新型功能材料简介教案资料
初中新型材料的研制教案
初中新型材料的研制教案教学目标：1. 了解新型材料的概念和特点；2. 学习新型材料的研制方法和过程；3. 培养学生的创新意识和实践能力。
教学重点：1. 新型材料的概念和特点；2. 新型材料的研制方法和过程。
教学难点：1. 新型材料的研制方法和过程的理解和应用；2. 学生的创新意识和实践能力的培养。
教学准备：1. 教师准备相关的新型材料的教学资料和案例；2. 学生准备笔记本和笔。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 教师通过展示一些常见的新型材料，如纳米材料、石墨烯、生物材料等，引起学生的兴趣和好奇心；2. 教师提出问题：“你们听说过新型材料吗？新型材料有什么特点呢？”；3. 学生回答问题，教师总结新型材料的概念和特点。
二、新型材料的研制方法和过程（15分钟）1. 教师介绍新型材料的研制方法和过程，如材料设计、合成制备、性能测试等；2. 教师通过案例讲解新型材料的研制过程，如纳米材料的制备过程、石墨烯的制备过程等；3. 学生听讲，提问解答。
三、学生实践活动（20分钟）1. 教师提出实践活动的要求和注意事项，如安全操作、保护环境等；2. 学生分组进行实践活动，如制备纳米材料、石墨烯等；3. 教师巡回指导，解答学生的问题。
四、实践活动总结和展示（15分钟）1. 学生对实践活动进行总结，分享自己的体会和收获；2. 学生展示自己的实践活动成果，如制备的纳米材料、石墨烯等；3. 教师对学生的实践活动进行评价和总结。
五、课堂小结（5分钟）1. 教师总结本节课的学习内容，强调新型材料的概念和特点以及研制方法和过程；2. 学生整理学习笔记，加深对新型材料的理解和记忆。
教学反思：本节课通过展示新型材料和讲解新型材料的研制方法和过程，培养了学生的创新意识和实践能力。
在实践活动环节，学生分组进行实践活动，教师巡回指导，解答学生的问题，使学生在实践中学习和掌握新型材料的制备方法。
通过实践活动总结和展示，学生分享自己的体会和收获，加深对新型材料的理解和记忆。
初三化学新型功能材料概述
初三化学新型功能材料概述中文化学教育的重点领域之一是新型功能材料的研究。
在化学学科的发展过程中，新型功能材料的诞生与应用已经对社会经济和人类生活产生了深远的影响。
本文将对初三化学学生进行新型功能材料的概述，旨在帮助学生了解该领域的基本概念和应用，提高他们的科学素养。
一、概念和分类新型功能材料是指具有特殊性能和功能的材料，其性能可以通过结构和组成调控。
常见的新型功能材料包括超导材料、催化材料、光学材料、磁性材料等。
这些材料在各个领域的应用十分广泛，如超导材料在电能传输方面具有很高的效率和能量转化率，催化材料可以催化化学反应提高反应速率等。
二、新型功能材料的制备方法新型功能材料的制备方法多种多样，其中常见的方法包括溶液法、气相法、固相法等。
溶液法是通过溶解材料，控制溶剂和溶质的物理化学参数来制备材料。
气相法是通过气相反应将气体转化为材料，如气相沉积和溅射。
固相法是通过固态反应将固体转化为材料，常见的方法包括热处理、合成等。
三、新型功能材料的应用领域新型功能材料应用广泛，涉及到诸多领域。
下面将对几个典型的应用领域进行介绍：1. 能源领域新型功能材料在能源领域具有重要的应用价值。
例如，太阳能电池中使用的光伏材料可以将光能直接转化为电能，具有高效率和环保的特点。
此外，锂离子电池的正负极材料也是新型功能材料，可以存储和释放电能。
2. 环境保护领域新型功能材料在环境保护方面发挥着重要的作用。
例如，催化材料可以用于废气处理、水处理和废物处理等领域，有效地减少有害物质的排放和处理成本。
另外，新型吸附材料可以用于水质净化、废物质的回收等方面。
3. 医疗领域新型功能材料在医疗领域的应用非常广泛。
例如，生物材料可以用于修复和替代受损组织，如人工关节、心脏瓣膜等。
纳米材料在基因治疗、药物传递和光动力治疗等方面也具有潜力。
4. 信息技术领域新型功能材料在信息技术领域的应用也十分重要。
例如，石墨烯作为一种新型的二维材料，具有优异的导电性和热导性，可以应用于电子器件中，如超导电子器件和柔性电子器件。
新材料及其应用的教案
新材料及其应用的教案新材料及其应用的教案教学目标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。
教学重点初步认识纳米材料的高科技应用。
教学难点了解记忆合金的“记忆”能力。
学生课前准备学生上网查找有关纳米材料的资料，并分类总结。
教学过程一、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。
学生发言并讨论。
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，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/cm,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。
新型功能材料概论
发光材料 红外光学材料 感光材料 激光材料 光电功能材料 声光功能材料 磁光材料 光记录材料
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（1）信息材料 （2）电子材料 （3）电工材料 （4）电讯材料 （5）计算机材料 （6）传感材料 （7）仪器仪表材料 （8）能源材料 （9）航空航天材料 （10）生物医用材料
