八年级物理上册第二章第四节新材料及其应用教案1(新版)北师大版

合集下载

第四节《新材料及其应用》教案(北师大初二上)

第四节《新材料及其应用》教案（北师大初二上）教学重点：对学生收集、整理信息的过程的指导
教学难点：对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的指导
教学方式：教师指导下学生自主学习
课前预备：
提出咨询题：提早两周向学生提供如下的调查研究的咨询题，要求学生完成调查报告．
咨询题如下：
１、纳米技术、
２、经历合金、
３、单晶硅、多晶硅〔太阳能电池〕，太阳能电池；
４、钕铁硼材料；液晶材料；
５、防弹衣、贫铀弹、不锈钢；
６、高温超导陶瓷、航天飞机、宇航服、合成材料、稀土材料；
７、交通标志和反光涂料、光导纤维、光缆
分工合作：
由于内容太多，对所有的同学来讲，不可能在有限的时刻内把所有的以上涉及的材料都查找清晰，为幸免学生在自由组合过程中将一些比较内向的同学遗漏，采取按教室里的座位分成6组可7组，由学生自己选出组长，每组认领课题能够是上面的咨询题，也能够是与新材料有关的其李课题．指导学生利用互联网、图书馆、音像、报刊杂志等各种渠道收集与研究咨询题有关的资料．选出全班总活动的主持人．
教学过程：
在课堂上每组派一名代表向同学汇报．能够借助幻灯片等软件的方式汇报，能够用实物演示，能够演讲．每组成员汇报完毕，下面的同学能够提咨询、质疑．评判的标准：评判可有教师评判和学生评判两种方式．能够设单项评奖，也可综合评奖．或以学生选票的方式评出以下几种奖项．例如：材料最详实的，讲解最深入浅出的〔能让同学听明白的〕，讲解最清晰的……
交流、学习
学生做主持，各组选派代表汇报本组的调查情形．最后教师对整个活动做简要概括．
资料的内容见媒体素材．
为了更充分地调动全体学生的参与意识，特设置以下表格，使学生更好地完
教学反思：。

2021年秋八年级物理上册 2-4 新材料及其应用导学案1 （新版）北师大版(1)

新材料及其应用学习目标：（1）知识与技术①了解纳米材料、“绿色能源”和经历合金等新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。

②了解其他新材料的有关应用，培育搜集整理信息的能力。

（2）进程与方式①通过看录像、教师讲解、同窗汇报，了解新材料的普遍应用和以后进展前景。

②能利用不同的渠道搜集信息，体验搜集整理信息进程。

（3）情感、态度和价值观①通过了解新材料的应用，初步熟悉科技对现代社会生活的阻碍，引导学生关切社会进展。

②通过学习新材料的有关知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的爱好。

③培育学生乐于参加调查、搜集资料等社会实践活动的品质。

学习重点难点：了解新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。

学习进程：一、探讨新知学习任务一：了解一些新材料在现代科技、工农业、生产和日常生活中的应用。

播放录像，让学生观看一新材料的应用。

讨论交流：了解到哪些新材料的应用，谈谈新材料为人类带来的便利。

归纳总结：新材料普遍应用和以后进展前景。

学习任务二：自学教材，了解纳米材料、“绿色能源”和经历合金的应用。

阅读教材，回答以下问题：一、纳米是什么物理量的单位？二、什么叫纳米材料？3、举例说明纳米材料有哪些神奇的成效？4、利用“绿色能源”有什么益处？五、经历合金的要紧成份是什么？六、经历合金有什么独特的物理特性？试探：还明白有哪些新材料的应用。

在课堂上每组派一名代表向同窗汇报．能够借助幻灯片等软件的方式汇报，能够用实物演示，能够演讲．每组成员汇报完毕，下面的同窗能够提问、质疑．评判的标准：评判可有教师评判和学生评判两种方式．能够设单项评奖，也可综合评奖．或以学生选票的方式评出以下几种奖项．例如：材料最详实的，讲解最深切浅出的（能让同窗听懂的），讲解最清楚的……交流、学习学生做主持，各组选派代表汇报本组的调查情形．最后教师对整个活动做简要归纳．资料的内容见媒体素材．为了更充分地调动全部学生的参与意识，特设置以下表格，使学生更好地完成任务．表格如下：奖项组最佳组织奖最佳风采奖最佳制作奖最佳想象奖最佳深入浅出奖最佳内容丰富奖123[来源:Z,xx,]4567二、自我检测一、“纳米”是的单位，将某些物质的尺度加工到nm,他们的与较大尺度时相较，发生了异样的转变，这就称为纳米材料。

