纳米材料学教案
小学教案设计《纳米技术就在我们身边》
小学教案设计《纳米技术就在我们身边》1. 教材分析1.1 《纳米技术就在我们身边》是一篇介绍纳米技术这种高新科技的科普类文章。
教材中通过列举实例，如纳米涂层、碳纳米管、纳米吸波材料等在日常生活、医疗、航空航天等领域的应用，让学生初步了解纳米技术的神奇之处，感受科技对生活和社会发展的巨大影响。
这篇课文具有很强的科学性与时代性，是培养学生科学素养、激发学生对科学技术探索兴趣的重要素材。
1.2 从教材内容结构来看，文章采用总分总的结构。
开篇点明纳米技术就在我们身边，中间分别阐述纳米技术在不同领域的应用，结尾展望纳米技术的未来发展前景。
这样的结构安排有助于学生理解文章内容，同时也为学生学习说明文的写作结构提供了范例。
2. 学情分析2.1 小学阶段的学生对于新鲜事物充满好奇心，但他们的抽象思维能力尚未完全发展成熟，对于纳米技术这种较为抽象的概念理解起来可能会有一定难度。
2.2 在知识储备方面，学生已经有了一定的科学常识基础，但对于纳米技术这种前沿科技了解甚少。
然而，这个年龄段的学生具有很强的想象力，教师可以利用这一特点，引导学生通过想象和实例相结合的方式来理解纳米技术的相关知识。
2.3 在学习习惯方面，学生已经初步具备了自主学习和合作学习的能力，但在学习科普类文章时，可能缺乏深入探究的方法和耐心，需要教师在教学过程中加以引导。
3. 教学目标3.1 知识与技能目标3.1.1 学生能够正确、流利、有感情地朗读课文，理解课文内容。
3.1.2 认识“乒、乓”等12个生字，会写“纳、拥”等15个字，掌握“碳纳米管”“纳米涂层”等词语。
3.1.3 了解纳米技术的概念、特点及其在生活中的应用。
3.2 过程与方法目标3.2.1 通过阅读、讨论、查阅资料等方式，提高学生的阅读理解能力和信息搜集能力。
3.2.2 引导学生学会从文中找出关键语句，概括纳米技术的相关知识，培养学生的归纳总结能力。
3.3 情感态度与价值观目标3.3.1 激发学生对纳米技术等高新科技的兴趣，培养学生热爱科学、探索科学奥秘的精神。
初中数学课本纳米技术教案
初中数学课本纳米技术教案教学目标：1. 了解纳米技术的概念和发展历程。
2. 掌握纳米技术的应用领域和前景。
3. 培养学生的创新意识和科技素养。
教学重点：1. 纳米技术的概念和发展历程。
2. 纳米技术的应用领域和前景。
教学难点：1. 纳米技术的原理和制作过程。
2. 学生动手实践能力的培养。
教学准备：1. PPT课件。
2. 纳米技术相关视频资料。
3. 纳米技术实验器材。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生思考：我们在课本中学到了很多数学知识，那么你们知道课本中还有哪些隐藏的技术吗？2. 学生回答：计算机技术、互联网技术、大数据技术等等。
3. 教师总结：今天我们要学习的是课本中的纳米技术。
二、纳米技术的概念和发展历程（10分钟）1. 纳米技术的概念：介绍纳米技术的定义和特点。
2. 纳米技术的发展历程：介绍纳米技术的发展过程和重要事件。
三、纳米技术的应用领域和前景（10分钟）1. 纳米技术的应用领域：介绍纳米技术在各个领域的应用实例，如材料科学、医学、环境保护等。
2. 纳米技术的前景：介绍纳米技术未来的发展趋势和前景。
四、纳米技术实验（10分钟）1. 引导学生动手进行纳米技术实验，如制作纳米材料、观察纳米结构等。
2. 学生在实验过程中感受纳米技术的魅力和应用。
五、总结和展望（5分钟）1. 总结纳米技术的概念、发展历程、应用领域和前景。
