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”
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。
《新材料及其应用》 导学案
《新材料及其应用》导学案一、学习目标1、了解新材料的概念和分类。
2、认识常见的新材料，如纳米材料、超导材料、形状记忆合金等。
3、理解新材料的性能和特点。
4、探究新材料在日常生活、工业生产、医疗、航天等领域的应用。
二、学习重难点1、重点（1）掌握几种重要新材料的性能和应用。
（2）理解新材料的发展对社会和科技进步的影响。
2、难点（1）理解新材料的微观结构与宏观性能之间的关系。
（2）分析新材料在不同领域应用的原理和优势。
三、知识链接在我们的日常生活和现代科技中，材料一直起着至关重要的作用。
从古老的石器时代到青铜时代、铁器时代，再到如今的新材料时代，材料的发展见证了人类文明的进步。
随着科学技术的不断发展，越来越多具有特殊性能的新材料被研发出来，为解决各种实际问题提供了新的途径。
四、学习过程（一）新材料的概念和分类1、新材料的定义新材料是指那些新出现或正在发展中的、具有优异性能和特殊功能的材料。
与传统材料相比，新材料通常具有更高的强度、硬度、韧性、导电性、导热性等性能，或者具有特殊的光学、电学、磁学、声学等功能。
2、新材料的分类（1）按材料的性能分类可分为结构材料和功能材料。
结构材料主要用于承受载荷、保持结构的稳定性，如高强度合金、新型陶瓷等；功能材料则主要用于实现某种特殊功能，如超导材料、磁性材料、光电材料等。
（2）按材料的组成分类可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。
金属材料如钛合金、铝合金等；无机非金属材料如陶瓷、玻璃等；高分子材料如塑料、橡胶等；复合材料则是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法复合而成，如碳纤维增强复合材料。
（二）常见的新材料1、纳米材料（1）纳米材料的定义纳米材料是指材料的几何尺寸达到纳米量级（1 100 纳米）的材料。
由于其尺寸极小，纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质。
（2）纳米材料的性能纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。
新材料的发展及其在工业生产中的应用
新材料的发展及其在工业生产中的应用随着科技的发展和人类对物质世界认识的不断深入，新材料作为现代工业的重要基础，正日益受到人们的关注。
新材料的发展不仅可以满足现代工业对各种特殊功能的需求，而且可以为人们提供更加环保和节能的选项。
本文将从新材料的定义、发展、分类以及在工业生产中的应用等方面入手，探讨新材料的前景和发展趋势。
一、新材料的定义和发展新材料是指在材料学领域中，由于新材料的合成、改性或加工方法的不断创新，产生了具有新的结构、性质、功能或用途的材料。
新材料的发展历史非常悠久，早在人类发现和使用石器时，就已经开始在材料方面进行实践性的探究。
随着科学技术的进步，新材料也在不断涌现出来，如超导体、纳米材料、高温超导材料等。
二、新材料的分类根据新材料的结构不同，可以将其分成无机材料、有机材料和复合材料三大类。
其中，无机材料包括金属、陶瓷、玻璃等；有机材料包括聚合物、生物材料等；而复合材料是指由两种或多种以上不同类型的材料组成的材料体系。
此外，根据新材料所具有的功能或用途不同，还可以将其分为结构材料、功能材料、智能材料等多个子类。
三、新材料的应用新材料在工业生产中的应用非常广泛，具有很好的技术经济效益和社会效益。
比如，新材料可以广泛应用于制造航空航天器、电子元器件、汽车、船舶、高铁、建筑、医疗器械、环保设备等领域。
其中，高铁、航空航天器、电子元器件、核能站等高技术领域，对新材料的需求尤为迫切。
以纳米材料为例，纳米材料是一种在尺寸小于100纳米的粒子或物质，由于其表面积与体积比大，所以具有许多独特的物理、化学和生物学特性。
因此，纳米材料在生物学、电子学、医学和环境保护等领域的应用前景十分广阔。
比如，纳米材料可以用于制造高效的太阳能电池、生物传感器、新型药物等。
四、新材料的前景和发展趋势新材料的发展前景非常广阔，未来新材料的研究和发展将会越来越复杂、多样化和细分化。
