰举行的世界乒乓球锦标赛中， 比赛所用的乒乓球是由一 种叫做胶棉的材料制成的。如图所示，这种胶棉材料具有较好的( B ) A．绝缘性 B．弹性 C．导热性 D．导电性
10．我国自主研发生产的一种碳纤维产品，各项性能达到国际先 进水平，其密度是钢的四分之一，强度是钢的十倍。它最适合用于制 作( D ) A．汽车的底盘 B．产品包装盒 C．打夯的重锤 D．航空器部件
班主任： 我觉得何旋今天取得这样的成绩，我觉得，很重要 的是，何旋是土生土长的北京二中的学生，二中的教育理念是 综合培养学生的素质和能力。我觉得何旋，她取得今天这么好 的成绩，一个来源于她的扎实的学习上的基础，还有一个非常 重要的，我觉得特别想提的，何旋是一个特别充满自信，充满 阳光的这样一个女孩子。在我印象当中，何旋是一个最爱笑的 ，而且她的笑特别感染人的。所以我觉得她很阳光，而且充满 自信，这是她突出的这样一个特点。所以我觉得，这是她今天 取得好成绩当中，心理素质非常好，是非常重要的。
2019—2020年最新沪科版九年级物理《材料的开发与利用》同步练习2(试题).doc
《材料的开发和利用》同步练习、单选题：1.下列电池对环境不会造成污染的是( )A．干电池B．铅蓄电池C．锂粒子电池D．硅光电池2.新材料的开发和应用是多方面的，当前主要是从两个方面去开发新材料，一是寻找一些特殊的物质在特定条件下出现的特性来加以应用；二是利用科学技术的进步将物质加工到一定的程度出现的特性来加以应用。
下列新材料属于第二种情况的是()A．记忆合金B．纳米材料C．“绿色”能源D．超导体3.纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，碳纳米管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管，下列说法错误的是( )A．碳纳米管是一种新型的化合物B．碳纳米管是一种由碳元素组成的单质C．碳纳米管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳D．碳纳米管在常温下化学性质稳定4.纳米科学技术是现代科学技术的前沿，下面有关其应用的说法错误的是( )A．在电子和通信方面，用纳米薄层和纳米点制造纳米电子器件B．在医疗方面，制造纳米结构药物以及生物传感器、研究生物膜和DNA的精细结构C．在制造业方面，可以利用纳米机械制造蜜蜂大小的直升机D．纳米技术只能用来测量微小颗粒的直径5.浙江大学的科学家制作出了一种新型防菌“纳米纸”，这种纸“油水不沾”，细菌也无法停留在上面(如图)．下列说法中不正确的是( )A．“油水不沾”的原因是分子间无空隙B．这种纸与油、水的分子间只有斥力没有引力C．这种纸能使细菌的分子不能做无规则运动D．纳米纸上互相靠得很近的两滴油能自动结合成一滴是因为分子引力的缘故6.关于纳米材料，下列说法正确的是( )①纳米材料可大大提高材料的强度和硬度②纳米材料可提高材料的磁性③纳米材料能制作高贮存密度的量子磁盘④纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞⑤纳米是长度单位．A．①②③④⑤B．②③④C．②③④⑤D．①②③④7.2009年“六·五”世界环境日中国主题是“减少污染——行动起来”，下列做法中需要改正的是( )A．将废电池和生活垃圾一起丢进垃圾箱B．尽可能用太阳能热水器代替燃气热水器C．城市建筑不要大面积安装玻璃幕墙D．用洗脸水冲厕所，将废报纸、酒瓶等送到废品收购站8.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。
金属材料的开发和利用
金属材料的开发和利用金属材料作为工业生产和科学技术的重要基础材料，具有较高的强度、刚性、导电性和耐腐蚀性等优良性能，出现于人类历史的很早时期，经历了漫长的发展历程，如今已成为人类不可或缺的重要物质之一。
本文将从金属材料的历史、发展、应用、创新等方面进行探讨。
一、历史与发展金属材料的历史可以追溯到人类文明的发源地——中东地区，距今已有五千年之久。