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功能材料就是在这一前提下发展起来的。而新型功能材
料是指新近发展起来和正在发展中的具有优异性能和特殊
功能，对科学技术尤其是对高技术的发展及新产业的形成 具有决定意义的新材料。
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日本和欧美各国对新型功能材料的研究十分 注意，这是因为功能材料是能源、计算机、通讯、 电子、激光等现代科学的基础，功能材料在未来 的社会发展中具有重大战略意义。
医用高分子材料 医用复合生物材料
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一.大力发展新材料 1.加快发展电子信息材料 2.注重发展高性能的结构材料 3.努力发展新能源材料和节能材料 二.加强科技创新能力 三.加速新材料研究成果向现实生产力的转化 四.加强国际交流和合作
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化石能源的有限性与人类需求的无
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（ 4 ）功能材料是利用现代化的技术，多学科交叉 的知识密集型产物。
（5）功能材料的制备技术不同于结构材料的传统 技术，而是采用许多先进的新工艺和新技术，如 急冷、超净、超微、超纯、薄膜化、集成化、微 型化、密集化、智能化以及精细控制和检测技术。
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功能材料艺术教案模板范文
教学目标：1. 让学生了解功能材料在艺术创作中的应用和重要性。
2. 培养学生运用功能材料进行创新设计的意识和能力。
3. 增强学生对环保意识的认识，学会利用废旧物品进行艺术创作。
教学对象：初中一年级学生教学时间：2课时教学准备：1. 教学课件：功能材料艺术介绍、作品展示、创意设计案例等。
2. 功能材料：废旧物品、纸张、布料、塑料、金属等。
3. 工具：剪刀、胶水、画笔、针线等。
教学过程：一、导入1. 教师简要介绍功能材料的概念及其在生活中的应用。
2. 展示一些功能材料艺术作品，激发学生的学习兴趣。
二、基础知识讲解1. 讲解功能材料的种类、特点、来源等。
2. 分析功能材料在艺术创作中的优势，如环保、实用、创新等。
3. 举例说明功能材料在艺术创作中的应用案例。
三、创意设计实践1. 学生分组，每组选择一种功能材料进行创作。
2. 教师指导学生进行创意设计，鼓励学生发挥想象，运用所学知识进行创新。
3. 学生在规定时间内完成作品，并展示给其他同学和教师。
四、作品展示与评价1. 学生展示自己的作品，讲解设计思路和创意亮点。
2. 教师和同学对作品进行评价，指出优点和不足，并提出改进建议。
3. 评选出优秀作品，颁发奖品。
五、总结与反思1. 教师总结本次课程的学习内容，强调功能材料在艺术创作中的重要性。
2. 学生分享自己的学习心得，反思自己在设计过程中的收获和不足。
3. 教师鼓励学生在今后的学习和生活中，关注环保、创新，将所学知识运用到实际生活中。
教学评价：1. 学生对功能材料艺术的理解程度。
2. 学生在创意设计中的表现，如创新意识、动手能力等。
3. 学生对环保意识的培养。
教学延伸：1. 鼓励学生将所学知识运用到实际生活中，创作更多具有环保意义的功能材料艺术作品。
2. 组织学生参观相关展览，拓宽视野，激发创作灵感。
化学物质的新型功能材料研究
化学物质的新型功能材料研究一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握新型功能材料的基本概念，理解其在化学物质领域的应用。
2. 使学生了解不同类型新型功能材料的特点、制备方法和研究进展。
3. 帮助学生了解新型功能材料在能源、环保、生物医学等领域的应用前景。
技能目标：1. 培养学生查阅资料、分析问题、解决问题的能力，提高科学素养。
2. 培养学生实验操作技能，能够独立完成相关实验，并正确处理实验数据。
3. 培养学生团队协作能力和创新思维，提高研究性学习的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学学科的兴趣，激发他们探索未知、追求真理的热情。
2. 培养学生严谨的科学态度，使他们认识到化学在可持续发展中的重要作用。
3. 增强学生的环保意识，培养他们关爱自然、珍惜资源的价值观。
本课程针对高年级学生，充分考虑学生的认知水平、兴趣和实际需求，结合化学学科特点，以新型功能材料为研究对象，通过理论教学与实践操作相结合，旨在提高学生的知识储备、实践能力和创新能力，为培养未来的化学科研人才奠定基础。
通过对课程目标的分解和实现，使学生在本章节的学习中获得具体、可衡量的学习成果。
二、教学内容1. 新型功能材料的基本概念与分类：介绍新型功能材料的概念、分类及主要性能指标，结合课本相关章节，使学生了解各类功能材料的基本特点。
2. 新型功能材料的制备方法：讲解化学合成、物理制备等新型功能材料制备方法，结合实例分析不同制备方法对材料性能的影响。
3. 新型功能材料在能源领域的应用：介绍新型功能材料在太阳能电池、燃料电池等能源领域的应用，结合课本内容，分析其作用机理和优势。
4. 新型功能材料在环保领域的应用：阐述新型功能材料在污染治理、资源回收等环保领域的应用，探讨其在可持续发展中的作用。