我们可以预见，未来新材料的发展将朝着高强度、高硬度、高耐磨性、高导电性、高绝缘性、高阻尼性、高稳定性等多个方向发展。
新材料技术及其在科学研究中的应用
新材料技术及其在科学研究中的应用随着科学技术的发展和不断的进步，新材料技术在各个领域中的应用也越发广泛。
尤其在科学研究中，新材料技术的应用不仅推动了科学研究的进展，而且拓宽了科学研究的研究范畴。
一、新材料技术是什么？新材料技术是近年来快速发展的一种前沿科技。
它是指在材料科学与工程、纳米技术、生物技术等多个领域综合而来的新兴技术，在新材料制备、材料表征、材料性能调控等方面都有着广泛的应用。
随着新材料技术的不断发展，许多新型材料得以研制而成，如：纳米材料、碳纤维材料、聚合物材料等。
这些新型材料具有高强度、高耐热、高导电性等优异性能，其广泛应用在科学研究中，不仅可以提高研究的效率，更可以拓宽研究的领域，使科学研究更加全面深入。
二、新材料技术在科学研究中的应用1. 纳米材料在医学研究中的应用随着医学科技的不断发展，疾病的治疗方式也发生了天翻地覆的变化。
其中，纳米技术在医学研究中的应用成为了医学领域的前沿研究方向之一。
纳米材料的应用可以通过各种方式实现，如：药物递送、细胞成像等方式。
药物递送是纳米技术在医学研究中的常见应用之一。
利用纳米材料的特殊性质，可以实现药物的针对性、定向性输送，通过小剂量的药物迅速到达病变部位，并降低药物的副作用。
同时，纳米材料在细胞成像中的应用也得到了广泛关注，纳米材料可以作为夹带探针，通过受体介导的内吞作用或注射方式进入组织细胞内部或病变区域，实现对组织病理状态的实时、精准检测和监控。
2. 碳纤维材料在航空航天领域的应用碳纤维材料是一种轻质、高强度的新型材料，其广泛应用于航空航天领域，为航空器的减重和提高性能提供了有力保障。
目前，碳纤维材料的应用已蔚为风潮。
碳纤维材料不仅具有高强度、高刚度、耐热、耐腐蚀、阻燃等优异性能，而且质量轻，使得其具有减重的作用。
因此，碳纤维材料应用于飞机、卫星、火箭等航空航天产品中，不仅可以减轻飞行器的重量，大大降低能耗，而且可以提高飞行器的稳定性和工作效率。
建筑施工中的新材料及其技术应用
建筑施工中的新材料及其技术应用随着科技的进步和人们对建筑品质要求的提高，建筑施工中的新材料及其技术应用逐渐成为行业的关注焦点。
新材料和技术的应用不仅可以提升建筑物的性能和耐久性，还能够促进施工过程的效率和可持续发展。
本文将介绍几种常见的新材料及其在建筑施工中的技术应用。
一、高性能混凝土高性能混凝土是一种由优质水泥、细骨料、细砂和高效添料等构成的特殊混凝土。
与传统混凝土相比，高性能混凝土具有更高的抗压强度、更好的耐久性和更低的渗漏率。
因此，在建筑施工中广泛应用于大型桥梁、高层建筑和地下结构等需要承受较大荷载和外力作用的场所。
高性能混凝土的技术应用包括：1. 粉煤灰掺合：通过加入粉煤灰可以增强混凝土的抗裂性能和耐化学腐蚀性能，提高混凝土的整体性能。
2. 高性能添料：添加高性能添料可以改善混凝土的流动性和自密实性，使混凝土更加紧密、均匀。
3. 微纤维增强：加入微纤维可以增强混凝土的韧性和抗拉强度，提高混凝土的抗震性能。
二、新型隔热材料随着人们对节能环保的要求不断提高，新型隔热材料在建筑施工中的应用逐渐增多。
这些新型隔热材料可以有效地减少建筑物能量损失，提高建筑物的能源利用效率。
1. 聚苯板：聚苯板是一种常见的隔热材料，具有良好的隔热性能和抗火性能。
它可以在建筑物外墙、屋顶和地板等部位起到隔热保温的作用。
2. 多孔粉体材料：多孔粉体材料如膨胀珍珠岩和膨胀蛭石等也具有良好的隔热性能，并且重量轻、绝缘性能好，适用于各种建筑构件的隔热层材料。
3. 真空绝热板：真空绝热板是一种新型的隔热材料，由多层复合材料和真空层组成。
其导热系数极低，几乎不传导热量，因此在节能建筑和冷藏储存设备中得到广泛应用。
三、智能建筑系统智能建筑系统是一种通过自动化和信息技术来实现建筑物智能化管理和控制的新技术应用。
智能建筑系统可以实现对建筑物内部环境、能源消耗和安全等方面的智能监控和调节，提高建筑物的舒适性和能源利用效率。
1. 照明控制系统：通过光控传感器、时间开关和智能照明调光器等设备，实现对建筑物照明系统的智能控制，根据不同的时间和环境要求来调节照明亮度和开关状态。
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。
《新材料及其应用》 教学设计
《新材料及其应用》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）了解新材料的种类和特点，如纳米材料、超导材料、形状记忆合金等。