2. 展望纳米技术在未来生活中的应用和发展。
教学反思：本节课通过讲解和实验相结合的方式，让学生了解了纳米技术的概念、发展历程、应用领域和前景。
在教学过程中，要注意引导学生思考和动手实践，培养学生的创新意识和科技素养。
同时，教师也要不断学习和更新知识，提高自身的科技素养，为学生提供更好的教学资源和服务。
第7课《纳米技术就在我们身边》教案
1.理论介绍：首先，我们要了解纳米技术的基本概念。纳米技术是指研究和应用在纳米尺度（1-100纳米）上的物质性质和应用的技术。它是现代科技的前沿领域，对材料、能源、生物医学等多个领域有着重要影响。
2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。例如，纳米涂层技术如何使物体表面具有防水、防油、防菌等特性，以及纳米材料如何提高运动服的弹性和强度。
五、教学反思
在上完《纳米技术就在我们身边》这节课后，我思考了很多。首先，我发现学生们对纳米技术的概念和应用非常感兴趣，他们在课堂上积极参与，提出了很多有深度的问题。这让我深感欣慰，也证明了我的教学设计在一定程度上激发了学生的好奇心和探索欲。
然而，我也注意到在讲解纳米尺度时，部分学生对此感到困惑，难以将纳米与实际物体大小联系起来。在今后的教学中，我需要寻找更多直观的比喻和教具，帮助学生更好地理解纳米尺度的概念。
在小组讨论环节，学生们表现出较高的积极性，能够围绕纳米技术在实际生活中的应用展开热烈的讨论。但在引导和启发学生思考问题时，我发现自己的问题设置还不够精准，有时未能充分调动学生的思维。为了提高讨论效果，我需要在问题设计上下更多功夫，努力提高问题的针对性和启发性。
在总结回顾环节，学生对纳米技术的概念和应用有了较为全面的掌握，但在个别知识点上仍存在盲区。为了帮助学生巩固知识点，我计划在课后布置一些针对性的作业，并结合学生的完成情况，进行有针对性的辅导。
-纳米技术应用：纳米材料、纳米药物、纳米机器人等在生活中的具体应用案例。
-纳米技术的意义：理解纳米技术对人类生活和社会发展的积极影响。
举例解释：
-通过具体的纳米材料实物或模型，让学生直观感受纳米尺度，强调纳米技术的核心是控制和操作原子、分子级别的物质。
纳米材料与纳米技术实验教案
纳米材料与纳米技术实验教案第一部分：引言纳米材料与纳米技术是现代科学与技术中一个备受关注的领域，其应用前景广阔。
为了深入了解并掌握纳米材料与纳米技术的基本知识和实验操作技巧，本实验教案旨在引导学生开展一系列与纳米材料相关的实验，以提高学生的实验技能和科学素养。
第二部分：实验设备与试剂在进行纳米材料与纳米技术实验之前，需要准备以下实验设备和试剂：1. 纳米材料制备设备：包括原子力显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等。
2. 化学试剂：例如金属盐、表面活性剂、溶剂等。
3. 实验器皿：例如玻璃容器、烧杯、烧瓶、移液管等。
4. 个人防护装备：包括实验手套、安全眼镜、实验室外套等。
第三部分：实验内容本实验教案包括以下几个实验项目：实验一：纳米材料制备方法比较1. 目的：掌握不同制备方法对纳米材料结构和性质的影响差异。
2. 实验步骤：a. 准备不同制备方法的纳米材料，例如溶胶-凝胶法、溅射法、热分解法等。
b. 制备并进行相应的表征实验，如X射线衍射、透射电子显微镜等。
c. 分析比较不同制备方法所得纳米材料的结构和性质差异。
实验二：纳米颗粒的表面修饰与功能化1. 目的：了解纳米颗粒的表面修饰方法以及功能化对其性质和应用的影响。