5. 新型功能材料在生物医学领域的应用：介绍新型功能材料在生物医学领域的应用，如药物载体、生物传感器等，分析其研究进展和发展趋势。
6. 实践教学：组织学生进行新型功能材料制备与性能测试实验，提高学生的实践操作能力和数据分析能力。
新型材料改变生活科学教案
新型材料改变生活科学教案教学目标：通过本课的学习，学生能够了解新型材料在生活中的应用，并了解其对科学的影响。
教学重点：1. 学习新型材料的定义和分类；2. 掌握新型材料在各个领域的应用；3. 了解新型材料对生活的科学影响。
教学难点：1. 深入理解新型材料的特点及其在生活中的应用；2. 分析新型材料对相关科学领域的影响。
教学准备：PPT、黑板、彩色粉笔、实物展示（如碳纳米管、石墨烯等）。
教学过程：Step 1：导入(5分钟)通过展示实物，例如碳纳米管和石墨烯，引起学生对新型材料的兴趣。
然后向学生提问：“你们知道新型材料是什么吗？你们知道新型材料在生活中有哪些应用吗？”Step 2：讲解新型材料的定义和分类（10分钟）通过PPT或黑板向学生讲解新型材料的定义和分类，介绍常见的新型材料，如碳纳米管、石墨烯、柔性显示屏等。
同时，鼓励学生提问并解答他们的疑惑。
Step 3：讨论新型材料在生活中的应用（15分钟）让学生分成小组，通过小组合作讨论新型材料在各个领域的应用，并列举出具体的例子。
例如，新型材料在医学、能源、环保等方面的应用。
每个小组选择其中一种领域进行深入讨论。
Step 4：小组展示与讨论（15分钟）请每个小组轮流进行展示，并与全班进行讨论。
学生可提问并分享他们的观点。
教师对学生的回答和讨论加以点评和引导，确保学生对新型材料的认识更加深入。
Step 5：总结与拓展（10分钟）总结新型材料的特点和应用，并列举一些重要的新型材料。
引导学生思考新型材料对科学的影响，并鼓励他们拓展更多相关知识。
Step 6：作业布置（5分钟）布置作业：要求学生自主搜索并整理一种新型材料的特点、应用以及其对相关科学领域的影响，并在下节课前提交。
教学反思：本节课通过引起学生的兴趣和参与度，激发了他们对新型材料的思考。
通过小组合作和全班讨论，加强了学生对新型材料的理解和应用。
同时，通过作业布置，鼓励学生进一步深入研究和探索新型材料的相关知识。
新型材料介绍资料课件
属间化合物等。
生产效率与成本降低
生产工艺优化
通过改进和优化生产工艺，提高材料生产的效率并降低成本。
资源回收利用
研究和开发资源回收再利用的技术，减少材料的浪费并降低对环境 的影响。
规模化生产
通过规模化生产，降低单位产品的生产成本，提高新型材料的普及 率。
可持续发展与环保
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环境友好型材料
研究和开发环境友好型的新型材料，如生物降解 塑料、绿色纤维等。
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新型材料的挑战与未来趋势
性能提升研究和发展高性能的新型材料，如超导材料、纳米材料、复合
材料等，以提高其性能并应用于更多领域。
轻量化材料
02
开发轻量且具有高强度的材料，如碳纤维复合材料、钛合金等
，以满足航空、汽车等行业的轻量化需求。
耐高温材料
03
研究能够在更高温度下保持稳定的新型材料，如陶瓷材料、金
油效率和性能。
节能环保材料
02 用于制造汽车发动机和排放系统，降低油耗和排放，
提高环保性能。
高强度安全材料
03
用于制造汽车安全结构，如安全气囊和座椅，提高碰
撞安全性能。
新能源领域
01
02
03
太阳能电池材料
用于制造太阳能电池板， 将太阳能转化为电能，为 可再生能源提供支持。
储能材料
用于储存和释放电能，为 智能电网和能源储存提供 支持。
THANKS
感谢观看
节能减排
在材料生产过程中，研究和应用节能减排技术， 减少对环境的影响。
3
循环利用
研究和开发材料循环利用的技术，提高资源的利 用率并减少对环境的压力。
新技术与新材料融合
材料基因组计划
新型功能材料的理论基础和应用技术
新型功能材料的理论基础和应用技术随着科技的发展，新型功能材料逐渐成为许多科研领域的热点。
这些材料不仅具有新颖的物理、化学性质，还具有独特的电子、光电等功能。
所以，新型功能材料在能源、环保、医疗等方面有着广阔的应用前景。
一、什么是新型功能材料？新型功能材料是指那些具有特殊物理、化学性质并可实现某种功能的材料。
也就是说，它们不仅具有传统材料的质量、强度等性质，而且还表现出独特的性能和功能，如超导、储能、光电、传感等。
二、新型功能材料的理论基础新型功能材料的理论基础主要包括材料结构、物理、化学等方面。
而其中最为重要的是基于量子力学的材料计算理论。
基于量子力学的材料计算理论，简称量子计算。
它是一种基于量子力学的计算方法，能对材料的结构、动力学、能量、能带等属性进行计算模拟。
利用这种计算方法可以快速地预测和优化各种材料的性质和性能。
这种计算方法在新型功能材料的研究中具有重要意义。
三、新型功能材料的应用技术现如今，在新型功能材料应用技术方面，已经涵盖了广泛的领域，不仅应用于电子材料、光电材料、生物材料和化学材料等，还广泛应用于能源、环保、医疗、建筑等大量领域。
1、能源应用在能源应用方面，新型功能材料被广泛应用于各种能源领域中，包括太阳能电池、燃料电池、电动汽车电池、储能器等。
其中，太阳能电池作为一种典型的光电材料，利用其能量传递和转换的特性，将太阳光转换为电能，被广泛应用于商业和家庭领域。