（2）理解新材料在现代科技和生活中的应用实例。
2、过程与方法目标（1）通过查阅资料、观看视频等方式，培养学生获取信息和处理信息的能力。
（2）通过小组讨论和案例分析，提高学生的合作学习能力和解决问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对新材料的兴趣和探索欲望，培养学生的创新精神。
（2）使学生认识到新材料的发展对社会进步的重要性，增强学生的社会责任感。
二、教学重难点1、教学重点（1）常见新材料的特点和应用。
（2）培养学生对新材料的认识和理解能力。
2、教学难点（1）新材料的原理和性能的理解。
（2）引导学生对新材料发展的思考和创新。
三、教学方法1、讲授法讲解新材料的基本概念、特点和应用，使学生对新知识有初步的了解。
2、讨论法组织学生针对特定的新材料应用案例进行讨论，激发学生的思维，培养合作学习能力。
3、演示法通过多媒体展示新材料的图片、视频等资料，增强学生的感性认识。
4、探究法引导学生自主探究新材料在生活中的应用，培养学生的自主学习能力和创新思维。
四、教学过程通过展示一些现代高科技产品，如智能手机、电动汽车、航空航天设备等，提问学生这些产品中可能用到了哪些新材料，从而引出本节课的主题——新材料及其应用。
2、知识讲解（20 分钟）（1）纳米材料介绍纳米材料的定义（指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料）和特点（小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等），举例说明纳米材料在涂料、医学、电子等领域的应用，如纳米涂料具有更强的耐腐蚀性和耐磨性，纳米药物能够更精准地到达病灶部位。
（2）超导材料讲解超导材料的概念（在特定温度下电阻为零的材料）和超导现象的发现历程，重点阐述超导材料在能源传输、磁悬浮列车等方面的应用优势，如超导电缆能够大大降低电能传输过程中的损耗，磁悬浮列车利用超导磁体能够实现高速、平稳运行。
八年级物理上册《新材料及其应用》教案、教学设计
在学生小组讨论环节，我会将学生分成若干小组，每组选择一种新材料进行研究。我会为每个小组提供一些参考资料，引导学生从以下几个方面展开讨论：
1.新材料的特性及其与传统材料的区别。
2.新材料在生活中的具体应用案例。
3.新材料对社会发展的影响和贡献。
讨论结束后，每个小组分享他们的研究成果，其他小组进行评价和提问。通过这种方式，促进学生之间的交流，提高他们的表达能力和思辨能力。
在这个阶段，学生的思维逐渐从具体形象向抽象逻辑转变，他们具备一定的观察能力和动手操作能力，但独立思考和创新能力仍有待提高。因此，在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，充分调动他们的主观能动性，激发学生的探究欲望，培养他们的创新精神和实践能力。
此外，学生对新材料的关注程度较高，但可能对环保、可持续发展等方面的认识不足。教师应在教学过程中融入这些元素，引导学生树立正确的价值观，使他们在关注新材料的同时，认识到科技发展应与社会责任相结合。总之，教师要结合学生的实际情况，因材施教，激发学生的学习兴趣，提高他们的物理素养。
（三）情感态度与价值观
1.培养学生对新材料的兴趣，激发他们探索未知世界的热情。
2.增强学生的环保意识，让他们认识到新材料在节能减排、保护环境方面的重要作用。
3.培养学生的创新精神和责任感，使他们意识到新材料对社会发展的推动作用。
4.引导学生树立正确的价值观，认识到科技发展要服务于人类社会的可持续发展，树立科技进步为人类福祉的观念。
（二）过程与方法
1.采用探究式教学方法，引导学生主动参与课堂，培养学生的探究能力和创新意识。
2.利用多媒体教学资源，展示新材料的实物、图片和视频，增强学生的直观感受。
3.组织课堂讨论，鼓励学生发表自己的观点，提高学生的表达能力和思辨能力。
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。
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。
新材料及其应用
你知道吗？
卫星靠什么作为的动力来源？
这条裤子为什么不渗水？
（一）纳米材料
1、纳米是_____单位,1nm=______m ;
2、一张纸的厚度约为0.1mm,合_____nm.
