第二章第四节 新材料及其应用
物理八上2.4《新材料及其应用》课件
绿色能源
图示
特点
应用
锂离子电池体积小，质量 移动通信、小型
小，能多次充电，污染小 摄像机等 绿
硅光电池能够把太阳能直 人造卫星、家庭 色
接转换成电能，效率高， 生活、发电等 能
成本低，完全不污染环境 源
氢电池无污染、无噪声、 发电、汽车和航
高效率
天领域等
说明：除了我们学习的三种绿色能源之外，现在正在大力 发展的风能、潮汐能等都是绿色能源.
解析：纳米材料就是采用化学、物理甚至生物方法将 物质变成纳米级的微细颗粒后形成的材料，其基本单元很 小，但它本身不一定小.纳米材料在自然界中广泛存在，如 蛋白石、陨石碎片、海洋沉积物等中都能见到它的身影.
角度b 纳米材料的应用 例6 (多选)下列说法中利用纳米材料的特殊作用的有(CD)
A.为了装饰，在墙壁上涂刷漆，漆能吸附在墙上 B.用胶水可以把两张纸糊在一起 C.用纳米陶瓷粉制成的陶瓷不易撞碎，具有一定的韧性 D.下雨天红红的羽绒服不易被水淋湿 解析：为了装饰，在墙壁上涂刷漆，在两张纸之间涂抹胶水， 普通油漆和胶水都不是纳米材料，A、B不符合题意；用纳米陶 瓷粉制成的陶瓷韧性好，不易碎，C符合题意；纳米防水布可制 成防水雨衣，羽绒服面料用纳米材料制成，不易被水淋湿，D符 合题意.
核心素养 例11 阅读资料内容，回答问题. 新型温度计 日本科学家利用碳纳米管研制一种新型的温度计，它
可以测量50~500 ℃之间的温度，预计在微观环境中将有广 泛地应用前景.日本物质材料研究机构的科学家在英国(自 然)杂志上发表报告说，他们在直径为75 nm的碳纳米管里 充入金属镓液体，对它加热，然后冷却.结果发现，在50～ 500 ℃之间，碳纳米管中镓液柱的高度随温度的变化呈现 均匀变化，就像普通温度计里的酒精或水银柱的高度变化 一样，液柱最长可以达到10 nm.
北师大版八年级物理上册 第二章 第4节 新材料及其应用 (解析版)
第二章第4节新材料及其应用一、单选题1.碳化硅纤维是一种陶瓷纤维类材料，具有高强度、耐高温、抗腐蚀、易加工编织等特性，用做增强材料时，常与碳纤维、玻璃纤维、金属铝复合，具有耐磨损、质轻、耐疲劳等特性。
下列可以直接用碳化硅纤维来制作的是（）A. 喷气式飞机的刹车片B. 体育用品C. 过滤高温气体的滤布D. 汽车部件2.各种新材料正在提高我们的生活品质，坚硬的纳米材料一石墨烯，就是其中的一种，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性。
下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（）A. 防弹衣B. 电脑元件C. 隔热手套D. 太阳能电池3.清华大学的研究人员发明一种新型陶瓷，既可以像海绵一样变形，也能像陶瓷一样隔热、绝缘，同时具有超轻、高韧性等特点这种材料适合用来制造下列哪种物品（）A. 自行车的车架B. 新型消防服C. 输电导线D. 便携式水果刀4.近年来，我国在科研领城不断取得新的突破，一些研究和应用已经步入世界先进行列。
下列研究中我国与世界先进国家还存在较大差距，需要努力追赶的是（）A. 量子科技B. 5G通信C. 北斗导航系统D. 芯片设计制造5.“智能纤维”是一种新型材料，能对外界环境和内部状态的变化做出响应．其中，相变纤维能够通过吸热、放热来实现对温度的调节；凝胶纤维能够对温度做出反应；电子纤维能够导电以及消除静电；记忆纤维能够在特定环境下恢复原状．下列说法正确的是（）A. 相变纤维制成的衣服可以调节体温是通过做功来实现的B. 用凝胶纤维有可能制成显示体温的衣服C. 电子纤维是一种绝缘体D. 记忆纤维发生形变后无法恢复原状6.纳米陶瓷作为高科技材料应用广泛，它具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防浸透、完全无磁性等特点，但它不可用于下列哪项技术中（）A. 纳米陶瓷刀B. 公交IC卡C. “嫦娥二号”外表涂层D. 装浓硫酸的容器7.纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质，具有记录密度大、矫顽力高、记录质量好等特点，下列器件可用纳米磁性材料制成的是（）A. 洗衣机内壁B. 耐腐蚀容器C. 计算机存储器D. 高性能防弹背心8.“纳米材料”的出现成了人们谈论的热门话题，下列关于“纳米材料”的说法正确的是（）A. 人们找到了一种特殊的“纳米材料”，制成了“纳米抗菌奶瓶”B. “纳米防水布”是利用纳米能防水的特性制成的C. 