2.4《新材料及其应用》PPT课件+素材 2021-2022学年北师大版物理八年级上册

第二章 物质世界的尺度、质量和密度 第4节 新材料及其应用 1.初步认识了解纳米材料。 2.初步认识了解“绿色”能源。 3.了解记忆合金。 学习目标 新课导入 一、纳米材料 1.纳米材料 将某些物质的尺度加工到1 nm~100 nm时,它们的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比,发生了异常的变化,这种材料就称为纳米材料。 新课讲解 2.纳米材料的特性及应用 (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技术处理后,会有很强的自洁性能,不沾水,也不沾油。 新课讲解 (3)用纳米陶瓷粉制成的陶瓷,和普通陶瓷相比,具有一定的韧性。 (4)用金属纳米颗粒粉制成的金属,强度增大十几倍,而且可拉伸长度增大几十倍。 新课讲解 深度剖析 纳米(nm)如同厘米,分米和米一样,是度量长度的单位,1纳米等于十亿分之一米,将1纳米的物体放到乒乓球上,就像一个乒乓球放在地球上一样。纳米科技就是一门以1至100纳米这样尺度的材料为研究对象的前沿科学。 新课讲解 新课讲解 纳米防水材料，在充满蒸汽的浴室内依然光亮。 纳米防水布 纳米纤维 新课讲解 二、绿色能源 1.“绿色”能源 “绿色”能源指的是无污染或低污染的能源。 新课讲解 2.常见的“绿色”能源 以电源为例,常见或常用的“绿色”能源有锂离子电池、硅光电池、氢燃料电池等。 新课讲解 (1)锂离子电池体积小、质量轻、能多次充电、对环境污染小,已广泛应用到移动通信、小型摄像机等设备上。 (2)硅光电池能把太阳能转化为电能,并且无污染,主要应用到人造卫星上。 (3)氢燃料电池能把化学能转化为电能,具有无污染、无噪声、高效率的特点,可以为汽车等动力设备提供能量。 新课讲解 三、记忆合金 1.记忆合金的物理特性 记忆合金的主要成分是镍和钛,它独有的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,从而导致了外形的变化。 新课讲解 2.记忆合金的应用 (1)医学上：现在已经有多种形状的记忆合金医用支架,用于外科手术。 (2)生活中：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(例如80 ℃)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。 新课讲解 (3)航空航天领域：记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例，如人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作，发射人造卫星之前,将抛物面天线折叠起来装进卫星体内,火箭升空把人造卫星送到预定轨道后,只需加温,折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开,恢复抛物面形状。 新课讲解 课堂小结 1.丰富多彩的材料具有各种各样的性质,下列关于材料的性质及其应用的说法中正确的是　(　　) A.用钢铁做建筑材料,主要应用其导电性 B.用橡胶做汽车轮胎,主要应用其硬度大 C.机械表中的发条,主要应用其弹性 D.玻璃能按照需要分割成不同的大小和形状,主要应用其延展性 C 当堂小练 2.关于纳米技术,下列说法错误的是　(　　) A.纳米是一个长度单位,符号是nm B.所有的高科技产品都与纳米技术有关 C.纳米技术是现代科学技术的前沿,我国在这方面的研究具有世界先进水平 D.人们在纳米尺度内发现很多新的现象,给技术带来很多新进展 B 当堂小练 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：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的特性;“嫦娥二号”外表涂层利用耐高温的特性;装浓硫酸的容器利用耐腐蚀的特性。故选A。 A 当堂小练 4.绿色能源不会产生或残留对环境造成污染的物质,下列利用能源中不能称为绿色能源的是　(　　) A 当堂小练 5.用　　 　制作的眼镜架,当这种眼镜架弯曲时,只要将它放入55℃的环境中即可恢复到原来的形状,如图所示。 记忆合金 当堂小练 “绿色”能源可以分为广义和狭义两种，广义的“绿色”能源包括在能源的生产及其消费过程中，对生产环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤和核能;狭义的“绿色”能源指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能等。 拓展与延伸 (1)记忆合金记忆的是它的形状，它在不同温度下的形状不同，当温度变化时，形状就发生变化。 (2)由于记忆合金具有“记忆”形状的特点，所以常用来制作温度自动控制设备，防止物体变形等。 拓展与延伸 我国自主研发的新型材料 拓展与延伸 $