八年级物理上册第二章四新材料及其应用教案(新版)北师大版

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。
6. 课堂小结（5分钟）
目标：回顾本节课的主要内容，强调新材料的重要性和意义。
过程：
简要回顾本节课的学习内容，包括新材料的基本概念、组成部分、案例分析等。
强调新材料在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用新材料。
布置课后作业：让学生撰写一篇关于新材料的短文或报告，以巩固学习效果。
在作业评价中，教师会重点关注以下几个方面：
作业质量：评估学生作业的完成质量，如答案的准确性、解题过程的完整性等。
思考深度：评估学生在作业中对新材料知识点的理解和运用程度，如能否将所学知识应用到实际问题中。
创新性：鼓励学生在作业中提出新颖的想法和观点，培养学生的创新思维。
八、重点题型整理
1. 名词解释题
（2）板书设计：新材料是指在某一领域具有优异性能或特殊功能的材料。
2. 新材料的特性
（1）本文重点知识点：新材料的特性。
（2）板书设计：高强度、高导电性、高耐磨性等。
3. 新材料的应用
（1）本文重点知识点：新材料的应用。
（2）板书设计：超导材料在磁悬浮列车中的应用，纳米材料在医药领域的应用等。
四、教学资源准备
1. 教材：确保每位学生都有《八年级物理上册第二章四新材料及其应用》的教材或学习资料，以便学生能够跟随教学进度进行学习和复习。
2. 辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在教学中进行直观展示和解释，帮助学生更好地理解和掌握新材料的相关知识。
3. 实验器材：根据教学需要，准备实验所需的器材，如各种新材料样品、测试仪器等，并确保实验器材的完整性和安全性。同时，制定实验操作规程和安全注意事项，确保学生在实验过程中的安全。

北师大版物理八年级上册 2.4 新材料及其应用学案

第四节新材料及其应用【温故互查】1．质量的概念及计算公式。

2．密度的概念及计算公式。

【设问导读】1．纳米材料（1）某些物质的尺度加工到nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，发生了异常变化，这些物质组成的材料为材料；（2）纳米技术的应用：纳米技术在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等各个方面都有广泛的应用。

2.“绿色”能源新材料能制成各种高效的“绿色”能源。

以电源为例，长期以来使用的干电池较轻便，但只能用一次，丢弃后会污染环境；铅蓄电池能反复使用，但又太笨重；而新材料做成的锂电池是有等特点，已经被广泛地用于移动通信、小型摄像机等设备上；硅光电池能够把太阳能直接转换成电能，并且完全，它广泛应用于人造卫星和照明；氢燃料电池是使用化学元素氢制造成的储存能量的电池，氢燃料电池具有的优点，是汽车等动力设备名副其实的“绿色动力”。

3．记忆合金（1）有些合金在加热时能像弹簧一样被拉长和扭曲，冷却后可以保持这个形状不变；当再次加热时，它们又恢复到被拉长或扭曲前的形状.这种合金叫做形状；（2）主要成分是：；（3）物理特性：当温度达到某一数值时，材料内部的，从而导致了外形的变化；（4）应用：如将记忆合金制成的弹簧安装在热水器的出水阀门内，当水温超过某一温度（例如80℃）时，弹簧自动伸长，将阀门关闭而停止出水，避免发生烫伤人的事故。

【自学检测】1．在我国“三星堆遗址”的出土文物中，发现了用极薄的金箔贴饰的精美“金器”.黄金可以被做成极薄的金箔，主要是因为黄金的（）A.延展性好B.硬度大C.弹性好D.密度大2．光电池是一种把能转化为能的电池.硅光电池是一种典型的光电池，它主要用制成，这种电池性能、使用寿命，已广泛用到电子计算器、收音机、玩具等方面，在人造卫星和其他太空仪器上也用它做电源.3．锂是密度最小的一种金属，为kg/cm3.一个锂电池的体积为8.5cm3，它的质量为g.锂电池的特点是小、轻、能够多次、对环境污染等特点，已经被广泛应用于、等设备上.4．科普展览会上有一种神奇的金属花，它的花瓣是用一种特殊的金属片——记忆合金制成的。