只要认真的去探究寻找还可以找到许许多多的纳米材料D. 某些物质的尺度加工到1﹣100nm，它们的物理性质或化学性能发生了异常变化，这就是我们说的纳米材料9.下列现象中有悖文明的做法是（）A. 将秤砣内部用密度小的材料填充B. 用黄金制作首饰C. 将纳米技术应用于生活之中D. 用铝这种轻质材料制造飞机10.纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，它具有坚硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、完全无磁性等特点，它不能应用于（）A. 公交IC卡B. 切割硬物的刀具C. “嫦娥二号”外表涂层D. 装浓硫酸的容器11.2010年诺贝尔物理学奖授予英国两位科学家，他们研究的石墨烯是只有一个原子厚度的碳纳米新型材料，该材料属性奇特，其中还具有良好的导电性．则下列说法错误的是（）A. 研究和生产石墨烯需要纳米技术B. 纳米技术是微观范围内的科学技术C. 石墨烯虽然是非金属但可以作为导体使用D. 石墨烯是超导体材料12.下列关于纳米的叙述错误的是（）A. 纳米是一个长度单位，符号是nmB. 人们在纳米尺度内发现很多新的现象，给技术上带来很多新进展C. 纳米技术是现代科学技术的前沿，我国在这方面的研究具有世界先进水平D. 所有的高科技产品都与纳米技术有关13.纳米技术在研究电学材料、光学材料、高密度材料方面有广泛的应用前景，纳米是下列哪种物理量的计算单位（）A. 长度B. 体积C. 质量D. 时间14.纳米陶瓷是一种高新科技材料，具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透、完全无磁性等特点，以下选项中哪项可以利用纳米陶瓷材料制造（）A. 高压输电线B. 装浓硫酸的容器C. 银行储蓄卡D. LED发光二极管15.在下列有关现象的解释中，正确的是（）A. 纳米材料颗粒能制造出很多特殊功能的物体，但它并不是分子B. 封闭在容器内的液体很难被压缩，说明分子间仅有排斥力C. 用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有吸引力D. 铅笔笔芯在白纸上划出一条断断续续的细线，说明分子间有空隙二、填空题16.纳米技术是以0.1～100nm这样的尺度为研究对象的前沿科学，目前我国在纳米技术的研究方面已经跻身世界前列，我国制造出来的最薄的金箔的厚度为91nm=________dm．17.纳米是________的单位．1nm=________m，纳米技术是________尺度内的极微科学技术．18.石墨烯被证实是世界上已经发现的最薄、最坚硬的物质，它的导电性能好、导热性能强，熔点超过3000℃．你认为用石墨烯做成的导线________用来做保险丝（即熔丝）；________用来做高压输电线（选填“能”或“不能”）．科学试验表明：向空烧杯内倒入酒精与水的混合物（如图所示），盖紧石墨烯薄膜，一个月后，检查发现薄膜覆盖紧密完好，烧杯内只剩余酒精，再以后，烧杯内液体体积保持不变．在一个月时间内，烧杯内剩余液体的密度________（选填“变大”“变小”或“不变”）．此实验说明石墨烯薄膜能使________的分子通过（选填“酒精”或“水”）．19.纳米技术是在0.10纳米至100纳米的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术．纳米技术研究领域被公认为是21世纪最具有前途的科研领域之一．纳米是________的单位．（填写物理量的名称）20.我国对纳米技术的研究具有世界先进水平，纳米实际上是________单位，1nm=________m．21.经过纳米方法处理的领带具有很强的________性能，不沾水也不沾油．用纳米陶瓷粉制成的陶瓷具有一定的________性，不易碎．22.纳米技术是高新科学技术和工作技术．纳米（nm）是________单位，若一个原子的直径为10nm，合________m．把________个原子一个挨一个地排列起来长度是1mm．三、解答题23.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．答案解析部分一、单选题1.【答案】C【考点】纳米材料及其应用【解析】【解答】碳化硅纤维主要用做耐高温材料和增强材料，耐高温材料包括热屏蔽材料、耐高温输送带、过滤高温气体的滤布等。
2-4新材料及其应用课件
3、下列关于记忆合金说法正确的是( ).