2、环保领域在环保领域中，新型功能材料也发挥了重要作用，如用于大气污染物提取和处理，以及水处理。
相比于传统的环保材料，新型功能材料具有更高的能效和环境适应性，可以提高垃圾和废水的回收利用率，减少环境污染。
3、医疗应用在医疗应用方面，新型功能材料也发挥了重要作用，如用于药物输送和生物医学检测等。
通过改变新型材料的结构和性质，可以实现有效地治疗疾病，有效提高药物的吸收率和稳定性。
4、建筑领域在建筑领域中，新型功能材料具有超强的结构性能和加强耐久性能。
新型功能材料化学初中教案
新型功能材料化学初中教案【教材版本】初中化学【教学内容】新型功能材料化学概述、应用和意义【教学目标】1. 了解新型功能材料的概念和分类；2. 掌握常见新型功能材料的应用领域；3. 理解新型功能材料对人类社会和科技发展的重要意义。
【教学重点】1. 掌握新型功能材料的概念和分类；2. 了解常见新型功能材料的应用领域。
【教学难点】1. 理解新型功能材料对科技发展的重要意义。
【教学方法】1. 讲授结合实例分析；2. 小组讨论。
【教学过程】一、导入（5分钟）通过展示一些常见新型功能材料的应用案例，引导学生了解新型功能材料对我们日常生活和科技发展的重要性。
二、新型功能材料的概念和分类（10分钟）1. 讲解新型功能材料的定义和分类；2. 举例介绍几种常见新型功能材料的特点。
三、常见新型功能材料的应用领域（15分钟）1. 分组讨论，探讨常见新型功能材料在不同领域中的应用；2. 学生展示讨论成果，并进行总结。
四、新型功能材料的意义（10分钟）1. 谈论新型功能材料对科技发展和社会进步的重要性；2. 引导学生思考新型功能材料的发展对人类社会带来的影响。
五、课堂小结（5分钟）总结本节课的重点内容，强调新型功能材料在我们生活中的作用和意义。
【作业安排】1. 查阅资料，了解一种新型功能材料的应用案例；2. 思考新型功能材料对社会的影响和意义。
【教学反思】本节课通过引导学生了解新型功能材料的概念、分类和应用领域，以及探讨其对科技发展和社会进步的重要性，帮助学生了解新型功能材料化学在我们生活中的重要性，并激发学生对化学的兴趣和探索欲望。
新型功能材料及制备
新型功能材料及制备新型功能材料及制备技术是现代材料科学领域的研究热点之一、新型功能材料具有特殊的物理、化学和机械性质，可以在各种领域中发挥重要的应用作用，如能源存储和转换、传感器、光电子器件、电子器件、生物医学等。
本文将重点介绍一些常见的新型功能材料及其制备方法。
一、碳纳米材料碳纳米材料是由纳米级碳纳米管、石墨烯和富勒烯等组成的一类材料。
碳纳米材料具有优异的电学、热学和力学性能，因此被广泛应用于能源存储和转换、传感器、纳米电子器件等领域。
碳纳米材料的制备方法主要有化学气相沉积、物理气相沉积、电化学沉积等。
二、纳米材料纳米材料是一种具有纳米级尺寸的材料，其具有巨大的比表面积和特殊的量子效应，具有优异的光学、磁学、力学和电学性能。
纳米材料广泛应用于传感器、催化剂、光电子器件等领域。
纳米材料的制备方法包括溶剂热法、高能球磨法、化学气相沉积等。
三、仿生材料仿生材料是通过模仿生物体结构和功能而设计的一类材料。
仿生材料具有生物相容性和生物活性，可以应用于组织工程、医学和生物传感器等领域。
仿生材料的制备方法包括模板法、染料敏化太阳能电池、生物成像等。
四、功能陶瓷材料功能陶瓷材料是由陶瓷粉末制备的一种具有特殊功能的材料。
功能陶瓷材料具有高硬度、耐磨损和耐高温等特点，在能源、环境、电子等领域有广泛的应用。
功能陶瓷材料的制备方法主要有溶胶-凝胶法、氧化铝溶胶法、物理气相沉积等。
五、纳米复合材料纳米复合材料是由纳米颗粒和基体材料组成的一种材料。
纳米复合材料具有优异的力学性能、电学性能和热学性能，在电子、光电子、能源等领域具有广泛的应用。
纳米复合材料的制备方法主要有溶液法、电化学沉积法等。
六、生物基功能材料生物基功能材料是由生物大分子和其他功能材料组成的一种材料。
生物基功能材料具有优异的生物相容性和生物活性，可应用于生物医学、组织工程和仿生机器人等领域。
生物基功能材料的制备方法主要有化学合成法、生物胶凝法等。
以上是一些常见的新型功能材料及其制备方法。
新型高性能功能材料优秀课件
A2B Mg2Ni，Ti2Ni
A2-xNxB1-yMy （x＜2，y＜1）
A及N——吸氢量较大的金属 (ⅡA，ⅢB，ⅣB，ⅤB族金属) B及M——过渡金属 （ⅥB，ⅦB，Ⅷ，ⅠB，ⅡB，ⅢA，ⅣA族） Mm ——混合稀土金属
Chapter6 Metallic Materials
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碳纳米管——迄今为止最好的储氢材料
① 贮氢容器
重量轻、体积小——氢以金属氢化物形式存在 于贮氢合金之中，密度比相同湿度、压力条件 下的气态氢大1000倍；
Application 贮氢容器
节省能量，安全可靠——用贮氢合金贮氢，无 需高压及贮存液氢的极低温设备和绝热措施。
TiNi 记忆合金眼镜架
第二节 贮氢合金
一、贮氢合金的定义及分类 贮氢合金是一种能在晶体的空隙中大量贮存氢原子
的合金材料。这种合金具有可逆吸、放氢的神奇特性。 氢原子很容易进入合金内并与之形成金属氢化物，可 以贮存相当于合金自身体积1000~3000倍的氢气。
表13-1
储氢原理
➢ 一个金属原子能与两个、三个甚至更多的 氢原子结合，生成稳定的金属氢化物，同 时放出热量。
碳纳米管储氢示意图（红点为氢原子）
