新滬科物理九年第二十章材料世界學(xué)案

1、班級(jí)： 組別： 姓名： 組內(nèi)評(píng)價(jià)： 第二十章材料世界第一節(jié)我們周圍的材料學(xué)習(xí)目標(biāo)1知道我們身邊形形色色的材料按不同特點(diǎn)可分為金屬、無(wú)機(jī)非金屬、有機(jī)高分子、復(fù)合材料等四類。2能舉例說(shuō)明材料除具有導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、磁性、密度、比熱容外，材料還具有彈性、硬度、延展性等物理性質(zhì)。3知道材料對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用。知道新材料的發(fā)展為科技發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)的同時(shí)，造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染題。自主學(xué)習(xí)一形形色色的材料活動(dòng)1：觀察我們周圍的物體及同學(xué)們帶來(lái)的各種物品，思考討論：1.你能說(shuō)出哪一物體是由哪些材料制成的嗎？2.你能將制成各種物品的材料進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類嗎？并說(shuō)明你的分類標(biāo)準(zhǔn)。3.各種不同的材料具有哪些特

2、點(diǎn)呢？二材料的物理性質(zhì)活動(dòng)2：閱讀教材P141143“材料的物理性質(zhì)”。思考討論：1.如何比較不同物體的硬度大?。磕阌心男┓椒?？2.列舉生活中一些物品所用材料的名稱，討論其物理性能與用途?；顒?dòng)3：探究不同材料的硬度。實(shí)驗(yàn)材料：自選待測(cè)材料，如肥皂、橡皮泥、塑料片，鋁片、陶瓷片等。實(shí)驗(yàn)裝置如圖197所示。將被測(cè)材料置于一個(gè)空心豎直管的底部，從管的頂部釋放一鋼釘，鋼釘作用在該材料上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)小小的凹痕。從凹痕的大小和深度判斷材料的硬度并排序。三材料與社會(huì)發(fā)展活動(dòng)4：閱讀教材P143145“材料與社會(huì)發(fā)展”并觀察圖1910至1916。思考討論：1材料的發(fā)展及大量使用帶來(lái)了怎樣的資源和環(huán)境問(wèn)題？2地球

3、上的資源在不斷地減少，而垃圾卻堆積如山，如何解決日益惡化的環(huán)境問(wèn)題呢?最好的出路是什么呢? 3白色污染的危害是什么？目前治理白色污染有哪些技術(shù)？小組合作第一小組填一填1人們根據(jù)材料的不同特點(diǎn)將材料分為 、 、 、 。2金屬通常都具有 、 、 、 等特點(diǎn)。第二小組填一填1材料通常具有 、 、 、 、 、 、 、 等不同的物理性質(zhì)。2 是一種很好的彈性材料。第三小組填一填1隨著人類制造技能的不斷提高，人類經(jīng)歷了 和 時(shí)代。第四小組3 、 、 、 是常見(jiàn)的無(wú)機(jī)非金屬材料。具有各種特殊性能的 、 已廣泛應(yīng)用于 、 及等領(lǐng)域，成為最重要的基礎(chǔ)材料。第五小組3硬度就是描述材料 ，即阻止其被 、 、 或 產(chǎn)

4、生的物理量。第六小組4天然的高分子材料有。人工合成的高分子材料有 、 、 、 等。5復(fù)合材料是指 。第七小組4在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)際中常用 來(lái)評(píng)價(jià)材料的堅(jiān)硬程度。5具有 的材料可以鍛打成片、拉成絲；如 。不具 有的材料在外力的作用下容易破碎、斷裂。如 。第八小組2 的利用為人類大規(guī)模制造機(jī)器提供了 。3材料的發(fā)展也為 的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。課堂展示課后延伸學(xué)后反思班級(jí)： 組別： 姓名： 組內(nèi)評(píng)價(jià)： 第二節(jié)半導(dǎo)體學(xué)習(xí)目標(biāo)1知道身邊形形色色的材料中按導(dǎo)電性不同可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體三大類。2初步了解半導(dǎo)體的一些特點(diǎn)。3了解半導(dǎo)體材料的發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響。自主學(xué)習(xí)一材料的導(dǎo)電性活動(dòng)1：閱讀課本P14