A、记忆合金是一种特殊的金属。
B、记忆合金的主要成分是镍和钛，它具有
记忆效应，能恢复到原来的形状。 C、记忆合金是一种记住很多知识的合金。 D、以上说法都不对。
第二章 物质性质的初步认识
第四节 新材料及其应用
1、了解纳米材料、绿色能源和记忆合金等新
材料在生产、生活中的应用。
2、了解其他新材料的有关应用，培养收集信
息的能力。
同学们认真阅读课本P55，边读边思考下列问题： 1、什么是纳米材料？
2、列举纳米材料在日常生活中的应用。
纳米技术的应用
1、经过纳米方法处理的布料具有很强的 自洁
能力，不沾水也不沾油。 2、 2007年10月24日，我国首次发射的月球探 测器“嫦娥一号”获得圆满成功，它的两个巨 太阳能 大的“翅膀”是______ 电池板，这种发电装置 比起普通的发电机不仅质量小，而且对环境不 绿色 造成污染，因此这种电池也是一种_____能源， 而它的 电池支架也可以随着温度的变化而曲伸 记忆合金 变化，制作这种支架要用的材料应是_______ 。
纳米墙壁漆
纳米布
纳米水杯
纳米电子元件
同学们认真阅读课本P56边读边思考下列问题：
1.以你自己的理解说一说你所知道的“绿色能 源”。 2.记忆合金的成分和特性分别是什么？ 3.说一说金属花的性质原理及记忆合金在生活 中的应用。
“绿色” 能源
记忆合金“花朵”
记忆金制成的弹簧
记忆合金制成的“热力发动机”
新材料及其应用
应用
纳米材料
“绿色”能源 “记忆”合金
环保、高效、 可再生 温度变化导致外 形变化
谈一谈： 在你的生活中、在附近 的工厂中、在农业生产中哪 些地方用到了新材料。或者 你认为未来新材料可能会有 哪些内的科学技术，它是现代科 学技术的前沿，纳米是一个很小的 尺度 单位， －9 1x10 1nm = m； 2、我们在日常生活中长期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 笨重 了；用锂做的电极制 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。最理想的绿色能源是 太阳能 。 3、记忆合金的主要成分是 镍 和 钛 ，它的物理性 质是当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。
课堂小结：
本节课主要认识了 1、纳米材料及其应用； 2、绿色能源的开发和利用； 3、新材料----记忆合金； 作业： 请同学们课后查阅相关资料查阅以下新材料： 1、单晶硅、多晶硅太阳能电池 2、液晶材料，二极管 3、高温超导陶瓷、超导体、航天飞机、宇航服 4、光导纤维、光缆
LED灯
光 导 纤 维
北师大版物理八年级上册第二章第四节
新材料及其应用
授课教师：达丽娜
1.你从课本中了解到哪些 新材料？ 2.这些新材料有什么特点？ 3.这些新材料为我们的生 活带来了哪些便利？
纳米材料
新 材 料
“绿色”能源
记忆合金
交流讨论
新材料 特点
具有很强的自洁性能， 不沾水不沾油 纳米材料在韧性、硬度、 耐温性、耐蚀性、耐磨 性等一个或多个方面高 于普通材料
