5.5 新材料及其应用 教学课件-2025-2026学年物理沪粤版（2024）八年级上册

该初中物理课件围绕“新材料及其应用”主题，系统梳理了纳米材料、记忆合金、绿色能源、半导体与超导材料等核心内容，通过问题导入（如阿波罗11号天线如何携带）、生活实例（纳米防弹衣、锂离子电池）和科学现象解释（晶体结构变化导致记忆效应），构建从概念理解到实际应用的学习支架，层层递进，逻辑清晰。 其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学态度与责任三大核心素养，突出模型建构与科学推理能力培养。例如，以纳米尺度下性质异常变化为例引导学生建立微观与宏观的联系，用锂离子电池对比干电池强化环保意识，借助氢燃料电池案例深化能量观念。教学设计注重真实情境驱动，激发探究兴趣，既提升学生解决实际问题的能力，又助力教师高效落实新课标要求。

5.5新材料及其应用 纳米防弹衣 纳米抗菌奶瓶 歼-20 隐形飞机 纳米材料 纳米材料 （1）将某些物质的尺度加工到1～100nm时（1nm=109m），它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时相比，发生了异常的变化，具有一些特殊的用途，这种材料称为纳米材料。 （2）纳米材料引起的一系列效应: 抑菌性 自洁性 机械、力学性能成倍的增加 吸收电磁波 一、纳米材料 将某些物质的尺度加工到 1～100 nm 时，它们的物理性质或化学性质与较大尺度时相比，发生了异常的变化，这种材料称为纳米材料 1 nm＝10-9 m 一、纳米材料 1. 防水防油 防水 防油 特点 荷叶的自洁效应 ——荷叶的自洁效应 一、纳米材料 1. 防水防油 应用 一、纳米材料 特点 2. 抗菌性 ——将银纳米化，使银的杀菌能力飞跃 纳米奶瓶 普通奶瓶 纳米抗菌奶瓶 一、纳米材料 应用 2. 抗菌性 一、纳米材料 特点 3. 韧性大和强度高 纳米陶瓷刀摔不坏 纳米陶瓷杯 ——纳米陶瓷粉制成 一、纳米材料 应用 3. 韧性大和强度高 轴承和滚珠 纳米陶瓷发动机 一、纳米材料 特点 4. 吸收电磁波：隐形技术 歼—20 2017 年中国研制的第四代双发重型隐形战斗机服役，标志着中国成为第二个自主研发并装备第五代战斗机的国家。 一、纳米材料 强度高，约为普通钢的100倍。 自重轻，是钢质量的1/6。 具有良好的柔韧性，可弯曲。 纳米防弹衣 纳米碳管 纳米碳管、石墨烯 石墨烯 二、记忆合金 记忆合金花 开灯，“花”开 关灯，“花”谢 结论：它具有记忆能力。 “花”开 先在高温下将花瓣制成开放 原状 后在低温下将花瓣弯成闭合 二、记忆合金 主要成分： 当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致外形变化。 镍和钛 原理： 低温 高温 冷却 加热 二、记忆合金 应用 阿波罗11号天线体积大，如何带到月球上？ 二、记忆合金 应用 医用记忆合金材料环抱式接骨板 稳定性高 可实现智能安装 二、记忆合金 应用 当温度超过某一温度时弹簧自动伸长，将阀门关闭，避免烫伤 形状记忆合金（简称SMA）恒温原理图 三、“绿色”能源 能源危机让人类一直在寻找各种高效和环保的“绿色”的能源。新材料在这方面扮演了重要的角色。 不能重复使用　对环境有污染 干电池 三、“绿色”能源 体积小、质量轻、能多次充电、对环境污染小 锂离子电池 锂离子电池的应用 三、“绿色”能源 把太阳能直接转换成电能，不会造成污染 硅光电池 多晶硅、非晶硅材料能制造大面积的太阳能电池，提高效率、降低成本。1 m2 可提供 100 多瓦。 三、“绿色”能源 硅光电池 路灯 天宫一号和神舟十一号 三、“绿色”能源 氢燃料电池 用氢制成、无污染、无噪声、高效率 半导体材料 问题导入 你知道半导体是什么吗？ 半导体材料 一、半导体 半导体：介于导体与绝缘体之间的物体。 半导体材料：锗、硅、砷化镓、氮化镓等。 半导体材料 三、半导体的应用 半导体芯片 LED灯泡 超导材料 问题导入 我们在上节课中提到了超导材料，那么，超导 材料是什么呢？它有哪些性质？ 超导材料 一、认识超导 1911年，荷兰物理学家昂内斯在做冷冻贡的 实验时发现：当温度降至4.2K（相当于-269℃） 时，汞的电阻会突然接近于零，电流几乎通行无 阻。材料的这种特性称为超导性。 超导材料 二、超导材料的应用 远距离电力传输 磁悬浮列车 课堂练习 1. 关于记忆合金，下列说法正确的是（　　） A. 将铁块烧红放入冷水中淬火，铁没有变成铝，因此铁是记忆合金 B. 记忆合金的主要成分是镍和钛 C. 记忆合金之所以可以“记忆”形状，原因是当温度达到某一数值时晶体结构发生变化 D. 如果用记忆合金制作汽车外壳，若车壳变形，只需拿电热吹风对其加热就可恢复原状 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 FormatFactory FormatFactory $