5、6“材料的導(dǎo)電性”，思考討論：1.導(dǎo)體和絕緣體有什么不同，你怎樣辨別導(dǎo)體和絕緣體？2.導(dǎo)體容易導(dǎo)電，絕緣體不容易導(dǎo)電的原因是什么？3.常見(jiàn)的材料中哪些是導(dǎo)體？哪些是絕緣體？哪些是半導(dǎo)體？活動(dòng)2：探究導(dǎo)體和絕緣體實(shí)驗(yàn)材料：電源、燈泡、導(dǎo)線、接線柱、開(kāi)關(guān)、待測(cè)材料（塑料尺、玻璃片、橡皮泥、橡膠條、銅片）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在右面的方框中，自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，判定待測(cè)材料是導(dǎo)體還是絕緣體。導(dǎo)體有： ；絕緣體有： 。二半導(dǎo)體元件活動(dòng)3：閱讀P147“半導(dǎo)體元件”并觀察圖1920、1921。思考討論：1.你認(rèn)識(shí)哪些半導(dǎo)體元件？ 2半導(dǎo)體元件有哪些類型及特點(diǎn)？活動(dòng)4：探究半導(dǎo)體二極管單向?qū)щ娞匦詫?shí)驗(yàn)材料

6、：電源、燈泡、導(dǎo)線、接線板、接線柱、半導(dǎo)體二極管。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，探究半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娞匦?，并將設(shè)計(jì)的電路畫(huà)入下面的方框中。三半導(dǎo)體的應(yīng)用活動(dòng)5：閱讀P148149“半導(dǎo)體的應(yīng)用”，思考討論：1.半導(dǎo)體的奇妙電學(xué)特性有哪些？2.你能說(shuō)說(shuō)生活中哪些地方使用了半導(dǎo)體材料嗎？小組合作第一小組1根據(jù)導(dǎo)電性的不同，材料可分為 、 、 。第二小組2材料的導(dǎo)電性能是由材料內(nèi)部的 運(yùn)動(dòng)情況決定的。第三小組3半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性介于 和 之間，具有一些特殊的物理性質(zhì)。第四小組4常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料有 、 和 等。第五小組1 、 和都是半導(dǎo)體元件。2半導(dǎo)體元件具有許多獨(dú)特的功能。半導(dǎo)體二極管具有 即僅

7、允許電流由一個(gè)方向通過(guò)元件。 可以用來(lái)放大電信號(hào)。第六小組1科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光照射到某些 時(shí)，半導(dǎo)體內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生 。第七小組2太陽(yáng)電池是一種 、 、 的電源。第八小組3在條形碼掃描器內(nèi)有由 、 等元件構(gòu)成的電路。當(dāng)照射條碼時(shí)， 便測(cè)量被條碼反射回來(lái)的光，并將變?yōu)?。電腦則依據(jù)獲取的 進(jìn)行分析，檢測(cè)物品 。課堂展示課后延伸學(xué)后反思班級(jí)： 組別： 姓名： 組內(nèi)評(píng)價(jià)： 第三節(jié)探索新材料學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道超導(dǎo)材料的核心特征是電阻為零。2.了解超導(dǎo)材料的另一重要特性超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象。3.知道納米材料的界定范圍：1100nm 4.利用互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展對(duì)超導(dǎo)材料和納米材料的了解。自主學(xué)習(xí)一超導(dǎo)材料超導(dǎo)現(xiàn)象：有些材料當(dāng)溫

8、度降低到某一溫度時(shí)，材料的電阻突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的材料叫超導(dǎo)材料。1933年邁斯納和奧森菲爾德發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象，如圖1929。提出問(wèn)題，如：超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象是怎么回事？超導(dǎo)材料有哪些應(yīng)用？活動(dòng)1：閱讀教材p149150,思考下列問(wèn)題（1）超導(dǎo)材料的核心特征是什么？（2）遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中能量損耗的主要形式是什么？現(xiàn)階段是采用什么方法減小這種損耗的？超導(dǎo)輸電有什么好處？（3）普通電磁懸浮列車的懸浮原理是什么？超導(dǎo)磁懸浮有什么好處？超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象是一個(gè)超導(dǎo)體與一個(gè)永磁體(或電磁鐵)疊放時(shí)，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，超導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流激發(fā)很強(qiáng)的磁場(chǎng)與永磁體(或電磁鐵)的磁場(chǎng)在它們