迄今为止，具有使用价值的贮氢合金材料主要有 三大类：稀土系、钛系和镁系列贮氢合金。
1．稀土系贮氢合金 2．钛系贮氢合金
（1）钛铁系贮氢合金 （2）钛锰系贮氢合金 3．镁系贮氢合金 二、贮氢合金材料的应用
1．镍金属氢化物电池 2．热泵、空调及热贮存 3．氢能汽车
贮氢材料的应用
Chapter6 Metallic Materials
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形状记忆合金
一、形状记忆效应
具有一定形状的固体材料，在某一低温状态下经过 塑性变形后，通过加热到这种材料固有的某一临界温 度以上时，材料又恢复到初始形状的现象，称为形状 记忆效应 。
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 教学目标了解新材料的定义和分类掌握新材料的特点和优势理解新材料在现代科技领域的重要性1.2 教学内容新材料的定义和分类新材料的特点和优势新材料的应用领域新材料的研究和发展的重要性1.3 教学方法采用多媒体演示和讲解相结合的方式，介绍新材料的定义和分类通过案例分析和讨论，让学生了解新材料的特点和优势组织学生进行小组讨论，探讨新材料在现代科技领域的重要性第二章：纳米材料2.1 教学目标了解纳米材料的定义和特点掌握纳米材料的制备方法和应用领域理解纳米材料在现代科技领域的重要性和前景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纳米材料的应用领域纳米材料的发展前景2.3 教学方法通过多媒体演示和讲解，介绍纳米材料的定义和特点通过实验演示和小组讨论，让学生了解纳米材料的制备方法组织学生进行案例分析和讨论，探讨纳米材料在现代科技领域的应用领域和发展前景第三章：复合材料3.1 教学目标了解复合材料的定义和特点掌握复合材料的制备方法和应用领域理解复合材料在现代工程领域的优势和重要性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复合材料的应用领域复合材料的发展趋势3.3 教学方法通过多媒体演示和讲解，介绍复合材料的定义和特点通过实验演示和小组讨论，让学生了解复合材料的制备方法组织学生进行案例分析和讨论，探讨复合材料在现代工程领域的优势和重要性第四章：功能材料4.1 教学目标了解功能材料的定义和特点掌握功能材料的分类和应用领域理解功能材料在现代科技领域的重要性和前景4.2 教学内容功能材料的定义和特点功能材料的分类和应用领域功能材料的发展趋势4.3 教学方法通过多媒体演示和讲解，介绍功能材料的定义和特点通过实验演示和小组讨论，让学生了解功能材料的分类和应用领域组织学生进行案例分析和讨论，探讨功能材料在现代科技领域的重要性和前景第五章：新材料的发展趋势5.1 教学目标了解新材料的发展趋势掌握新材料的研究和发展的重要性理解新材料在未来的应用前景5.2 教学内容新材料的发展趋势新材料的研究和发展的重要性新材料在未来的应用前景5.3 教学方法通过多媒体演示和讲解，介绍新材料的发展趋势通过案例分析和讨论，让学生了解新材料的研究和发展的重要性组织学生进行小组讨论，探讨新材料在未来的应用前景第六章：新材料的制备技术6.1 教学目标了解新材料制备技术的基本原理掌握常见新材料制备方法及其特点理解新材料制备技术在现代科技领域的重要性6.2 教学内容新材料制备技术的基本原理常见新材料制备方法及其特点新材料制备技术的应用领域6.3 教学方法通过多媒体演示和讲解，介绍新材料制备技术的基本原理通过实验演示和小组讨论，让学生了解常见新材料制备方法及其特点组织学生进行案例分析和讨论，探讨新材料制备技术在现代科技领域的应用领域和发展前景第七章：新材料在能源领域的应用7.1 教学目标了解新材料在能源领域的应用掌握新能源材料的研究与发展理解新材料在能源领域的重要性7.2 教学内容新材料在能源领域的应用新能源材料的研究与发展新材料在能源领域的前景7.3 教学方法通过多媒体演示和讲解，介绍新材料在能源领域的应用通过实验演示和小组讨论，让学生了解新能源材料的研究与发展组织学生进行案例分析和讨论，探讨新材料在能源领域的重要性及前景第八章：新材料在航空航天领域的应用8.1 教学目标了解新材料在航空航天领域的应用掌握航空航天新材料的研究与发展理解新材料在航空航天领域的重要性8.2 教学内容新材料在航空航天领域的应用航空航天新材料的研究与发展新材料在航空航天领域的前景8.3 教学方法通过多媒体演示和讲解，介绍新材料在航空航天领域的应用通过实验演示和小组讨论，让学生了解航空航天新材料的研究与发展组织学生进行案例分析和讨论，探讨新材料在航空航天领域的重要性及前景第九章：新材料在生物医学领域的应用9.1 教学目标了解新材料在生物医学领域的应用掌握生物医学新材料的研究与发展理解新材料在生物医学领域的重要性9.2 教学内容新材料在生物医学领域的应用生物医学新材料的研究与发展新材料在生物医学领域的前景9.3 教学方法通过多媒体演示和讲解，介绍新材料在生物医学领域的应用通过实验演示和小组讨论，让学生了解生物医学新材料的研究与发展组织学生进行案例分析和讨论，探讨新材料在生物医学领域的重要性及前景第十章：新材料的产业化与市场前景10.1 教学目标了解新材料产业化的基本过程掌握新材料市场前景的分析方法理解新材料产业的发展趋势10.2 教学内容新材料产业化的基本过程新材料市场前景的分析方法新材料产业的发展趋势10.3 教学方法通过多媒体演示和讲解，介绍新材料产业化的基本过程通过案例分析和讨论，让学生了解新材料市场前景的分析方法组织学生进行小组讨论，探讨新材料产业的发展趋势重点和难点解析重点环节1：新材料的定义和分类需要重点关注的原因：新材料的定义和分类是理解整个教案的基础，对于后续章节的内容有重要的影响。