2. 实验步骤：a. 使用不同表面活性剂对纳米颗粒进行修饰，并进行适当的表征实验。
b. 考察不同表面修饰方法所得纳米颗粒的粒径、分散性和稳定性的差异。
c. 探索功能化纳米颗粒的一些可能应用，例如催化、电子器件等方面。
实验三：纳米材料的物理性质测定1. 目的：学习纳米材料的常见物理性质测定方法。
2. 实验步骤：a. 使用适当的实验方法测定纳米材料的光学性质，例如吸收光谱、发射光谱等。
b. 使用常见的仪器测量纳米材料的导电性和磁性。
c. 比较分析纳米材料与宏观材料在物理性质上的差异。
第四部分：实验结果与分析根据实验的数据和分析结果，学生需要撰写一份实验报告，包括以下内容：1. 实验目的和背景：简要介绍纳米材料与纳米技术的重要性和研究意义。
初中七年级《神奇的纳米》教案
初中七年级《神奇的纳米》教案一、教学目标1.熟悉纳米科技的概念和应用；2.了解纳米材料的特殊性质，如表面积大、导电性强等；3.掌握纳米材料的制备方法；4.能够简单地谈论纳米科技的优缺点。
二、教学内容1. 纳米科技概述（1）认识纳米科技提示：纳米科学和纳米技术的起源、纳米科技在生活和实践中的应用。
（2）纳米科技的概念提示：什么是纳米? 纳米科技的定义是什么?2. 纳米材料的特殊性质（1）纳米材料的概念提示：纳米材料的构成单位及特殊性质。
（2）表面积大提示：纳米材料的表面积大是产生很多特殊性质的原因。
（3）导电性强提示：介绍纳米晶体、纳米线、纳米管等纳米材料的优异导电性能。
3. 纳米材料的制备方法（1）物理法制备纳米材料提示：制备纳米颗粒，包括惰性气体凝胶法、物理雾化法、磁控溅射法、等离子体法。
（2）化学法制备纳米材料提示：制备纳米材料的方法，包括微乳液法、胶体溶胶法、水热反应法、溶胶凝胶法等。
4. 纳米科技的应用（1）生物医学提示：纳米材料在生物医学领域的应用，从纳米传感器、纳米探针、疫苗递送和分子影像等方面进行详细介绍。
（2）能源环保提示：介绍纳米材料在能源和环保方面的应用，如太阳能电池、燃料电池、水处理等。
5. 纳米科技的优缺点（1）优点提示：纳米科技的优点，包括制造更高品质的产品，提高能源效率，对人体健康影响小等。
（2）缺点提示：纳米科技的缺点，包括纳米材料的生产过程可能对环境造成污染，对纳米材料的毒性和环境安全问题不明确等。
三、教学方法本课程内容复杂，可采取多媒体演示、课堂讨论、小组讨论等多种教学方法。
四、教学评价学生通过学习和实验，理解评价纳米材料的特殊性质和制备方法，掌握纳米科技的优缺点，提高科学素养。
在小组探究活动中，学生通过团队合作，共同协作解决问题，培养了他们的社交技能和团队意识。
五、教学资源1.教材：《文化课程标准纲要》初中物理（人教版）；2.视频：《纳米科技：小到看不见》；3.课件：纳米科技原理课件。
纳米材料教案初中物理
纳米材料教案初中物理课程目标：1. 了解纳米的概念和纳米材料的特性；2. 掌握纳米材料的制备方法和应用领域；3. 培养学生的创新意识和实践能力。
教学重点：1. 纳米材料的特性；2. 纳米材料的制备方法和应用领域。
教学难点：1. 纳米材料的制备方法；2. 纳米材料的应用领域。
教学准备：1. PPT课件；2. 纳米材料的相关视频或图片；3. 纳米材料的实物样品（如纳米银、纳米碳等）。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 向学生介绍纳米的概念，如：1纳米等于多少米；2. 引导学生思考纳米材料与常规材料的不同之处。
二、纳米材料的特性（10分钟）1. 介绍纳米材料的独特特性，如：高比表面积、优异的力学性能、良好的催化性能等；2. 展示相关纳米材料的图片或视频，让学生直观感受纳米材料的独特性质。