最早应用的金属材料是铜、铁和锡，这些金属原料被用来制作各种物品，如工具、武器、交通工具等。
经历了漫长的发展历程，金属材料的应用领域和技术水平不断扩展和提升，涌现出了一批又一批杰出的金属材料专家，如美国科学家阿尔克特（Robert H. Alkire）、英国材料科学家阿维塔比利（Sir Alan Cottrell）等。
他们的贡献和努力，推动了金属材料的迅速发展和广泛应用。
二、金属材料的应用领域金属材料具有优越的力学性能和化学性能，被广泛应用于各个领域，如建筑、交通、制造、电子、航空航天等。
以下是几个典型应用领域的介绍。
1. 建筑金属材料在建筑中被广泛应用，尤其是在现代建筑中，金属材料的应用更是扮演着重要角色。
因为金属材料考虑了复杂的模型设计和多层次的构造应用，因此成为建筑材料中的佼佼者。
金属材料的造型多样、质量好、安装简便、寿命较长、不用进行表面装修等优点都使得它成为建筑行业的重要组成部分，如铝合金、不锈钢、锌、铜等等。
2. 交通交通是现代社会的重要组成部分，金属材料在交通领域中的应用也十分广泛。
例如，汽车生产中的各种零部件、起重机和大型机器的制造中，都需要使用优质的金属材料，如钢材、镁合金、铝合金等。
3. 制造制造业是现代工业经济的关键领域之一，金属材料在制造业中的应用尤其重要。
许多零部件必须使用金属材料制成，例如工具、模具、机器底座等，这些金属类制品的性能优良，大大提高了产品的质量和性能。
4. 电子低金属性材料是电子制造中非常重要的原材料，如铜线、铝线、金线等。
《材料的开发和利用》教案2
材料开发及其应用教学重点：对学生收集、整理信息的过程的指导。
教学难点：对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的指导。
教学方式：教师指导下学生自主学习。
课前准备：提出问题：提前两周向学生提供如下的调查研究的问题，要求学生完成调查报告。
问题如下：１、纳米技术２、记忆合金３、单晶硅、多晶硅（太阳能电池），太阳能电池；４、钕铁硼材料；液晶材料；５、防弹衣、贫铀弹、不锈钢；６、高温超导陶瓷、航天飞机、宇航服、合成材料、稀土材料；７、交通标志和反光涂料、光导纤维、光缆以下此表格可作为参考，但又不拘一格，从以下几个方面来了解新材料分工合作：由于内容太多，对所有的同学来说，不可能在有限的时间内把所有的以上涉及的材料都查找清楚，为避免学生在自由组合过程中将一些比较内向的同学遗漏，采取按教室里的座位分成6组可7组，由学生自己选出组长，每组认领课题可以是上面的问题，也可以是与新材料有关的其李课题。
指导学生利用互联网、图书馆、音像、报刊杂志等各种渠道收集与研究问题有关的资料。
选出全班总活动的主持人。
教学过程：在课堂上每组派一名代表向同学汇报。
可以借助幻灯片等软件的方式汇报，可以用实物演示，可以演讲．每组成员汇报完毕，下面的同学可以提问、质疑。
评价的标准：评价可有教师评价和学生评价两种方式。
可以设单项评奖，也可综合评奖．或以学生选票的方式评出以下几种奖项。
例如：材料最详实的，讲解最深入浅出的（能让同学听懂的），讲解最清楚的……交流、学习学生做主持，各组选派代表汇报本组的调查情况．最后教师对整个活动做简要概括．资料的内容见媒体素材。
为了更充分地调动全体学生的参与意识，特设置以下表格，使学生更好地完成任务。
表格如下：教学反思：。
基础教育改革PPT课件-第六章、课程资源的开发与利用
《认识时钟》观摩课（小学）
石英钟不慎摔到地上，师生都很惋 惜… … 讨论：如果你是教师，你该怎么办？
“错误”也是课程资源
“错误”是指师生在认知过程中的偏差或失 误。“错误”伴随着教学的始终，只要有 认知，就会有错误。
“错误”可以激发学生的心理矛盾和问题 意识，更好的促进学生的认知和发展。
新课程倡导新的课程观，它要求教师充分 挖掘课程资源，善于运用各种形式的“错 误”，将会给课堂教学带来生机和活力。
2016真题
阅读下列材料，回答相关问题。 一位小学老师教 授英语课《保护地球》。教师在教学媒体方面做 了充分的准备，在教学过程中，从课堂的导入到 新内容的呈现、新内容的操练以及新内容的运用 等环节都使用了课前自制的大量图片以及写有词 汇和句子的纸条。一节课下来，黑板上贴满了纸 张，几乎没有直接用粉笔在黑板上书写。