新型功能材料课程教学大纲
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：本课程是针对材料专业高年级学生开设的一门专业选修课程，是学生在学完了材料科学基础等主要专业基础课程之后，进一步拓宽专业知识而开设的课程。
功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时对改造某些传统产业，如农业、化工、建材等，起着重要的作用。
本课程重点介绍当今各种功能材料的研究发展状况，以及相关结构与性能和应用情况，涉及高分子、金属、陶瓷及复合材料等多类功能材料，功能领域包括电功能、磁功能、能源材料、信息功能、智能材料、生物医学材料、分离材料等。
通过本课程的学习，使学生熟悉功能材料的分类方法和种类，掌握典型功能材料及其性质和功能原理，熟悉功能材料的典型制备方法，了解功能材料的前言应用及产业发展状况，从而使得学生掌握功能材料的基本知识和技能，开拓学生在功能材料领域的知识面。
2.设计思路：本课程以尽可能全面地向学生介绍各类常见功能材料为主要目的，因此在教学内容的安排上尽可能地将每一种功能材料作为一个章节向学生进行讲授，除了第一章作为绪论主要介绍功能材料基本概念、分类、设计原理与方法、发展现状与展望之外，其它十四章总计共介绍了十五类功能材料，内容全面涵盖了常见功能材料，包括这些- 1 -功能材料的分类、制备方法、功能特点以及具体应用实例。
3. 课程与其他课程的关系学生在选修本课程之前，除了需要具备基本的数学、物理、化学的知识之外，还需要具备材料科学基础这门课程的知识。
只有充分掌握了基本的数、理、化以及材料科学基础知识，学生对本门课程的学习才能达到较好的效果。
二、课程目标本课程通过教师课堂讲授与学生课下资料调研相结合的教学方式，使学生能够较为全面地了解常见新型功能材料，功能材料的种类多达十五种，主要的目标包括：（1）掌握常见各类功能材料发挥相应功能的原理；（2）熟悉常见各类功能材料的名称及分类；（3）熟悉常见各类功能材料的制备方法；（4）熟悉常见各类功能材料的性能特点；（5）通过课堂学习和课外资料调研了解各类功能材料的前沿应用。
功能材料化学初中教案
功能材料化学初中教案教学目标：1. 了解功能材料的概念和特点；2. 掌握功能材料的分类和应用；3. 了解功能材料的研究和发展趋势；4. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
教学重点：1. 功能材料的概念和特点；2. 功能材料的分类和应用；3. 功能材料的研究和发展趋势。
教学难点：1. 功能材料的制备和性能分析；2. 功能材料的研究和发展趋势。
教学准备：1. 实验室用具：烧杯、试管、滴定管等；2. 实验试剂：金属盐类、陶瓷材料等；3. 课件和教学素材。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生思考：什么是材料？材料的分类有哪些？2. 学生回答后，教师总结：材料是用于制造物品的物质，分为传统材料和新型材料。
3. 提问：那么，什么是功能材料？功能材料有哪些特点？4. 学生回答后，教师总结：功能材料是一种具有特殊功能和性能的材料，具有广泛的应用前景。
二、功能材料的分类和应用（15分钟）1. 教师讲解：功能材料可以分为金属功能材料、陶瓷功能材料、高分子功能材料等。
2. 举例说明各类功能材料的应用：金属功能材料在电子器件、能源存储等方面的应用；陶瓷功能材料在高温材料、生物医学材料等方面的应用；高分子功能材料在传感器、光电子器件等方面的应用。
3. 学生分组讨论：根据自己的了解，举例说明其他功能材料的应用。
三、功能材料的制备和性能分析（15分钟）1. 教师演示：金属功能材料的制备实验。
2. 学生分组实验：根据教师提供的实验方案，自行操作进行功能材料的制备。
3. 教师讲解：功能材料的性能分析方法，如力学性能、热性能、电性能等。
4. 学生实验：对制备的功能材料进行性能分析。
四、功能材料的研究和发展趋势（15分钟）1. 教师讲解：功能材料的研究热点和发展趋势，如纳米功能材料、智能功能材料等。
2. 学生分组讨论：根据自己的兴趣，选择一个功能材料研究方向，进行研究和分享。
五、总结与评价（5分钟）1. 教师引导学生总结本节课的学习内容：功能材料的概念、分类、应用、制备和性能分析、研究和发展趋势。
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新型功能材料简介新型功能材料简介1.超导体的概念:超导材料是一种没有电阻的材料，既能节约能量，减少电能因电阻而消耗的能量，还能把电流储存起来，供急需时使用。
2.三个临界条件 :临界温度（Tc ）、临界电流（Ic ）和临界磁场（Hc ）是“约束”超导现象的三大临界条件,三者具有明显的相关性，只有当超导体同时处于三个临界条件以内，才具有超导电性。
临界温度是在外部磁场、电流、应力和辐射等条件维持足够低时，电阻突然变为零时的温度;超导电性可以被外加磁场所破坏，对于温度为T(T ＜Tc)的超导体，当外磁场超过某一数值Hc(T)的时候，超导电性就被破坏了，使它由超导态转变为常导态, 电阻重新恢复。