三、纳米材料的制备方法（10分钟）1. 介绍纳米材料的制备方法，如：化学气相沉积法、溶液法、物理气相沉积法等；2. 讲解每种方法的原理和优缺点，同时展示相关制备过程的图片或视频。
四、纳米材料的应用领域（10分钟）1. 介绍纳米材料在各个领域的应用，如：电子、能源、医药、环保等；2. 举例说明纳米材料在实际生活中的应用，如：纳米银抗菌剂、纳米碳电池等。
五、课堂实践（10分钟）1. 学生分组讨论，思考纳米材料在生活中的潜在应用，并汇报讨论结果；2. 教师点评并给予鼓励。
六、总结与反思（5分钟）1. 回顾本节课所学内容，让学生总结纳米材料的特性、制备方法和应用领域；2. 引导学生思考纳米材料的发展前景和可能面临的挑战。
教学延伸：1. 邀请相关领域的专家或企业代表进行讲座，让学生更深入了解纳米材料的研究和应用；2. 组织学生参观纳米材料实验室或企业，直观感受纳米材料的制备和应用过程。
教学反思：本节课通过介绍纳米的概念、纳米材料的特性、制备方法和应用领域，使学生对纳米材料有了更深入的了解。
在课堂实践环节，学生分组讨论纳米材料在生活中的潜在应用，培养了学生的创新意识和实践能力。
《纳米技术就在我们身边》教案
《纳米技术就在我们身边》教案一、教学目标1.认识“纳米、纳米技术”等概念，了解纳米技术的基本原理和应用领域。
2.正确、流利、有感情地朗读课文，理解纳米技术在日常生活、医疗、工业等领域的重要性和应用前景。
3.体会作者对纳米技术的热情和赞美，激发学生对纳米技术的兴趣和好奇心。
4.通过学习，了解我国纳米技术的发展现状，激发学生热爱祖国科技事业的感情。
二、教学重点1.理解纳米技术的概念和原理，了解其在不同领域的应用。
2.感受作者对纳米技术的热情和赞美，激发学生对纳米技术的兴趣和好奇心。
三、教学难点1.理解纳米技术的原理和应用，尤其是其在微观尺度下的特殊性质。
2.激发学生对纳米技术的兴趣和好奇心，培养他们的探索精神。
四、教学准备1.教师准备：课件、纳米技术相关视频资料、实物展示（如纳米材料）。
2.学生准备：预习课文，收集有关纳米技术的资料。
五、教学时间一课时。
六、教学过程（一）激趣导入，揭示课题1.教师播放一段关于纳米技术的视频，展示纳米机器人在人体内的神奇工作，或者纳米材料在生活中的奇特应用。
2.提问：你们知道这段视频展示的是什么技术吗？它在我们的生活中有哪些应用？3.揭示课题：纳米技术就在我们身边。
（二）初读课文，整体感知1.学生自由读课文，读准字音，读通句子。
2.教师指名读课文，纠正字音和语调。
3.学生交流初步感知：通过读课文，你知道了什么？教师引导学生了解纳米技术的概念和原理，以及其在不同领域的应用。
（三）细读课文，品读词句1.学生自主研读课文，边读边思考：纳米技术在我们身边有哪些应用？它给我们的生活带来了哪些改变？并划出关键的语句。
2.小组交流讨论，互相学习。
教师引导学生从重点词句入手，深入体会纳米技术的神奇和实用性。
以下是一个示例：（1）纳米涂层：引导学生抓住“防水”、“防污”、“自洁”等词语体会纳米涂层在日常生活中的应用和优势。
教师随即板书：防水防污、自洁环保。
指导学生有感情地朗读这一部分内容。
纳米材料第5-6讲
18
二、各种蒸发方法的介绍