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
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。
初中八年级物理上册 第二章 第四节《新材料及其应用》课件
•
德国城市为何把硬化地面改成透水路面？有关专家认为，
城市铺设硬化地面会带来环境危害。如，不能通透雨水，使得
雨水对地下水的补充被阻断；雨水在地面汇集，大量集中在机
动车和自行车道上，引起交通堵塞；不能及时吸收雨水，使河
水水位迅速增高；雨水从地面流失或被蒸发，使城市扬尘污染
加重，地面平均温度升高，能源消耗加大等。同时，硬化地面
还会带来严重的生态危害。由于它使地面的空气交换和空气湿
度降低，加速了城市热岛效应的形成。而且硬化地面是“死亡
性地面”，会影响地面的生态系统。
•
相反，透水路面却平衡了城市生态系统。雨水由透水路面
渗透入地，地下水位迅速回升。由于透水地面能通透“地气”，
使地面冬暖夏凉，雨季透水，冬季化雪，可以增加城市居住的
大气 污 染
核污 染
水污 染
绿色能源
利用现代技术开 发干净、无污染的新 能源，如太阳能、风
池航 模 电
常用的手机锂电池
太阳能电池耳机ຫໍສະໝຸດ 利用太阳能飞行（一）电池
1、干电池：只能用一次，丢弃会_污__染__环__境；
2、铅蓄电池：能多次使用，但太笨重不宜携 带；
3、锂电池：体积小，质量轻，能够多次充电 4、使硅用光，电对池环：境把的太污阳染能小转；化为电能，并且对
，
等特点。最理想的绿色能源是
3、记忆合金外的形主要成分是
和
晶体。 ，它的物理性质是当温
度达到一定的数值时材料内部的
结构会发生变化，从
而导致了
的变化。
课堂小结：
本节课主要认识了
1、纳米材料及其应用； 2、绿色能源的开发和利用； 3、新材料----记忆合金；
弹超 衣级
新材料及其应用1PPT课件
化面积；在房舍周围、居民区步行道、校园和 公园的步行道上，由于往来行人较多，路面使 用率高，因此他们大多采用细碎石或细鹅卵石 铺路。由大小均匀的石子散落而成的路，不仅 地面透水性好，而且还不长杂草；城市街道的 主要路面则用有孔砖加碎石来铺设，即在带孔 的地砖孔中撒入碎石。这种地面不生杂草，但 可使雨水顺利渗透，其地面的热反射也大大低 于全硬化地面。
14
大气 污 染
15
核污 染
16
水污 染
17
绿色能源
利用现代技术开 发干净、无污染的新 能源，如太阳能、风 能、潮汐能等 ．
18
航 模 电 池
19
常用的手机锂电池 20
太阳能电池耳机
21
利用太阳能飞行
22
（一）电池
1、干电池：只能用一次，丢弃会_污__染__环__境； 2、铅蓄电池：能多次使用，但太笨重不宜携
10
太阳能路灯 太阳能电池车
11
形态各异的记忆弹簧
12
（一）纳米材料
1、纳米是_长__度__单位,1nm=_1_x_1_0_－_9m ;
2、一张纸的厚度约为0.1mm,合1_x_1_0_5_nm.