②审查学生在日常活动中以及在实现自己目标的 过程中能够从中获益的各种课程资源，包括知识 与技能、生活经验与教学经验、教与学的方式与 方法、情感态度与价值观等方面的各种课程素 材 ，以及开发和利用的实施条件
③研究一般青天少年以及特定受教育学生 的情况，以了解他们已具备或尚须具备哪 些知识、技能和素质，以确定制为了加强师资队伍建设，2006年7月，安阳 市教育局选派了30名优秀教师赴加拿大进修 学习，一位教师进修后写道：“培训期间， 老师让我们每位学员写一份90分钟的教案设 计。为完成作业，我向房东十一岁的女儿借 课本。她说‘我没有课本。’我很疑惑不解。 于是我又向她哥哥借，得到了同样的答案。 幸亏他们的菲律宾裔妈妈突然顿悟‘在加拿 大，中小学生都没有课本，菲律宾的有。’ 没有课本怎么能让学生学好？”
教学过程，共同体验人生、将知识
三、开发和利用课程资源的原则
春沪科版九年级下册物理20.3材料的开发和利用课件(20页)
第二十章 能源、材料与教学社课件会
第三节 材料的开发和利用
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
导入新课
我们周围的材料
虽然社会的发展给我 们带来了丰富的物品，但 是为了制造物美价廉、性 能更好的物品，人们正不 断地研究性能更好、更有 价值的新材料。
导入新课
学习目标
1.了解物质的属性对科技进步的影响； 2.初步了解半导体、超导体、纳米材料的应用和对社 会的发展； 3.有保护环境和合理利用资源的意识。
讲授新课
从常用电器，如收音机、录音机、电视机、电脑 等中，都可以找到大量的半导体元件。
半导体元件
半导体可以制成二 极管、三极管等半导体 元件和集成电路。半导 体二极管有单向导电性， 半导体三极管可以用来 放大电信号。
讲授新课
实验探究：半导体二极管单向导电特性
实验材料： 电源、灯泡、导线、接线柱、开关、半导体二极管。
实验设计： 在右边方框中，自己设计一个实验电路，进行实验，
判定半导体二极管导电特性。
图1
图2
讲授新课
实验过程： 将半导体二极管分别如图所示进行连接，闭合开 关，视察小灯是否亮起。
实验结论： 如图1所示灯泡亮起，如图2所示，灯泡不亮，说明 半导体二极管具有单向导电性。
讲授新课
三 开发新材料 1.超导材料
纳米材料除了其基本单元的尺度小以外，在 力、热、声、光、电、磁等方面还表现出许多特 殊的性能。
讲授新课
纳米颗粒材料
人们正在研制纳米尺度的微小机器，由纳米材料制 成的导线将大大提高计算机的性能，并缩小计算机芯片 的体积。用纳米技术做成的量子磁盘，每平方厘米面积 内可贮存3万部《红楼梦》。
第二十章第3节+材料的开发和利用+课件+2022-2023学年九年级物理沪科版全一册
导材料？
1911年，昂内斯在研究汞电阻随温度的
变化时，观察到在测试温度降低到4.2K时，
汞的电阻突然降低到几乎为零。从而发现超
导现象。
能够发生超导现象的材料称为超导材料。
超导材料有 哪些应用呢？
超导材料的两个基本特性：零电阻性、抗磁性。 利用超导体的零电阻性实现远距离大功率输电。 超导磁悬浮现象使人们联想到利用超导体实现交通工具的无摩擦运行。
超导磁悬浮列车
目前阻碍超导现象大规模应用的是它要求低温，如果能突破"温度 障碍"，得到室温下工作的超导材料，可能会使整个工业的发展发生巨 大变化。对新的超导材料的研究工作，我国走在世界的前列。
纳米材料
思考 阅读课本，什么是纳米材料？纳米材料的特性及其应用？
指合成材料的基本单元在1-100nm的范围内的材料 纳米是长度单位：1nm=10-9m
A．超导体是．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C．用半导体材料可以制成性能优良的输电导线
D．有些半导体材料对光比较敏感，可以用来制造光敏电阻
输电线需要阻碍作用小的材料
探究 同一种物质的导电性能总是一成不变的吗？
分析