北师版八年级物理上册教案：第2章物资世界的尺度、质量和密度第4节新材料及其应用

第4节新材料及其应用【知识与技能】1.了解纳米材料、“绿色能源”和记忆合金等新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用.2.了解其他新材料的有关应用,培养收集整理信息的能力.【过程与方法】1.通过看录像、教师讲解、同学汇报,了解新材料的广泛应用和未来发展前景.2.能利用不同的渠道收集信息,体验收集整理信息过程.【情感、态度与价值观】1.通过了解新材料的应用,初步认识科技对现代社会生活的影响,引导学生关心社会发展.2.通过学习新材料的有关知识,了解科技为人类带来的便利,提高学生学习科学的兴趣.3.培养学生乐于参加调查、收集资料等社会实践活动的品质.【重点】了解新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用.【难点】对学生收集整理信息、加工信息以及交流过程的指导.知识点一纳米材料1.引入.你知道为什么有的裤子不渗水吗？卫星靠什么作为动力来源呢？2.纳米是长度单位,1nm=1×10-9 m.3.一张纸的厚度约为0.1mm,合105 nm.4.纳米尺寸物质引起的一系列效应:（1）纳米尺寸物质对光的反射能力非常低.（2）纳米尺寸物质的机械、力学性能成倍的增加.（3）纳米尺寸物质的熔点会大大的降低.（4）纳米尺寸物质有特殊的磁性.5.纳米材料的应用（可通过视频）.知识点二“绿色”能源1.引入.（1）一位学者给我们列出了这样一些数字：根据国际上通行的能源预测,石油将在40年时间内枯竭,天然气将在60年内用光,煤炭也只能用220年.（2）世界各地的人们已经意识到那种无节制的能源消耗将会导致地球环境条件的进一步恶化,造成对人类生活方式的破坏.现在,世界各国都在积极开发各类新能源,特别是可再生的“绿色”能源.2.干电池只能用一次,丢弃会污染环境；铅蓄电池能多次使用,但太笨重不宜携带；锂电池：体积小,质量轻,能够多次充电使用,对环境的污染小；硅光电池：把太阳能转化为电能,并且对环境的完全不会造成污染.3.了解.（1）单晶硅太阳能电池,把太阳能转化电能的效率为20%左右,价格比较贵.（2）多晶硅太阳能电池,把太阳能转化电能的效率小于20%,价格比较高.（3）非晶态硅太阳能电池,把太阳能转化电能的效率只有13%左右,价格比较便宜,适合推广使用.（4）美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳能电池,光电转换率高达到36%,但这种太阳能太贵,只能用于卫星上使用.知识点三记忆合金1.记忆合金的主要成分是钛和镍.2.记忆合金的物理性质：当物体温度达到一定的数值时,材料内部的晶体结构会发生变化,从而导致了外形的变化.【跟进训练】1.“纳米”是长度的单位,将某些物质的尺度加工到1～100 nm,他们的物理性质与较大尺度时相比,发生了异常的变化,这就称为纳米材料.2.下列电池对环境不会造成污染的是（ D ） A.干电池 B. 铅蓄电池C.锂粒子电池D.硅光电池3.记忆合金的主要成分是镍和钛它独有的物理特性是：当温度达到某一数值时,材料内部的晶体结构会发生变化,从而导致外形的变化.4.关于“绿色”能源和记忆合金中,理解正确的是（ C ）A.所谓“绿色”能源是指颜色是绿色的能源,如包装纸是绿色的锂电池等B.硅光电池比锂电池更优越绝对无污染C.记忆合金是一种有记忆,能记住原来形状的一种特殊金属D.一般金属合在一起,能制成记忆合金5.我们学习了新材料及其作用,除了纳米材料、“绿色”能源、记忆合金外,写出你还知道的一种新材料的名称.答：超导材料.1.纳米技术是指纳米尺度内的科学技术,它是现代科学技术的前沿.2.最理想的绿色能源是太阳能.完成本课对应训练．教学视频见课件．。