长度
1x105
1x10－9
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；
长度
1x10－9
污染环境
笨重
小
轻
小
太阳能
镍
钛
外形
晶体
课堂小结：
本节课主要认识了1、纳米材料及其应用；2、绿色能源的开发和利用；3、新材料----记忆合金；
了解一下
1、单晶硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率为20%左右，价格比较贵。2、多晶硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率小于20%，价格比较高。3、非晶态硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率只有13%左右，价格比较便宜，适合推广使用。
1、记忆合金的主要成份是 和 。
2、记忆合金的物理性质：当物体温度达到一定的数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化。
______
镍
钛是指纳米尺度内的科学技术，它是现代科学技术的前沿，纳米是一个很小的 单位，1nm = m；2、我们在日常生活中长期使用的干电池具有轻便的优点，但只能使用一次，丢弃后会 ；铅蓄电池能反复使用，但是又 了；用锂做的电极制造出的锂离子电池，它具有体积 ，质量 ，能够多次充电，对环境污染 ，等特点。最理想的绿色能源是 。3、记忆合金的主要成分是 和 ，它的物理性质是当温度达到一定的数值时材料内部的 结构会发生变化，从而导致了 的变化。
材料科学中的新材料研发及其应用
材料科学中的新材料研发及其应用材料科学是自然科学和工程学科交叉融合的产物。
它通过对各种材料的微观结构、力学性质、热学性质、电学性质以及光学性质等方面的研究，探讨各种材料的制备过程和性能优化方法，以此实现对各种材料的全面掌握和高效应用。
随着科技的不断发展和进步，人们对各种材料的性能要求越来越高，因此，材料科学也在不断发展和进步，在不断探索各种新型材料的特性和优势，以应对各个领域的需求。
这些新型材料在医学、航空、军工、通信等众多领域中都得到了广泛应用，成为人们研发新产品和解决实际问题的重要基础。
一、纳米材料的研发及应用纳米科技是21世纪的重大科技领域之一，它涉及到了多个领域，如物理学、化学、材料科学、生物科学、电子工程等。
纳米材料的基本特点是尺寸小，表面积大，量子效应显著，这些特点使得纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质，具有很强的应用前景。
纳米材料的应用可以从环境、医疗、农业、能源等多个方向入手。
例如，可以利用纳米材料来净化水中有机污染物和重金属离子，也可以制备高精度探针来检测生物分子的含量和位置，制造太阳能电池等。
二、生物材料的研发及应用生物材料是一类具有生物相容性、功能多样性、可可性及修复与再生性的材料。
生物材料可以广泛应用于医疗器械、人工器官、生物工程及组织学重建等领域。
例如，人工骨料材料、人造心脏瓣膜材料，以及人工皮肤等，这些都是生物材料的应用之一。
此外，生物材料也可以用于生物技术和生物传感器等领域。
三、光学材料的研发及应用光学材料是一类集光学、物理、化学等多学科于一体，具有调控光学性质的功能性材料。
这些材料具有光电响应、非线性光学效应、光子带隙等特性，可以制备具有特殊光学性质的晶体、薄膜以及纳米结构。
光学材料的应用范围很广，比如在激光加工和聚焦仪器上的应用，光纤通信和生命诊断仪器上的应用。
同时，光学材料还可以应用于太阳能电池和显示器等领域。
四、碳材料的研发及应用碳材料具有机械强度高、导电性好，还具有良好的耐腐蚀性质。
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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；
应用：如将记忆合金制成的弹簧安装在热水器的出水阀
门内，当水温超过某一温度时，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 .
图 2.4-5
【例】在 1989 年 12 月 20 日凌晨，美军的两个中队 F-117A
一照它会，如图，关上灯又会，如图 .
某班同学进行“使用塑料的利与弊”的辩论
. 甲方认为
“利大于弊”，理由是：大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与
酸或碱反应等；乙方认为“弊大于利”，理由是：回收利用
废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算等，你愿意
加入方，并写出另一条理由 .
图 2.4-9 记忆合金“花朵”图 2.4-10
.
此外，复合材料还具有减振性能良好、能耐高温、成型
工艺简单等许多的优点 .
种遗传缺陷的理想得以真正实现 . 仿生学将是纳米技术大展
宏图的领域，人类可以制造出细胞内工作的机器人。并将其
放入人体内，它可以在血液和细胞中工作，帮助我们清除垃
圾和病兆，还我们一个健康的身体 .
