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九年级物理材料世界&19.3探索新材料 教案全国通用VIP免费

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&19.3探索新材料新课1、知识与技能:(1)、知道超导材料是一种电阻为零的材料。(2)、了解超导材料的性能及其应用(3)、了解纳米材料的基本单元大小,通过新材料知识的学习,扩展知识面。2、过程与方法:(1)、本节的教学要注重科技的联系,避免孤立的学习,要注意联系实际。(2)、提出问题学生自主学习,学生根据提出的问题,可以利用教材和教师提供的一些资料进行学习。(3)、教师提出课题,学生查阅资料,从收集资料、信息的过程中学习,提高收集信息和处理信息的能力.3、情感、态度与价值观:知道新材料在现代科技中的重要性,树立科技强国的观念.认识超导材料、纳米材料。超导材料、纳米材料的广泛应用。讲授法归纳总结超导磁悬浮现象挂图、纳米材料挂图等1、提出问题引入新课问:发电厂与用户一般距离很远,这时应怎样减少电能的损失呢?(同学思考)为了制造物美价廉、性能更好的物品,人们正不断地研究性能更好,更容易制造的材料。(一)超导材料超导材料是一种电阻为零的材料。超导材料及其应用技术被认为是21世纪具有战略意义的高新技术,将在能源、交通、信息、科学仪器、医疗装置、国防、重大科学研究装置等方面有广泛应用,而且是一种其它技术无法替代的高新技术。金属材料的电阻通常随温度的降低而减小。20世纪初,科学家发现汞冷却到低于4.2K时,电阻突然消失,导电性几乎是无限大的,当外加磁场接近固态汞随后又撤去后,电磁感应产生的电流会在金属汞内部长久地流动而不会衰减,这种现象称为超导现象。具有超导性质的物体称为超导体。超导体电阻突然消失的温度称为临界温度(Tc)。在临界温度以下时,超导体的电阻为零,也就是电流在超导体中通过时没有任何损失。超导体的最突出的性质是它们处于超导状态时,材料内部的电阻为零,电流通过时不发热,每平方毫米允许通过的电流可达到数万安培。超导体的另一性质就是将超导体放入磁场中,超导体内部产生的磁感应强度为零,具有完全的抗磁性。1986年以来,高温超导体的研究取得了重大突破。1987年发现,在氧化物超导材料中有的在240K出现超导迹象。由镧、锶、铜和氧组成的陶瓷材料在287K的室温下存在超导现象,这为超导材料的应用开辟了广阔的前景。超导材料可制成大功率发电机、磁流发电机、超导储能器、超导电缆、超导磁悬浮列车等。用超导材料制成的装置,具有体积小,使用性能高,成本低的优点。(二)纳米材料一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1—100nm之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。(1)纳米发展小史1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德•费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为“超级纤维”。这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年,基于纳米产品的年营业额达到500亿美元。(2)纳米材料的应用纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的,后来相继问世的有纳米半导体薄膜,纳米陶瓷、纳米瓷性材料、纳米生物医学材料等。纳米材料(又称超细微粒、超细粉未)是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统,其结构既不同于体块材料,也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等,拥有一系列新颖的物理和化学特性,在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征,引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后,世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质,使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来,它在化工生产领域也得到了一定的应用,并显示出它的独特魅力。2、归纳小结请同学小结本节内容。说说新材料的应用对社会的发展所做出的贡献。3、巩固练...

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