第四节《新材料及其应用》教案(北师大版初二上)教材分析

第四节《新材料及其应用》教案（北师大版初二上）
教材分析
本节内容的安排要紧是让学生感受到时代科技进展的脉搏，形成并保持积极向上的精神状态，初步认识科技进展对人类社会进展所产生的阻碍，激发学生的学习爱好，增强学生的科技意识，鼓舞学生努力学习，力争今后能在新材料的开发和应用上做奉献，有对国家和人民的使命感和责任感，关于知识方面不做具体的要求．
教材上所涉及到的知识也只是起到一个抛砖引玉的作用，对新材料的认识还给同学和老师留了专门宽敞的空间，搜集资料的过程和同学们交流的过程是本节课的关键．在内容的实施过程中，老师对学生的活动过程的监控就显得专门重要，及时发觉学生预备过程中的咨询题，既保证了交流活动的顺利进行，也在过程培养了学生有打算完成调查研究的科学素养．教师在这节课中重点突出了引导者的角色和参与者的角色．。

第四节《新材料及其应用》教案(北师大版初二上)载人航天与太空碎片

第四节《新材料及其应用》教案（北师大版初二上）载人航天与太空碎片太空碎片是指人类的太空活动过程中遗留在太空的废弃物．从航天飞机的飞行实践和国际空间站为时不长的飞行记录来看，太空碎片的咨询题差不多不容忽视了，专门是载人航天，随着我国载人航天技术的突破，长期的载人航天势在必行，太空碎片的防护研究也应及早进行．太空碎片对所有的航天器都有破坏作用，载人航天器更需要防护，缘故如下：〝人〞是最宝贵的，也是最脆弱的载人航天器的最大特点确实是有〝人〞，而〝人〞是最宝贵的，也是最脆弱的，其价值是所有其他航天器所无法比拟的，它需要的环境条件也远远超过其他航天器，载人航天需要有更高的可靠性，这是无庸置疑的．假如讲目前的太空碎片对一样航天器造成的威逼还能承担的话，对载人航天来讲就差不多是必须采取措施了．载人航天器是大型航天器因为宇航员必须带有生命保证系统，宇航员还需要有一定的活动空间，因此载人航天器的体积一样都比较大，现在航天飞机的尺度在数十米，空间站的尺度在数百米的量级．而我们明白太空碎片造成的风险是与航天器的面积〔尺度的平方〕成正比的，面积越大，受太空碎片碰撞的概率也越大．载人航天器是复杂和易损的载人航天器除了要具备一样航天器所具备的功能以外，它还需要保证宇航员的生命和健康，为宇航员的工作提供必要的条件．因此载人航天器比一样的卫星更为复杂，需要采纳更多的新技术，这不可幸免地使它更容易受到损坏．载人航天器有密封加压舱在宇航员生活、居住的舱段里，需要为宇航员营造一个与地面相近的舒服的环境，必定要有一个大气环境，气压接近一个大气压．而太空碎片打在舱壁上造成的直截了当后果是穿孔，它将赶忙造成舱内大气迅速向外泄漏，直截了当威逼宇航员的生命安全．它比不充加压气体的航天器更容易受到太空碎片的损害．载人航天器需要及时抢修随着航天技术的进展，在太空对航天器进行修理将越来越普遍，但往往需要较长的等候时刻，这对一样的应用卫星来讲是不成咨询题的，然而对载人航天器来讲，一旦受到损害就必须赶忙抢救，时刻确实是生命，给抢救工作带来专门大的困难，事后抢救的困难转嫁到事前防范工作的加强上，更需要周密细致的防范．载人航天器在低高度上运行为了躲开地球辐射带对航天器的辐射效应，载人航天的轨道一样选择在低地球轨道上，尽管它不是太空碎片最密集的区域，然而太空碎片的密度仍旧专门大．而且由于大气的作用，所有轨道比它高的碎片最后都要通过它飞行的高度并最后陨落．最近在考虑减少太空碎片阻碍的措施时，还有人提出工作任务完毕的航天器要〝离轨〞，方向之一确实是将这些航天器的轨道降低到寿命较短的轨道上来，确实是讲将它们移到低高度轨道上来，这必定要增加低高度上的太空碎片密度，增加在那个轨道上运行的载人航天器的风险．载人航天器将在太空长期飞行空间站是今后载人航天的重要形式，它的特点是将在太空长时刻运行，在轨道上运行的时刻将在十余年到数十年之间．航天飞机每次飞行的时刻尽管都不长，但多次反复使用的结果，一艘航天飞机总的飞行时刻积存也将专门长．而太空碎片的威逼是和运行时刻成正比的，这也是载人航天更需要考虑太空碎片防护的重要缘故．太空碎片的研究工作是十分广泛的，与载人航天项目关系最紧密，需要载人航天项目支持的有：1、载人航天器运行轨道邻近的太空碎片模式；2、太空碎片模式必须能给出运行轨道．。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