13
纳米材料
将某些物质的尺度加工到 １－100nm时，它们的物理性 质或者化学性能与较大尺度时 相比，发生了异常的变化，这 就称为纳米材料。
You Know, The More Powerful You Will Be
25
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
四、 新材料及其应用
四、新材料及其应用一、教学目标（一）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、了解其它新材料的有关应用，培养收集整理信息的能力。
（二）过程与方法1、通过利用不同的渠道收集信息，体验收集整理信息的过程。
尝试一种新的学习方法2、通过研究、交流调查、研究结果，了解新材料的广泛应用和未来发展前景。
（三）情感、态度和价值观1、通过了解新材料的有关应用，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。
在合作中培养协作精神。
二、教学重点、难点重点：对学生收集、整理信息的过程的指导难点：：对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的提出问题的指导三、学生课前准备：提前向学生提供如下的调查研究的问题要求学生完成阅读课本、调查或上网认识：1、纳米技术；2、记忆合金；3、单晶硅、多晶硅（太阳台能电池），4、钕铁硼材料；液晶材；5、防弹衣、贫铀弹、不锈钢。
四、教学过程（一）纳米材料21世纪是科技高速发展的一个世纪念，其主要方向之一就是新材的研制作和应用。
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，这个单位实在太小了，过去我们在生活中没有关注它，但现在却成了人们的谈论的热门话题。
原因是人们发现：将某些物质的尺度如工到1～100纳米，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，产生了神奇的效果。
（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年纳米方法处理后，会有很强的自洁性能，不沾水，也不沾油。
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第四节新材料及其应用
教学目标
1.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。
2.过程与方法
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。
3.情感、态度和价值观
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。
教学重、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。
教学用具
多媒体图片、录像
一、目标导学
（一）导入新课
播放录像，让学生观看一些新材料的应用，问你们见过不沾水的布吗？人造卫星在太空中运行是靠什么提供能量？进而导入新课。
（二）展示目标（见教学目标）
二、自主学习
（一）自学提纲
1.纳米是单位，1纳米= 米。
2. 叫纳米材料。
3.有关纳米材料的应用
①洗衣机桶表面上用了纳米尺度的材料后，具有_______功能；
②普通领带的表面经过纳米技术处理后，具有很强的；
③利用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的_______。
______达到某一数值时，材料内部的____________会发生变化，从而导致了________的变化。
6.举出生活中应用记忆合金的例子。
7.思考：你还知道有哪些新材料及其应用。
（二）自主学习
三、合作探究
（一）小组互探
（二）师生互探：
1.解答各小组自学中遇到不会的问题.
2.让学生说出自己知道的其他新材料的应用实例.
四、达标训练
1.“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（）
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________它独有的物理特性是：当温度达到某一数值时，材料内部的________会发生变化，从而导致________的变化。
4.关于“绿色”能源和记忆合金，理解正确的是（）
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.在生产和生活中，人们常以密度作为所选材料的主要考虑因素，如：用密度较小的铝合金作为飞机外壳的主要材料等。
下面属于主要从密度的角度考虑选材的是（）
A．用塑料做电源插座的外壳
B．用塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”
C．用水作为汽车发动机的冷却液
D．用橡胶做汽车轮胎
课堂小结
谈谈本节课你的收获。
五、堂清检测
1.洗衣机桶的表面上用了纳米材料的氧化硅微粒和金属离子的组合，具有______功能；经过纳米方法处理的领带具有很强的_______性能，不沾水也不沾油；用纳米陶瓷粉制成的陶瓷具有一定的______性，不易碎。
2.硅光电池能够把能转换为能，并且对环境，是最理想的“绿色”能源。
3.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，它的主要成分用制成，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。
4.高压输电网中的铁架与导线间必须用绝缘材料连接，由于长期暴露在室外，要求这种材料的性质相当稳定。
下列最适合做这种材料的是（）
A.铝合金
B.橡胶
C.干木材
D.陶瓷
5.在1989年 12月20日凌晨，美军的两个中队 F-117A隐形战斗轰炸机，躲过昼夜处于高度戒备状态的巴拿马对空监视雷达系统，突然出现在巴拿马城西120km处的一个军用机场上空，为美军大规模入侵巴拿马夺取了制空权。
F-117A隐形战斗轰炸机用到下列哪种材料（）
A.超导材料
B.纳米材料
C.记忆合金
D.隐形材料
板书设计
新材料及其应用
一、纳米材料
1、1纳米= 米
2、纳米材料
3、应用
二、“绿色”能源
1、锂电池⑴优点⑵应用
2、硅光电池⑴优点⑵应用
三、记忆合金
1、材料
2、特点
3、应用
课后反思。