导体之所以容易导电，是因为导体内 存在大量的__自__由__电__荷___。常温下， 玻璃属于__绝__缘__体__，烧红的玻璃__能__ 导电，这说明_导__体__和__绝__缘__体__之__间__在___ _一__定__的__条__件__下__可__以__相__互__转__化________。
第3节 材料的开发和利用
九全 物理
沪科版
新课引入
液体盔甲 能自动修复的衣服
点沙成土 永远不湿的涂层
抗震水泥
刀枪不入的LINE-X材料
第6节材料的利用与发展(学生版+解析)
第6节 材料的利用与发展课程标准 课标解读 1.了解材料的发展与人类文明的关系。
2.了解新型材料的性能和使用。
3.了解在制造材料过程中产生的污染以及如何防治。
解读1：知道新型材料的性能和使用，常见题型为选择题、填空题，难度较小。
解读2：了解材料的发展、材料制造与绿色化学，常见题型为选择题，难度较小。
知识点01 材料与人类社会发展材料的发展历程：石器→陶器→青铜器→钢铁→合成材料→新型材料。
人类对金属材料的使用不仅与金属的活动性有关，还与金属冶炼的难易程度有关。
如人类最早使用的金属材料是铜，目前使用最多的金属材料是铁及铁的合金。
虽然地壳中含量最多的金属元素是铝，但由于铝的金属活动性较强，冶炼具有一定的难度，因而铝的利用比铜和铁晚的多。
【即学即练1】从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，然后是铁器时代，而铝的利用是近百年的事。
在①金属活动性顺序、②地壳中金属元素的含量、③金属的延展性、④金属的导电性、⑤金属冶炼的难度这五个因素中，与此有关的是( )。
A.①④B.①⑤C.②③D.④⑤知识点02 新型材料新型材料：指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。
特点：具有优异特性和功能，与普通材料的性质差别很大。
当前，最引人注目的新型材料有：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料新型高知识精讲目标导航分子材料、超导材料、纳米材料等。
纳米材料：指其基本颗粒在范围内的材料。
如：纳米陶瓷、新型纳米油墨、纳米铅粉等。
纳米材料在机械强度、磁、光、声、热等方面和普通材料都有很大的不同。
如纳米陶瓷具有很好的韧性；新型纳米油墨的色调更浓，书写的字迹色泽更好；将纳米铅粉加入固体燃料中，会使火箭推进器的前进速度加快好几倍。
【即学即练2】现代科技的发展，促使新型材料研究日益向微观层次深人，产生了纳米材料。
纳米材料与普通材料相比，在机械强度磁、光、声、热等方面都有很大的不同。
下列关于纳米材料的叙述，错误的是( )A.纳米材料是指其基本颗粒在0.01~1纳米范围内的材料B.纳米陶瓷比普通陶瓷具有更好的韧性C.用纳米油墨书写的字迹色泽更好D.添加了纳米铅粉末的固体燃料会使火箭推进器的速度加快【即学即练3】（2021九下·金华月考）石墨纸是最新研发的一种独特的复合材料（如图所示），其成分以石墨为主，薄如纸张，比钢要坚硬10倍且轻巧，还可以回收再利用，下列有关石墨纸说法错误的是（）A.石墨纸是一种环保材料B.石墨纸是良导体，容易导电C.石墨纸属于有机合成材料D.与钢相比，石墨纸的硬度较大知识点03 材料制造与环境保护人们在制造材料的过程中会产生许多污染。
谈借形想象美术活动中材料的开发和利用
谈借形想象美术活动中材料的开发和利用解一鸣（江阴市澄江路幼儿园，江苏 江阴 214400）摘要：美术是一种视觉造型艺术，这些视觉造型离不开对材料的选择、设计和运用。
同样幼儿的美术活动也需要借助各种材料来表达表现，在教研活动中老师们对美术活动中的材料也在进行着不断地探索、研究。
本文主要阐述的是在“借形想象”的美术活动中教师如何利用材料的特性来展开设计、实施美术活动，以及通过教师对美术活动中各种材料在美术教学活动中的深层次研究，让材料的合理使用设计更好地激发幼儿的思维过程、想象力和创造力。
关键词：材料的新开发；材料的会利用；材料的巧设计一、材料的“新开发”有助于借形想象活动的创新表现《3-6岁儿童学习与发展指南》精神指出幼儿各年龄段有不同的发展特点，教师应启发和鼓励幼儿充分发挥创作的能力，选择相应的美术语言、表现手法，用来表达自己的见闻、情感和想象，以促进自身创造力的发展。