在化工领域的应用 .
把纳米技术运用到涂料中，使外墙涂料的洗刷性由原来
约 1000 多次提高到 10000 多次，老化时间也延长了两倍多 .
越深，且显著下降 . 还有银白色的铂在纳米尺寸下变成了铂
黑，金属铬变成铬黑 . 利用纳米的这种特殊的光学性质可以
制成高效率的光热、光电转换材料将太阳能转变为能、能
.
图 2.4-8
光电池是一种把能转化为能的电池 . 硅光电池是一种典
型的光电池，它的主要中分用制成，这种电池性能、使用寿
命，已广泛用到电子计算器、收音机、玩具等方面，在人造
无线电波，然后根据反射波的方向和时间判断目标的方位和
距离 . 隐形战斗机将具有良好的吸波性的隐性材料涂在其表
面上，使其具有超凡的隐身能力 .
答案隐形战斗机是利用新型的隐形材料制成的重要军
事武器，涂有隐形材料的战斗机能将雷达发射出的无线电波
大部分吸收掉， 反射回去的却很少， 使雷达变成了 “睁眼瞎” .
化学气相沉积法、等离子喷涂法、颗粒梯度排列法等等
.请
你判断图 2.4-11 中图是一般材料的分子结构，图是梯度材
料的分子结构 .
图 2.4-11
阅读材料
俗话说得好，“人各有所长”世界上所有的材料跟人一
样，不可能十全十美，每一种材料都有自己的优点和缺点，
科学家就研制出各种新型的复合材料，就是把两种或两种以
图 2.4-1 纳米材料的应用领域 图 2.4-2 “绿色”能 新材料能制成各种高效的“绿色”能源 . 以电源为例， 长期以来使用的干电池较轻便，但只能用一次，丢弃后会污 染环境；铅蓄电池能反复使用，但又太笨重；而新材料做成 的锂电池是有体积小、质量轻、能够多次充电、对环境污染 小等特点，已经被广泛地用于移动通信、小型摄像机等设备 上；硅光电池能够把太阳能直接转换成电能，并且完全不会 造成污染，它广泛应用于人造卫星和照明 . 图 2.4-3 图 2.4-4 太阳能汽车的上表面覆盖着很多硅光 电池 记忆合金 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，它们又恢复到被拉 长或扭曲前的形状 . 这种合金叫做形状记忆合金； 主要成分是：镍和钛；
在我国“三星堆遗址”的出土文物中，发现了用极薄的
金箔贴饰的精美“金器” . 黄金可以被做成极薄的金箔，主
要是因为黄金的
A. 延展性好 B. 硬度大 c. 弹性好 D. 密度大
当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生显
著的变化，这就是的特性，如图 2.4-8 ，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，尺寸越小，颜色
. 添加了纳米氧
化锌的陶瓷釉面，具有不擦洗而自清洁的特性，在高层建筑
和公路隧道中不便清洗的地方，这种自洁功能格外受欢迎
.
有些纳米材料制成纤维布料 . 不仅可以杀菌、防臭也可摆脱
在脱衣服时因摩擦而引起烦人的静电现象 .
在军事上的应用 .
主要是在三个方面：一是在信息领域，使信息传输更快
捷；二是用纳米隐身材料， 让那些飞机、 坦克成为隐形飞机、
异的速度向前飞行发展 .
快乐套餐
你认为所有的材料达到纳米尺度就一定是纳米材料，或
者前还不知道
上海磁悬浮列车在 XX 年元旦前一天运行成功，这标志
着我国在这个领域已达到世界先进水平，备受世人瞩目
.磁
悬浮列车中用到下列哪种材料
A. 超导材料 B. 纳米材料 c. 记忆合金 D. 隐形材料
上的材料结合在一起，使它们各自发挥自身的特长，避开各
自的缺点 .
目前最重要的复合材料分为两类：一类是纤维增强复合
材料，主要是长纤维铺层复合材料，如玻璃钢，如图
2.4-12
甲；另一类是粒子增强复合材料，如建筑工程中广泛应用的
混凝土 . 因为它们都是优势互补的产品，所以它们有许多别
的材料所没有的优点 .
新材料及其应用
【名师解读】八年级物理精品导学学案
第二章物质性质的初步认识
第四节
探究目标
知识与技能了解纳米材料、“绿色”能源、记忆合金等
新材料及应用 .
过程与方法经历上网查资料了解新材料的过程 .
情感、态度与价值观通过了解新材料的应用及新的前
景，激发学习兴趣，扩展视野 .
