6.4 探索新材料（教案）2024-2025学年北师大版物理八年级下册

第六章 质量和密度 第四节 探索新材料 教学目标 1.认识材料对社会发展的作用。 2.认识新材料，了解新材料的性能。 3.认识材料发展对环境的影响，树立环保意识。 教学重难点 重点：认识新材料，了解新材料的性能。 难点：认识新材料，了解新材料的性能。 教学过程 一、新课导入 新材料指新出现的或正在发展中的材料，它具有传统材料所不具备的优异性能或特殊功能。新材料是高新技术产业的基础和先导，对国民经济发展和国防现代化建设起着重要的支撑作用。新材料与传统材料相比，具有更高的性能、更轻的重量、更强的耐腐蚀性和更好的可加工性等优势。请你围绕新材料的种类、特点、应用，以及新材料对社会发展的作用和对环境的影响，完成一篇调查报告吧 二、新知探究 任务一 认识材料对社会发展的作用 课件展示：纸的演变。 甲骨 汉简 帛书 纸 在旧石器时代，人类通过简单加工获得石器，用来狩猎。 新石器时代，出现了原始手工业，如制陶和纺织。青铜器的出现大大促进了农业和手工业的发展。 春秋战国时代，由铁制作的农具、手工工具及各种兵器得以广泛应用。 随着钢铁、水泥等材料的出现和广泛应用，人类社会从农业和手工业社会进入了工业社会。 随着我国工业技术的发展，目前，我国自主研发的“手撕钢”比纸还要薄，被不断应用到许多高新技术领域…… 师：日常生活中的各种物品都由材料制成，你能说出某一物品或某一领域所用材料演变过程吗？ 任务二 认识新材料 1.金属材料 （1）铝合金：具有密度小、强度高、耐腐蚀等特性，广泛应用于航空航天、交通运输等领域。 （2）钛合金：具有高强度、耐高温、耐腐蚀等性能，是制造高性能航空发动机的关键材料。 （3）合金钢材料：通过合金化和热处理等手段，可显著提高钢铁的强韧性、耐腐蚀性，满足各种复杂工况需求。 2.纳米材料是指构成材料的颗粒粒度都在纳米级，或者是含有一定比例的纳米级颗粒的材料。具有能抑制细菌生长、韧性强、等特点。 3.纳米材料应用： （1）医学领域：作为药物载体，实现药物的精准输送和控制释放，提高药物疗效并降低副作用；在生物成像和疾病诊断中也发挥重要作用。 （2）环境保护：纳米材料可以用于环境污染物的检测和治理。例如，纳米吸附剂能够高效去除水中的重金属离子和有机污染物。 （3）纺织工业：纳米材料可以增强纺织品的性能，比如抗菌、防污、抗紫外线等。普通领带经过纳米技术处理后会具有不吸水、不沾油的特点。 （4）机械工业：纳米材料的应用可以提高机械零件的耐磨性、耐腐蚀性等性能。 （5）能源领域：在太阳能电池和电池技术方面，纳米材料可用于提高光电转换效率和电极材料的性能。 （6）电子与信息技术：纳米材料可用于制造更小、更快、更节能的电子元件。例如，基于碳纳米管的晶体管，其性能优于传统的硅晶体管。 （7）航空航天：纳米复合材料的应用能够提高飞机和航天器的性能，如耐高温性能。 （8）汽车领域：纳米技术支持新能源汽车的发展，提高汽车尾气净化效率，并可用于制造轻量化汽车零部件。 4.轻质材料 （1）气凝胶：密度最小的固体。具有隔热、耐高温等性能。 （2）微晶格材料：具有高可塑性、高耐磨性、热稳定性、高韧性等特性。 师：请你查找资料，探寻生活中身边的新材料的特性以及用途。 任务三 认识材料发展对环境的影响 1.一些材料的发展带来了环境问题：资源消耗、能源消耗、废弃物排放。 （1）材料的生产往往需要大量的原材料，对自然资源造成压力。 （2）材料制造过程中需要消耗大量能源，如电力、燃气等，增加能源负担。 （3）材料生产和使用过过程中可能产生废气、废水和固体废弃物，对环境造成污染。如塑料制品被弃置后成为固体垃圾，造成“白色污染”。 2.研发环保型新材料：积极研发具有环保性能的新材料，如可降解塑料、环保涂料等，降低新材料对环境的负面影响。 3.推广绿色生产技术：大力推广绿色生产技术，鼓励企业采用环保型新材料和清洁生产方式，提高整个行业的环保水平。 4.加强宣传教育：加强对环保型新材料的宣传和教育，提高公众对环保型新材料的认知度和接受度，促进环保型新材料的市场推广和应用。 三、课堂小结 四、课堂训练 1．科学家研发了一种被称作“超级塑料”的全新材料，名为2DPA﹣1，它比防弹玻璃还要强四到六倍，比钢材还要硬两倍，但密度只有钢材的 1/6，它极其坚固，又极其轻薄，它还很容易大批量生产，可以应用到更多新的领域。下列关于其用途的说法不恰当的是（　B　） A．制作手机的外壳 B．制作打桩机的重锤 C．制作防弹衣，更轻便更安全 D．制造汽车的材料，减少能耗 2.关于纳米技术,下列说法错误的是　(　B　) 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 3.用　记忆合金 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。 五、布置作业 完成《一线课堂》相关练习。 教学反思 本节课在教师的指导下学生自主学习，可以使学生记忆更加深刻。在本节课教学过程中，对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式等等。这些设计更有利于培养学生的兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$