1、等离子体加热法 、 （1）工作原理 ） 等离子体加热蒸发是利用等离子体的高温而实现对原料加热蒸发的。 等离子体加热蒸发是利用等离子体的高温而实现对原料加热蒸发的。 一般离子体焰流温度高达2000K以上，存在着大量的高活性原子、离子。 以上， 一般离子体焰流温度高达 以上 存在着大量的高活性原子、离子。 当它们以约100—500m／s的高速到达金属或化合物原料表面时，可使其 的高速到达金属或化合物原料表面时， 当它们以约 ／ 的高速到达金属或化合物原料表面时 熔融并大量迅速地溶解于金属熔体中， 熔融并大量迅速地溶解于金属熔体中，在金属熔体内形成溶解的超饱和 过饱和区和饱和区。这些原于、 区、过饱和区和饱和区。这些原于、离子或分子与金属熔体对流与扩散 使金属蒸发。同时，原子或离子又重新结合成分子从金属熔体表面溢出。 使金属蒸发。同时，原子或离子又重新结合成分子从金属熔体表面溢出。 蒸发出的金属原于经急速冷却后收集，即得到各类物质的纳米粒子。 蒸发出的金属原于经急速冷却后收集，即得到各类物质的纳米粒子。 （2）技术特点 ） 优点：产品收率大，特别适合制备高熔点的各类超微粒子。 优点：产品收率大，特别适合制备高熔点的各类超微粒子。 缺点：等离子体喷射的射流容易将金属熔融物质本身吹飞。 缺点：等离子体喷射的射流容易将金属熔融物质本身吹飞。
4
物理方法 制备方法
粉碎法：是以大块固体为原料，将块状物质粉碎、 粉碎法：是以大块固体为原料，将块状物质粉碎、 细化， 细化，从而得到不同粒径范围的纳米粒子 构筑法： 构筑法：是由小极限原子或分子的集合体人工合 成超微粒子。 成超微粒子。
化学方法：化学方法制备纳米粒通常包含基本的化学反应，在 化学方法：化学方法制备纳米粒通常包含基本的化学反应， 化学反应中物质之间的原子必然进行组排， 化学反应中物质之间的原子必然进行组排，这种过程决定物质 的存在形态。 的存在形态。 化学方法的特征： 化学方法的特征： (1)固体之间的最小反应单元取决于固体物质粒子的大小； 固体之间的最小反应单元取决于固体物质粒子的大小； 固体之间的最小反应单元取决于固体物质粒子的大小 (2)反应在接触部位所限定的区间内进行； 反应在接触部位所限定的区间内进行； 反应在接触部位所限定的区间内进行 (3)生成相对反应的继续进行有重要影响。 生成相对反应的继续进行有重要影响。 生成相对反应的继续进行有重要影响
- 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)。
《纳米材料》教学大纲
一、课程基本信息
课程编号：2
中文名称：纳米材料
英文名称：Nano-materials
适用专业：化学工程与工艺
课程类别：专业选修课
开课时间：第5学期
总学时：32
总学分：2
二、课程简介（字数控制在250以内）
《纳米材料》是化学工程与工艺专业的一门专业选修课，本课程系统地讲授各类纳米材料的概念、制备方法、结构和性能特征以及表征技术和方法，在此基础上，对其发展前景进行了展望。
通过本课程的学习，引导大学生对纳米科学和技术进行认知与了解，帮助他们掌握纳米科技和纳米材料学的基本概念、基本原理、研究现状以及未来发展前景，从而启迪大学生的创新思维，拓宽其科学视野，培养他们对纳米科技的学习兴趣。
三、相关课程的衔接
与相关课程的前后续关系。
预修课程（编号）：高等数学B1（210102000913）、高等数学B2（210102000713）、物理化学A1（2）、物理化学A2（2），无机化学（A1）（2）、无机化学（A2）（2）。
并修课程（编号）：无特别要求
四、教学的目的、要求与方法
（一）教学目的
通过本课程的学习，引导大学生对纳米科学和技术进行认知与了解，帮助他们掌握纳米科技和纳米材料学的基本概念、基本原理、研究现状以及未来发展前景，从而启迪大学生的创新思维，拓宽其科学视野，培养他们对纳米科技的学习兴趣。
（二）教学要求