《四、新材料及其应用》
教学目标
（一）知识与技能
1、初步认识纳米材料的高科技应用。

2、常识性了解“绿色”能源。

3、常识性了解记忆合金在各种领域的应用。

（二）过程与方法
通过介绍一些新材料的应用，激发学生学习物理的热情，调动学习的积极主动性。

（三）情感态度与价值观
通过认识和学习一些新材料，激发学生学习物理的兴趣，了解物理世界的强大。

教学重点
1、初步认识纳米材料的高科技应用。

教学难点
1、了解记忆合金的“记忆”能力。

教学过程
（一）纳米材料
21世纪是科技高速发展的一个世纪，其主要方向之一就是新材料的研制和应用。

新材料的研究是人类对物质性质的认识和应用向更深层次的进军。

我们在本章开始的时候就学习了物质的尺度，知道了纳米这个单位。

这个单位实在是太小了，过去我们在生活中没有关注它，但现在却成了人们谈论的热门话题。

原因是人们发现，将某些物质的尺度加工到1～100nm，它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时比，发生了异常的变化，这就称为纳米材料。

一些新颖的纳米材料被应用到某些产品上，产生了神气的效果。

（投影）纳米材料的应用：
（1）洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，就具有抑制细菌生长的功能。

（2）普通领带的表面经过纳米方法处理后，会有很强的自洁性能，不沾水，也不沾油。

（3）用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的可韧性，用于制造发动机的缸体，汽车会跑的更快。

教师总结：纳米材料在高科技上还有很多应用，下面就由同学们来介绍吧，请同学们将昨天老师布置的要求你们上网查找有关纳米材料的资料拿出来。

学生发言并讨论。

教师总结，并对同学们的表现给予肯定和表扬。

（二）“绿色”能源
人类一直在寻找各种高效和“绿色”的能源，新材料在这方面扮演了重要的角色。

以电源为例，长期以来使用的干电池具有轻便的优点，但只能使用一次，丢弃后会污染环境；铅蓄电池能反复使用，但是又太笨重了。

锂是密度最小的金属，只有0.534g/cm3,大约是铅的1/20、镍的1/16。

用锂作电极制造出的锂离子电池,它具有体积小、质量轻、能够多次充电,对环境污染小等特点,已经被广泛地应用于移动通信、小型摄像机等设备上。

并且完全不会造成污染。

我们在第一章的学习中认识了晶体,最初的光电池就是用硅的单晶体制造的,面积只能做到几十平方厘米。

近年来开发的多晶硅和非晶硅材料,能够制造出大面积的太阳能电池,发电的效率提高、成本下降,1m3的面积可以提供100多瓦的电力。

人造卫星离不开它，家庭生活中也可以使用它。

（三）记忆合金
（播放录象）：科普博览会上的神奇金属花。

同学们刚才看到的这种金属花很奇特吧，它是根据什么道理制成的呢？
原来它的花瓣是用一种特殊的金属片——记忆合金制成的，它原本是开放的，后来被弯成合拢的，当用灯泡把它加热到一定的温度时，就自动恢复原状，表现了它具有“记忆”能力。

记忆合金的主要成分是镍和钛，它独有的物理特性是：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外型的变化。

现在已经有多种形状的记忆合金医用支架，用于外科手术。

还可以将记忆合金制成的弹簧安装在热水器的出水阀门内，当水温超过某一温度（例如80℃）时，弹簧自动伸长，将阀门关闭而停止出水，避免发生烫伤人的事故。

（四）课堂小结
1、我们学习了纳米材料的高科技应用。

2、了解“绿色”能源和记忆合金。