探究指导
物理宫殿
纳米材料
某些物质的尺度加工到 1～ 100n，它的物理性质或者化
索并攻击癌细胞或修补受伤组织：在人体器官表面涂上某些
纳米粒子可防止器官移植后的排异反应 . 在生物医学方面，
纳米科技更是潜力巨大 . 纳米技术可以在微小尺度里重新排
列遗传密码，基因生物制作技术就是典型的纳米和基因生物
学结合的产物 . 人类可以利用基因芯片迅速查出自己基因密
码中的错误，并迅速利用纳米技术进行修正，使人类消灭各
的“中国”二字，标志着我国开始在世界纳米领域占有一席
之地 . 如：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；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；陶瓷中加了纳米陶瓷粉就具有一定的可韧性，如果用 它制造发动机的缸体，汽车会跑得更快 .
材料 . 碳纳米管在强度上大约比钢强 100 倍，其传热性能优
于所有已知的其他材料 . 它有良好的导电性，在常温下导电
时，几乎不产生电阻，科学家合成的碳纳米材料在室温下能
储存和凝聚大量的氢气，用于燃料电池以驱动汽车等
. 它为
“清洁能源”——氢能的开发、利用提供了良好条件
.
在医学上的应用 .
用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可立即搜
被冷却了的液氢，温度为 -200 ℃ . “一边是海水，一边是火
焰” . 这样，燃烧室壁一侧要承受极高的温度，另一侧要承
受极低的温度 . 于是人们将耐高温的陶瓷和耐低温的金属
“融”为一体，不断地改变这两种材料的内部结构，使它们
既能融相处又保留各自耐热耐冷的本领，这就是材料领域的
新明星——梯度材料 . 现已开发出多种制造它的方法，如：
复合材料又轻又结实，它的比强度和比刚度较高
. 这两
个参量是衡量材料承载能力的重要指标 . 比强度和比刚度较
高说明材料重量轻，而强度和刚度大，这是结构设计，特别
是航空、航天结构设计对材料的重要要求 . 现代飞机、导弹
和卫星等机体结构正逐渐扩大使用纤维增强复合材料的比
例.
图 2.4-12
复合材料不知疲劳，它的抗疲劳性能良好 . 一般金属的
卫星和其他太空仪器上也用它做电源 .
锂是密度最小的一种金属，为 g/c3. 一个锂电池的体积
为 8.5c3 ，它的质量为 g. 锂电池的特点是小、 轻、能够多次、
对环境污染等特点，已经被广泛应用于、等设备上
.
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——记忆合金制成的 . 它具有记忆能力，灯光
料制作 . 据你认为，在利用该材料的过程中：
优点是缺点是
；；
；；
.
有记忆本领的不只是金属或合金，塑料等一些非金属材
料也有这种本领，科学家对形状记忆塑料做了大胆的设想：
家里一些平时用不着的桌椅等家具，可以把它们压扁堆在一
个很小的角落，一旦来了客人，就可以魔术般地把它们清理
出来， 只要往它们身上浇点热水， 桌椅马上就会 “变” 回来 .
人们出外野炊带上这种形状记忆塑料做成的桌椅餐具，到时
只要浇上一点热水，这些用具就可以一个个“站”起来供你
使用；不用了，又可以把它们压扁成一堆，放在车上带回
.
请你大胆猜想，将来的记忆材料有哪些方面的应用？
3. 在航天飞机的超音速燃烧冲压式发动机中，燃烧室里
的温度会超过 XX℃；而在燃烧室的隔壁， 是放置作为燃料的
隐形战斗轰炸机，躲过昼夜处于高度戒备状态的巴拿马对空
监视雷达系统，突然出现在巴拿马城西 120 处的一个军用机
场上空，为美军大规模入侵巴拿马夺取了制空权
. 雷达能监
测普通飞机的飞行情况，为什么不能发现隐形飞机呢？
思路与技巧雷达是利用无线电波测定物体位置的无线
电设备，它的天线可以转动，它向一定的方向发射不连续的
如图 2.4-10 ，用形状记忆合金可制成月面天线 . 发射前，
天线先被压缩成小球团，到达月球表面后，它为什么能展开
成正常工作的半球面状呢？
0. 观察热水瓶使用了哪些材料，采取了哪些保温措施？
1. 海南有着得天独厚的地理和气候优势，盛产反季节瓜
菜和海产品 . 在北运海产品的包装箱中，一般都选用泡沫塑