掌握纳米科技和纳米材料学的基本概念、基本原理、研究现状，对未来发展前景有一定的认识。
（三）教学方法
本课程遵循科学性、系统性、循序渐进、少而精和理论联系实际的教学原则，结合最新的研究成果着重讲述有关纳米材料的基本理论、理论知识的应用。
本课程以课堂讲授教学为主，教学环节还包括学生课前预习、课后复习，习题，答疑、期末考试等。
五、教学内容（实验内容）及学时分配
（1学时）
第一章绪论（2学时）
1、教学内容
1.1纳米科技的基本内涵
1.2纳米科技的研究意义
1.3纳米材料的研究历史
1.4纳米材料的研究范畴
1.5纳米化的机遇与挑战
2、本章的重点和难点
本章重点是纳米科技与纳米材料的基本概念。
第二章纳米材料的基本效应（2学时）
1、教学内容
2.1 小尺寸效应
2.2 表面效应
2.3 量子尺寸效应
2.4宏观量子隧道效应
2.5 库仑堵塞与量子隧穿效应
2.6 介电限域效应
2.7 量子限域效应
2.8 应用实例
2、本章的重点和难点
重点：纳米材料的表面效应、小尺寸效应及量子尺寸效应。
难点：宏观量子隧道效应。
第三章零维纳米结构单元（4学时）
1、教学内容
3.1 原子团簇
3.2人造原子
3.3纳米粒子
3.4纳米脂质体及其靶向制剂
2、本章的重点和难点
重点：与纳米粒子的表面修饰，结构特征与特性。
难点：纳米脂质体的形成原理第四章一维纳米结构单元（4学时）
1、教学内容
4.1 碳纳米管
4.2纳米线
4.3同轴纳米电缆
4.4纳米带
4.5纳米环
2、本章的重点和难点
重点：碳纳米管结构与合成
第五章二维纳米结构——纳米薄膜（4学时）
1、教学内容
5.1纳米薄膜的分类
5.2纳米薄膜的制备方法
5.3纳米薄膜的性能
5.4纳米薄膜的应用
2、本章的重点和难点
重点：纳米薄膜的制备方法与性质。
第六章三维纳米结构（6学时）
1、教学内容
6.1纳米玻璃
6.2纳米陶瓷
6.3纳米介孔材料
6.4纳米金属
6.5纳米高分子
6.6 最新研究进展
2、本章的重点和难点
重点：介孔材料分类、结构特征、合成及应用
第九章纳米测量与表征（6学时）
9.1纳米测量技术
9.2纳米材料表征
9.3纳米测量技术的展望
2、本章的重点和难点
重点：纳米材料表征
第十章纳米材料的应用与展望（4学时）
1、教学内容
10.1电子信息领域
10.2生物医学领域
10.3能源与环境领域
10.4军事与航空领域
10.5日常生活领域
10.6 展望
2、本章的重点和难点
重点：各个领域中纳米技术的应用
六、作业（报告）
本课程每章结束后布置若干习题，以巩固所学的知识，提高对所学知识的综合应用能力。
七、课程考核
本课程通过作业练习、平时考核、期末闭卷考试相结合的方式考核学习效果，评定学生的综合成绩。
其中学生平时成绩由作业，课程讨论、质疑答问组成。
综合成绩=30%平时成绩+ 70%期末成绩。
八、教材及主要参考资料（注明是否规划教材或获奖教材，参考资料控制在10项以内。
）（一）建议教材
徐云龙，赵崇军，钱秀珍，《纳米材料学概论》（第一版），上海：华东理工大学出版社，2008。
（二）主要参考资料
1. 曹茂盛。
《纳米材料导论》，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001。
2. 张立德、牟季美，《纳米材料和纳米结构》，北京：科学出版社，2001。
3. 许并社《纳米材料及应用技术》、，北京：化学工业出版社，2004。
九、其它
本课程教学大纲尚需说明的事项，如没有可省略本项
执笔人签名： #### 教研室主任签名：#### 教学院长审核签名：。