2.3 材料科技与人类文明 学案-福建省莆田第二中学2020-2021学年高二物理鲁科版选修3-3

第3节　材料科技与人类文明 学案 学习目标： 了解材料科学技术的有关知识及应用. 基础知识： 一．材料的种类及用途 (1)按材料特性分为：结构材料和功能材料． (2)按应用领域分为：信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等． (3)按习惯分为：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料． 二．新材料及其应用 (1)材料科学是研究材料的制造、结构与性能三者之间相互关系的科学． (2)纳米是长度单位，1 nm＝10－9 m，颗粒在1～100 nm的材料称为纳米材料． 纳米技术：在纳米尺度(1～100 nm)上制造材料和器件的技术．即重新排列原子而制造具有新分子结构的技术． 以碳纳米管为例，纳米材料有韧性高、导电性极强，并兼具金属和半导体的特性． (3)发生形变后几乎能100%恢复原状的材料称为形状记忆合金． (4)微电子材料：半导体． (5)力、热、声、光、磁等方面的某些性能会发生突变的纳米材料． (6)材料、能源、信息被当今国际社会公认为现代文明的三大支柱． 三、材料对人类文明进程的影响 典例1、下列认识正确的是 (　　) A．纳米是一种尺寸很小的材料，是纳米材料的简称 B．纳米技术就是重新排列原子而制造具有新分子结构的技术 C．纳米是一个长度单位 D．纳米材料的奇特效应使纳米材料表现出不同于传统材料的良好性能 E．纳米材料就是颗粒大小为1 nm的材料 【解析】　纳米是一个长度单位，故A错，C对；纳米技术是原子的重新排列，纳米材料的制造是在纳米技术的基础上，故B、D对；粒度在1～100 nm间的材料均是纳米材料，E错． 【答案】　BCD 巩固练习： 1．纳米材料的奇特效应使纳米材料表现出不同于传统材料的良好性能，以下关于纳米材料的性能的说法中，正确的是(　　) A．在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的可塑性 B．在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多 C．在电学性能方面，纳米金属在低温时会呈现超导电性 D．在化学性能方面，纳米材料化学活性低，因此化学稳定性强 E．纳米材料的活性极高，极不稳定，很容易与其他原子结合 2.关于纳米材料的说法正确的是(　　) A．碳纳米管是由碳原子层卷曲而成的碳管，管直径一般为几米到几十米 B．当材料小到纳米尺度时，其力、热、声、光、磁等方面的某些性能会发生突变 C．碳纳米管的成分和石墨一样