四、 新材料及其应用

四、新材料及其应用
一、教学目标
（一）知识与技能
1、了解纳米材料、“绿色能源”和记忆合金等新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。

2、了解其它新材料的有关应用，培养收集整理信息的能力。

（二）过程与方法
1、通过利用不同的渠道收集信息，体验收集整理信息的过程。

尝试一种新的学习方法
2、通过研究、交流调查、研究结果，了解新材料的广泛应用和未来发展前景。

（三）情感、态度和价值观
1、通过了解新材料的有关应用，初步认识科技对现代社会生活的影响，引导学生关心社会发展。

2、通过学习新材料的有关知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣。

3、培养学生乐于参加调查、收集资料等社会实践活动的品质。

在合作中培养协作精神。

二、教学重点、难点
重点：对学生收集、整理信息的过程的指导
难点：：对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的提出问题的指导
三、学生课前准备：提前向学生提供如下的调查研究的问题要求学生完成阅读课本、调查或上网认识：1、纳米技术；2、记忆合金；3、单晶硅、多晶硅（太阳台能电池），4、钕铁硼材料；液晶材；5、防弹衣、贫铀弹、不锈钢。

四、教学过程
（一）纳米材料
21世纪是科技高速发展的一个世纪念，其主要方向之一就是新材的研制作和应用。

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，这个单位实在太小了，过去我们在生活中没有关注它，但现在却成了人们的谈论的热门话题。

原因是人们发现：将某些物质的尺度如工到1～100纳米，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，产生了神奇的效果。

（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年纳米方法处理后，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，请同学们将前节课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，新材料在各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；铅蓄水池能反复使用，但是又太笨重了。

锂是密度最小的金属，只有0.534克每立方厘米，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，对环境污染小等优点，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田，发电的效率提高、成本下降，1立方米的面积可以提供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
（播放录像是）：科普博巡览会上的神奇金属花。

同学们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，后来弯成合拢的，当用灯泡把它加热情到一定的温度时，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，它特有的票物理特性是：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致外型的变化。

现在已有多种形状的记合金医用支架，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，当水溫超过某一温度（例如80摄氏度）时，弹簧自动作伸长，将阀门关闭而停止出水，避免发生烫伤人的事故。

（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
1、北师版八年级上册课本第57页“实践活动”。

2、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。

感谢您的阅读，祝您生活愉快。