同时利用身边有利的实物资源，引导幼儿观察、想象、鼓励幼儿大胆创作出不同的画面。
如秋天的橘子皮就是一种对生活中常见材料的巧妙利用，幼儿随手剥一只橘子，比一比谁剥的橘皮最完整，引导幼儿根据剥完的不同橘子皮外形进行借形想象，小朋友们用桔子皮创作的画面丰富多彩，加上几笔纷纷变出了桔子皮人物、动物、车等，幼儿非常感兴趣。
本次活动我们发现不同孩子手剥的橘皮可以产生不同的外形，但是在粘贴到纸上时由于橘皮不宜被双面胶黏住，给孩子带来一定的操作上的难度，会影响一些效果。
在活动中我们同样发现美术的材料对活动的表达表现影响是很大，它的选择和设计会直接影响活动的实施效果。
在一次美术活动教研活动中老师们以“材料对于幼儿借形想象的表达有什么影响？”为中心展开了一次研讨。
老师们发现在以往的“借形想象”活动中大都是将一些材料变形后的形用笔描绘下来，这种方式获得形态只有一种，幼儿只可以借一次形，这次研讨想对借形想象的材料做新的开发，实现一种材料可以多次变形，从而获得更多变化的形状来让幼儿有多次地借形，经过讨论大家想到了可以用一种软性材料飘落在地面变形后在上面用一些半成品材料进行添加，变成一种综合的立体造型，呈现一种新的美术表达样式。
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结论
亮
亮
竹条 不亮 铅笔 芯 （石 墨）
亮
根据材料的导电性能：材料可分为
1，导体： 容易导电的材料
2，绝缘体：不容易导电的材料 3，半导体：导电性能介于导体与绝缘体之间 的材料
实验探究：发光二极管的独特功能
实物图 发 光 二 极 管
操作
现 象
结论
二 A接正 极 B接负 管 发 光 A接负 B接正
从第一次工业革命到现在，真正称得上主导技术的只有4 次，而“纳米”技术将成为第五次推动社会经济各领域快 速发展的主导技术。更重要的是，传统的技术进步往往会 耗费巨大的自然资源，而“纳米技术”则将在知识经济中 成为最大的节省再生资源和能源的标志。 专家预言，借助纳米技术，未来我们有可能用基因芯片、 蛋白质芯片组装成“纳米机器人”，通过血管送入人体去 侦察疾病；携带DNA去更换或修复有缺陷的基因片段。 有可能用纳米药物来阻断血管饿死癌细胞。使用纳米诊断 仪只需检测微量血液就可从蛋白质和DNA上诊断出各种 疾病。利用碳纳米管，我们可以搭建强度比钢高一百倍， 但重量只有钢的六分之一的新型建筑，摩天大楼将修得更 高。而用碳纳米材料替代硅芯片，将引发电脑行业的革 命…… 未来会出现很多自然界并不存在的强度高、对环境友好、 节省能源和资源的新型材料，这一影响不会低于现在的计 算机、微米技术给人类带来的影响。
“纳米”译自英文“nanometer”，它并不是什么特殊的物 质，而是一种度量单位。1纳米等于十亿分之一米，相当 于针尖大小的百万分之一，约相当于45个原子串起来那么 长。纳米技术就是指在纳米尺寸范围内，通过直接操纵单 个原子、分子来组装和创造具有特定功能的新物质。当物 质颗粒小到100纳米以下，这种物质就可被称为纳米材料。 其物理性能与化学性质就会较原来有意想不到的巨变，这 些“巨变”正在生物学、材料学、信息技术等各个领域展 开，它们对人类未来的生活产生重大影响。 纳米带来美好生活 最近，新加坡科学家在利用纳米技术治疗裂骨方面取得突 破。实验中，专家在大鼠脚骨上制造了大约3毫米的裂缝， 然后把以纳米材料制成的骨头构架植入裂缝中，结果5个 月后成功让骨头完全愈合。这是纳米技术在医学领域的又 一次成功应用，但“纳米”究竟会给我们带来怎样的新生 活呢？
超导材料出现以后，人们 首先想到的是利用超导体的零 电阻性实现远距离大功率输电。
超导材料不仅电阻为零， 而且还有其它令人注目 的特性。
超导磁悬浮现象使人们想到可以利用超导 体来实现交通工具的无摩擦运行，大大提高交 通工具的安全性能和运行速度。
(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