在不加磁场的情况下，超导体中通过足够强的电流也会破坏超导电性，导致破坏超导电性所需要的最小极限电流，也就是超导态允许流动的最大电流，称作临界电流Ic(T)。
迈斯纳效应(指超导体处于外界磁场中，磁力线无法穿透，超导体内的磁通量为零)和零电阻性质是超导态的两个独立的基本属性，衡量一种材料是否具有超导电性必须看是否同时具有零电阻和迈斯纳效应。
3.伦敦第一方程: 式中，m 是电子质量，Js 为超流电流密度，n s 是超导电子密度 由上式可见：在稳态下，超导体中的电流为常值时，，则E ＝0。
即，在稳态下，超导体内的电场强度等于零，因此，它说明了超导体的零电阻性质。
4.功能玻璃:功能玻璃是指与传统玻璃结构不同的、有某一方面独特性能的、有专门用途的、或者制造工艺有明显差别的一些新品种“玻璃”。
生物玻璃是指能够满足或达到特定生物、生理功能的特种玻璃,主要是由Si 、Na 、Ca 以及P 的氧化物组成。
5.微晶玻璃是指通过玻璃热处理来控制晶体的生长发育而获得的一种多晶材料。
它既有玻璃的基本性能，也有陶瓷多晶体的特征。
微晶玻璃的微晶化包括以下几个过程：(1)玻璃结构发生微调；(2)晶核的形成；(3)基本晶相的形成及生长；(4)介稳相转变为稳定晶相及残余玻璃。
微晶玻璃结晶过程中的核化与晶化多数属于非均相核化的类型。
其基本原理是：加入玻璃配合料中的成核剂，在熔制过程中，均匀地溶解于玻璃熔融体中。
当玻璃处在析晶温度区时，成核剂能降低晶核生成所需要克服的势垒，从而核化可以在较低的温度下进行.6. 光色玻璃:我们把出现可逆的或不可逆的显色、消色现象的物质称为光致变色材料。
光色玻璃就是其中的一类光致变色材料。
当受紫外线或日光照射时，由于玻璃在可见光区产生光吸收而自动变色；当光照停止时，玻璃能可逆地自动恢复到初始的透明状态。
具有这种性质的玻璃称为光致变色玻璃(也称光色玻璃)。
7.陶瓷在人类生活和社会建设中是不可缺少的材料，它和金属材料、高分子材料并列为当代三大固体材料。
结构陶瓷是指具有力学和机械性能及部分热学和化学功能的先进陶瓷(现代陶瓷)，功能陶瓷是指那些利用电、磁、声、光、热、力等直接效应及其耦合效应所提供的一种或多种性质来实现某种使用功能E m e n J t s s 2=∂∂0=∂∂s J t的先进陶瓷(现代陶瓷)。
根据功能陶瓷对外场条件的敏感效应，则可制备热敏、气敏、湿敏、压敏、磁敏和光敏等敏感陶瓷。
8.陶瓷三大原料:长石,黏土,石英.石英在陶瓷生产中的作用:①在烧成前是瘠性原料，可对泥料的可塑性起调节作用，能降低坯体的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形。
②在烧成时，石英的加热膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响，当玻璃质大量出现时，在高温下石英能部分熔解于液相中，增加熔体的强度，而未熔解的石英颗粒，则构成坯体的骨架，可防止坯体发生软化变形等缺陷。
③在瓷器中，石英对坯体的力学强度有着很大的影响，合理的石英颗粒能大大提高瓷器坯体的强度，否则效果相反。
同时，石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善。
④在釉料中，二氧化硅是生成玻璃质的主要组分，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融温度与黏度，并减少釉的线胀系数。
同时它是赋予釉以高的力学强度、硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性的主要因素。
黏土作用概括为五个方面：1)黏土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成形的基础。
2)黏土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性。
3)黏土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性。
4)黏土是陶瓷坯体烧结时的主体，黏土中的Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结程度、烧结温度和软化温度的主要因素；5)黏土是形成陶器主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要来源。
9.发光是一种宏观现象，但它和晶体内部的缺陷结构、能带结构、能量传递、载流子迁移等微观性质和过程密切相关。
作为发光材料的晶体，往往有目的地搀杂其它杂质离子以构成缺陷能级，它们对晶体的发光起着关键作用。
发光的本质是能量的转换，稀土之所以具有优异的发光性能，就在于它具有优异的能量转换功能，而这又是由其特殊的电子层结构决定的。
10.被激发的物质在切断激发源后仍能继续发光，这种发光现象称为磷光,有时磷光能持续几十分钟甚至数小时，这种发光物质就是通常所说的长余辉材料。
它是一类吸收太阳光或人工光源所产生的光发出可见光，而且在激发停止后仍可继续发光的物质。
尽管长余辉材料本身就是一种功能陶瓷材料，但它的热稳定性是有一定限度的，温度对长余辉材料的发光性能的影响很大，随着灼烧温度的升高，发光亮度急剧下降，甚至发生荧光猝灭。
11．激活剂吸收能量后，激发态的寿命极短，一般大约仅10-8s就会自动地回到基态而放出光子，这种发光现象称为荧光。
撤去激发源后，荧光立即停止.“荧光”指的是激发时的发光，而“磷光”指的是发光在激发停止后，可以持续一段时间。
