第五章 我们周围的物质 5.5 点击新材料-（教案）【木牍教育·课时A计划】2023-2024学年八年级上册物理沪粤版（安徽）

5.5　点击新材料 ◇教学目标◇ 【知识目标】 1.记住纳米材料、半导体材料、超导材料的一些特点、应用及发展前景。 2.说出新材料的发展对人类生活和社会发展的影响。 【能力目标】 通过了解新材料的一些知识，关注前沿科学的新进展，体验科学技术的神奇力量。 【素养目标】 通过对新材料的了解和认识，激发学生学习的积极性。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 了解半导体、超导体和纳米材料的一些特点及其应用。 【教学难点】 对半导体和超导体的理解。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 下面的描述可能吗? 将煤炭中的原子重新排列——钻石 向沙子中加入一些微量元素，并将原子重新排列——电脑芯片 土壤、水和空气的原子重新排列——马铃薯 细胞老化时一个分子一个分子地制造出来新细胞——生命无限延长 二、教学步骤 探究点1　纳米材料 [阅读课本]P129“纳米材料” [思考]什么是纳米材料? [提示]纳米是一个长度单位，大小为十亿分之一米(10-9 m)，并没有物理内涵。当物质小到纳米尺度以后，大约是在1~100 nm这个范围空间，物质的性能就会突变，出现特殊性能。这种既具有不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。 [思考]纳米材料有什么特性? [提示]纳米材料相比传统材料有许多新特性。例如，纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲；纳米碳管强度是钢的100倍；纳米磁性材料的磁记录密度比普通磁性材料高10倍以上；纳米复合材料对光的反射率低，能吸收电磁波，可用作隐形飞机的涂层；气体通过纳米材料的扩散速度比通过一般材料的扩散速度大几千倍等等。 探究点2　半导体材料 [阅读课本]P129~130“半导体材料” [实验]组织活动：探究半导体的导电性(分组实验活动)。 如图所示，用导线把电池、开关、灯泡和一个由半导体材料制成的晶体二极管连接起来进行实验。 (1)连接好电路后，闭合开关，观察灯泡的发光情况。 (2)将晶体二极管反接，闭合开关，观察灯泡的发光情况。 探究结论：用半导体材料制成的晶体二极管具有单向导电性，即只允许电流从一个方向通过，不允许电流反向通过。 [思考]半导体材料在生活中有哪些应用? [提示]电子表、收录机、数码照相机、数码摄像机、电视机、电脑以及汽车、火车、飞机中都用到了半导体元器件。 计算机的心脏——微处理器，就含有成千上万个半导体元件。 探究点3　超导材料 [阅读课本]P130“超导材料” [思考]什么是超导材料? [提示]当温度降至一定时，材料的电阻会突然变为零。材料的这种特性称超导性，具有超导性的材料称为超导材料。 [思考]超导体有哪些应用? [提示](1)电力输送。可以不加压输电，电能损失可减少10%以上，电费开支可节省15%以上。 (2)超导磁浮列车。这种列车打破了传统的轮轨接触方式，它是在没有轮子的车厢和轨道上安置线圈，电流通过时使之产生相斥的磁场将车厢抬起悬浮状，以线形电机推动车厢前进。这种列车没有轮轨接触滚动产生的阻力，列车的行驶速度大大提高，时速可达500多公里。如北京到广州，只需要4个多小时。另外，用超导电动汽车取代燃油汽车，全世界每年可节省燃油10亿吨以上，并可大大减少噪音和环境污染。 (3)超导电子计算机。用超导芯片将大大提高计算机的运算速度，并减小体积。美国IBM公司研制的一台运算速度为8000万次/秒的超导计算机，体积只有一部电话机大小，其元件不发热，可长时间高效率运行。 三、板书设计 5.5　点击新材料 1.纳米材料的特性及其应用 2.半导体的单向导电性及其应用 3.超导材料的特性及其应用 ◇教学反思◇ 本节课主要介绍了一些前沿科学，学生比较感兴趣，学起来也比较轻松，但其中所涉及的一些知识却是学生没有学习过的，如电阻等，因此本节内容对学生的目标要求较低，关键是调动学生的学习积极性，培养学生主动搜集信息和查找资料的能力。 1 立足安徽 精准备考 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $