《20.纳米材料》-课件-2026-2027学年科学三年级上册苏教版

该小学科学课件围绕纳米材料展开，先明确纳米是1-100纳米的长度单位及纳米材料定义，通过“观察莲叶效应”实验（草叶、塑料叶、荷叶滴水对比）导入，引导学生发现荷叶超疏水特性，再结合扫描电镜观察纳米级蜡质结构，构建“结构-功能”认知支架，衔接模拟实验与应用拓展。 其亮点在于以探究实践为主线，通过“模拟莲叶效应”动手实验（纸杯熏黑滴水、滚动带粉笔灰）培养科学思维，结合小结清晰梳理定义、效应及多领域应用，落实科学观念。学生在实验中提升探究能力，教师可借助结构化内容高效教学。

交 流 纳米是一种长度单位。当组成材料的多数颗粒直径小到肉眼根本看不到的纳米级（1~100 纳米）时，材料性能就会发生改变，这样的材料被称为纳米材料。 纳米材料 20 阅 读 纳米材料具有特殊的结构。在自然界，莲叶也具有类似纳米材料的特殊结构，使得莲叶表面始终保持干净。莲叶这种疏水、自洁的特性被称为“莲叶效应”。 观 察 莲叶效应 分别在狗尾草叶、柳叶和莲叶表面滴几滴水，你发现了什么？ 水滴摊开了，把叶子弄湿了。 水滴摊开了，把叶子弄湿了。 水滴像圆圆的珠子，在叶子上滚来滚去，叶子没湿！ 观 察 观察方法 狗尾草叶 柳叶 莲叶 观察叶面上的水滴 水滴铺开或渗入叶面，不易形成滚动的圆珠状水珠 水滴在叶面上呈扁平状，不易滚动 水滴呈滚圆的珠状，在叶面上滚动而不散开（“荷叶效应”） 用手摸叶子的表面 手感粗糙，有明显纵向纹理，叶片薄而稍硬 手感光滑，叶面平整，质地较薄柔软 手感光滑且有蜡质感，表面像是涂了一层油，水滴不易沾湿 用放大镜观察叶子的表面 叶脉平行，表面有细小的绒毛和凸起 叶脉网状，叶缘有细锯齿，表面相对平滑 表面有微小凸起（乳突），布满蜡质晶体，形成超疏水结构 用电子显微镜观察叶子的表面 表面有纵向条纹和少量毛状结构 表面较平滑，气孔较多，角质层较薄 表面布满微米级乳突和蜡质晶体，放大后像“小山包”，这正是荷叶不沾水的奥秘 观 察 莲叶效应 莲叶为什么不沾水？ 莲叶效应——纳米级结构 → 不沾水、不沾灰、自清洁 用电子显微镜观察莲叶的表面，可以发现它有一层极其微小的蜡质颗粒突包，每个突包的表面又布满了更细的茸毛。茸毛的间距小到纳米级。 动 手 模拟莲叶效应 在纸杯里装少量水，把纸杯杯底放在蜡烛火焰上方约1厘米处，熏黑杯底。 动 手 模拟莲叶效应 用滴管在杯底滴一滴水，轻轻晃动纸杯，观察水滴的状况。 再向杯底刮入一点粉笔灰，让水滴在粉笔灰上滚动，观察水滴和粉笔灰的状况。 阅 读 徽墨中含有纳米级的松烟灰颗粒，用这种墨汁书写的毛笔字，光泽好，墨色持久。2006 年，徽墨制作技艺被列入首批国家级非物质文化遗产名录。 阅 读 纳米材料的应用 纳米材料种类丰富，形态各异，有粉末、纤维、膜、块和液体等形态，已广泛应用于医疗、能源、通信、环保、航天等领域。 小 结 纳米材料 纳米材料 莲叶效应 纳米：一种长度单位（1~100纳米）→当材料颗粒小到纳米级时，性能会发生改变→ 这种材料叫纳米材料 不沾水、不沾灰——莲叶效应 纳米材料的应用 形态：粉末、纤维、膜、块、液体 领域：医疗、能源、通信、环保、航天 巩固提升 1.纳米是（ ），1纳米大约是头发丝直径的（ ）。 A. 一种材料、十分之一 B. 一种长度单位、六万分之一 C. 一种材料、百分之一 D. 一种长度单位、千分之一 巩固提升 2.在狗尾草叶、柳叶和莲叶表面分别滴水，观察到水滴在莲叶上（ ），在狗尾草叶和柳叶上（ ）。这是因为莲叶表面具有（ ）。 A. 摊开、形成水珠、光滑的表面 B. 形成水珠、摊开、纳米级的蜡质结构 C. 形成水珠、摊开、多毛的表面 D. 摊开、形成水珠、吸水性强的表面 巩固提升 3.莲叶效应是指莲叶表面（ ），具有（ ）的特点。 A. 光滑如镜、防水防滑 B. 有纳米级蜡质突起结构、不沾水不沾灰（自清洁） C. 有绒毛、保暖保湿 D. 有黏液、捕捉昆虫 巩固提升 4.在“模拟莲叶效应”实验中，用蜡烛熏黑纸杯底，再滴上水滴，观察到水滴（ ）；刮入粉笔灰后，水滴（ ）。这个实验模拟了莲叶的（ ）。 A. 摊开、变脏、吸水功能 B. 形成水珠滚动、滚动时带走粉笔灰、自清洁功能 C. 蒸发消失、变黑、防水功能 D. 形成水珠、不带走灰尘、保温功能 巩固提升 5.纳米材料已广泛应用于医疗、能源、通信、环保、航天等领域。下列物品或应用中，利用了纳米材料特性的是（ ）。 A. 纳米防水涂层 B. 纳米抗菌敷料 C. 纳米催化剂 D. 以上都是 $