操作 1， 热敏 电阻 接入 电路 2， 再用 烛焰 加热
现象 结论
热 敏 电 阻
灯 不 亮
灯 亮
热敏 电阻 的阻 值随 温度 改变 而改 变。
太阳能电池原理
当光照到某些半导体时，半导体内将会产
生电流．太阳能电池就根据这个原理制成的．
最新的微处理器 奔腾双核酷睿处理器
无人探测器
内部有大量半导 体元件构成的电路
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。
纳米机械零件
药物做成纳米颗粒 纳 米 镜 面
将来人们可以用纳米技术一个一个地 将原子组装起来 制成各种纳米机器
纳米衣服不用洗、“纳米水”喝出健康……从上 世纪90年代起，实验室里的尖端科技纳米技术一 下子被媒体推到了市民面前，它神秘又令人憧憬： 纳米究竟是种什么“米”？怎么“种”出来的？ 对我们的生活将产生怎样的影响？武汉“种植纳 米”的水平如何？带着这些问题，本报记者探访 了武汉的一些高校和科研机构，请科学家来揭开 “纳米”的面纱。 纳米是种什么“米”？ 近日，中国地质大学（武汉）材料科学与化学工 程学院的纳米研究课题组再次接到了深圳某美容 机构传真的“纳米硫”订单。去年，地大在世界 上首次研制出“纳米硫磺”，在面膜、膏霜等化 妆品中应用纳米硫材料，对治疗脂溢性皮炎、螨 虫、青春痘等有奇效。
第三节 材料的开发和利用
冰箱、彩电、 洗衣机
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景泰蓝
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材料在人类发展的历史进程中有着极其重要的作用。
原始人利用石材 制造的工具。
铸钟。我国是世界上掌握青 铜冶炼技术的国家之一。
马踏飞燕。我国东汉 时期的艺术珍品。
我国出土的铁
材料 灯的 亮暗
发光 二极 管具 有单 向导 二 电性
极 管 不 发 光
探究：光敏电阻的独特功能
实物图
操作
光 敏 电 阻
现 结论 象 1，光 二 敏电 极 光敏 阻接 管 电阻 入电 发 的阻 光 路 值随 2，再 二 光照 用手 极 强度 指捏 管 而改 住光 变 变。 敏电 暗 阻
探究：热敏电阻的独特功能
实物图
纳米虽是一个尺度单位，但却成为近年来最时髦的商业 “亮点”———“纳米家电”、“纳米水”、“纳米服装” 等概念盛行一时。它们都是真纳米吗？目前市场上的纳米 产品，往往给人们带来一些误解。比如纳米冰箱，通常是 添加了氧化钛的纳米无机物，具备了一定的抗菌性能；所 谓纳米洗衣机，也只能说是添加了纳米材料的洗衣机，而 且纳米材料还只是应用在滚筒洗衣机外桶的内壁上，对于 最容易产生污垢的内桶的外壁还没有很好的解决办法。 在目前我国相关行业、产品技术标准还是空缺的情况下， 这些产品能否被称之为“纳米产品”还是一个问题，而炒 作相关的纳米概念显然不是科学和负责任的态度。 从世界范围看，纳米研究正在向应用和产业化努力，这也 从侧面说明“纳米技术”离大规模的应用还有一个过程。 比如美国前总统克林顿曾提出的用一个方糖大小的存储器 可存下国家图书馆的资料，这就是“纳米晶体管”技术， 但其目前还仅是实验室产品，不能用于大规模生产，原因 在于改造的成本过于昂贵、产品的可靠性和耐久性难以验 证，“纳米科技展示的前景非常美好，但要想使纳米材料 真正大批量应用在现实生活中，还需要科学家和政府的不 断努力。”
机器人
三、开发新材料
为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们 正在不断地研究性能更好、更容易制造的材料。
其中有一种性能较好的材料叫超导材料
1911年，翁尼斯在研究汞电阻随温 度的变化时，观察到在测试降低到 4.2K时，汞的电阻突然降低到测量 不到的微小值。从而发现超导电性。
（1）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． （2）转变温度TC ：材料由正常状态转变为超导状 态的温度，叫做超导材料的转变温度． （3）超导体的两个基本特性：零电阻性、抗磁性