12.智能材料就是指具有感知环境（包括内环境和外环境）刺激，对之进行分析、处理、判断，并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料.智能材料需具备以下内涵：(1)具有感知功能，能够检测并且可以识别外界(或者内部)的刺激强度，如电、光、热、应力、应变、化学、核辐射等;(2)具有驱动功能，能够响应外界变化；(3)能够按照设定的方式选择和控制响应；(4)反应比较灵敏、及时和恰当；(5)当外部刺激消除后，能够迅速恢复到原始状态。
13.智能材料必须具备感知、驱动和控制这三个基本要素。
14.有些材料，在发生了塑性变形后，经过合适的热过程，能够回复到变形前的形状，这种现象叫做形状记忆效应（SME）。
形状记忆合金可以分为三种：(1) 单程记忆效应;（2）双程记忆效应;（3）全程记忆效应;形状记忆材料兼有传感和驱动的双重功能，可以实现控制系统的微型化和智能化。
15.在某些晶体材料上施加机械力时，晶体表面会产生电荷，这种现象称正压电效应。
在一定范围内，电荷密度与作用力成正比。
相反，在晶体上施加电场时，晶体会产生几何变形，称逆压电效应。
16. 敏感陶瓷用于制造敏感元件，是根据某些陶瓷的电阻率、电动势等物理量对热、湿、光、电压及某种气体、某种离子的变化特别敏感的特性而制得的。
按其相应的特性，可把这些材料分别称作热敏(PTC陶瓷、NTC和CTR热敏陶瓷等)、湿敏、光敏、压敏、气敏及离子敏感陶瓷。
此外，还有具有压电效应的压力、位置、速度、声波等敏感陶瓷，具有铁氧体性质的磁敏陶瓷及具有多种敏感特性的多功能敏感陶瓷等。
17.NTC热敏电阻材料是用特定组分合成，其电阻率随温度升高按指数关系减小的一类材料，分低温型、中温型和高温型三大类。
CTR热敏电阻主要是指以VO2为基本成分的半导体陶瓷，在68℃附近电阻值突变达到3--4个数量级，具有很大的负温度系数, 因此称为巨变温度热敏电阻或临界(温度)热敏电阻材料。
PTC热敏电阻有两种用途：一是用于恒温电热器，PTC热敏电阻通过自身发热而工作，达到设定温度后，便自动恒温，因此不需另加控制电路,二是用作限流元件，如彩电消磁器、节能灯用电子镇流器、程控电话保安器、冰箱电机启动器等。
18.气敏陶瓷是一种对气体敏感的陶瓷材料,大致可分为半导体式、固体电解质式及接触燃烧式三种。
19.当光线照射到半导体时，在光子作用下产生的光生载流子使电导增加的现象，称为光电导效应。
20.太阳能电池是利用光生伏特效应将太阳能转换为电能的器件,太阳能电池的转换率不仅受光子激发利用率的限制，还受其他因素的影响。
虽然能量h ≥Eg 的光子均可产生激发，但只有能量相当于Eg的部分才能转变为电能。
光子吸收材料的禁带在Eg≈0.9eV附近时，光子激发利用率最高.综合考虑影响转换效率的因素，光子吸收材料的禁带宽度在1.0～1.6eV较合适，因此，Si、Cu2S、GaAs、CdTe等均可用作太阳能电池材料。
21.快离子导体陶瓷是指电导率可以和液体电解质或熔盐相比拟的固态离子导体陶瓷，又称电解质陶瓷。
快离子导体的离子电导率可达10-1～10-2S/cm，活化能低至0.1～0.2eV。
22.氢化物储氢原理：金属吸留氢形成金属氢化物，然后对该金属氢化物加热，并把它放置在比其平衡压低的氢压力环境中使放出吸留的氢，其反应式是：，反应进行的方向取决于温度和氢压力。
23.储氢材料应具备的条件：1.易活化，氢的吸储量大；2.用于储氢时生成热尽量小，而用于蓄热时生成热尽量大；3.在一个很宽的组成范围内，应具有稳定合适的平衡分解压；4.氢吸收和分解过程中的分解过程中的平衡压差（滞后）小；5.氢的俘获和释放速度快；6.金属氢化物的有效热导率大；7.在反复吸放氢的循环过程中，合金的粉化小，性能稳定性好；8对不纯物的耐中毒能力强；9储氢材料价廉。
(1)什么是超导体？其具有什么效应？这些效应产生的原因分别是什么？答：超导材料是一种没有电阻的材料，既能节约能量，减少电能因电阻而消耗的能量，还能把电流储存起来，供急需时使用。
零电阻效应和超导体的完全抗磁性（迈斯纳效应）。
迈斯纳效应产生的原因，当超导体处于超导态时，在磁场的作用下，表面产生无损耗感应电流，这个电流产生的磁场与原磁场的大小相等，方向相反，因而总合成磁场为零。
即无损感应电流对外加磁场起着屏蔽的作用，因此又称为抗磁性屏蔽电流。
(2)超导的三个临界条件是什么？答：临界温度Tc，临界电流Ic，临界磁场Hc(3)伦敦方程是什么？说明了超导体的什么性质？答：伦敦第一方程，式中，m是电子质量，Js 为超流电流密度，ns是超导电子密度。
说明了在稳态下，超导体内的电场强度等于零，因此，它说明了超导体的零电阻性质。
伦敦第二方程? ╳（LJs）= -B式中，L ＝(m／ns e2)。
m是电子质量，Js为超流电流密度，ns是超导电子密度说明了超导体的迈斯纳效应。
（4）PTC,NTC热敏电阻分别指什么？①电阻随温度升高而增大的热敏电阻称为正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻②电阻随温度的升高而减小的热敏电阻称为负温度系数热敏电阻，简称NTC热敏电阻（5）气敏陶瓷分为哪三类，分别指什么？答：气敏陶瓷大致可分为半导体式、固体电解质式及接触燃烧式三种：（6）太阳能电池发电的基本原理是什么？哪些材料可以做为太阳能电池材料？太阳能电池对材料的具体要求？答：太阳能电池是利用光生伏特效应，当光线照射到半导体的p-n结上时，如果光子能量足够大，hn≥Eg，就在p-n结附近激发出电子--空穴对。