9、中間因同名磁極互相排斥，磁場(chǎng)的排斥力與被懸起來(lái)的物體的重力相平衡時(shí)，就形成了穩(wěn)定的磁懸浮現(xiàn)象，超導(dǎo)材料的應(yīng)用：運(yùn)用電阻為零的特性制作電動(dòng)機(jī)線圈、輸電導(dǎo)線等，可減少電能損失，提高電能利用率。運(yùn)用磁懸浮的特性制造磁懸浮列車、超導(dǎo)船等既減少了能量損失，又提高了交通工具的運(yùn)行速度和安全性能。強(qiáng)調(diào)：只有當(dāng)溫度在某一低溫(稱轉(zhuǎn)變溫度或臨界溫度)以下才具有超導(dǎo)性。不同材料的轉(zhuǎn)變溫度不同，如汞(4.15K)、鎢(0.012K)、鋅(0.75K)等?，F(xiàn)在的一些高溫超導(dǎo)材料，由一般導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體的溫度已達(dá)到100K以上。我國(guó)研制的超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度已達(dá)到134K。二納米材料活動(dòng)2. 閱讀教材P150151,思考

10、下列問(wèn)題當(dāng)材料的微粒大小達(dá)到納米級(jí)(10 -9m)，就是這種材料的微粒由幾個(gè)分子組成時(shí)，材料的性能會(huì)發(fā)生顯著變化，如顏色、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、硬度、磁性等會(huì)產(chǎn)生很大的變化。由納米材料組成的物質(zhì)也就有了許多一般物質(zhì)沒(méi)有的特性。（1）納米材料的界定范圍是多少？（2）納米材料在哪些方面表現(xiàn)出與普通材料不同的特殊性能？強(qiáng)調(diào)：納米是長(zhǎng)度單位，符號(hào)“nm”，1nm 10-9m 不是所有材料達(dá)到納米尺度時(shí)就一定是納米材料，只有當(dāng)材料到了納米尺度時(shí)性能發(fā)生突變，才能稱為納米材料。只有產(chǎn)品的主導(dǎo)技術(shù)或主要材料是由納米結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的，才是真正的納米產(chǎn)品。分析：納米材料的性能包括提高材料的強(qiáng)度、硬度、改變顏色、增強(qiáng)磁性

11、等。納米技術(shù)能制造出納米“機(jī)器人”，進(jìn)入人體殺死病毒細(xì)胞，制作的量子磁盤，能作高密度的磁記錄。例1、如圖表示鋁的電阻隨溫度變化的曲線，由此圖像提供的信息可知： （1）_； （2）_。 分析：物理圖像可以把某些物理現(xiàn)象、物理過(guò)程以形象直觀、動(dòng)態(tài)變化的方式顯示出來(lái)，使大家能夠既輕松又深刻地理解其所表示的內(nèi)容。 答案：鋁的電阻隨溫度的降低而減??；鋁的電阻有一個(gè)突變溫度；當(dāng)溫度降到一271.76時(shí)，鋁的電阻變?yōu)榱恪?方法提煉：圖像分析題注意： (1)自變量變化，因變量如何變化，例如此題的溫度和電阻。 (2)曲線與縱軸和橫輔的交點(diǎn)的特殊意義。 (3)曲線是否有規(guī)律的變化. 小組合作第一小組超導(dǎo)材料是一種 的材料，其應(yīng)用前景主要有和 。第二小組填一填納米材料是指 的材料，在 等方面表現(xiàn)出特殊的性能。第三小組1. 超導(dǎo)材料通過(guò)電流時(shí)，它的電阻為零。你認(rèn)為這種超導(dǎo)材料適合制作( ) A輸電導(dǎo)線B電爐絲C保險(xiǎn)絲D電磁鐵線圈第四小組2. 納米材料所特有的性能及應(yīng)用是（）大大提高材料的強(qiáng)度和硬度降低燒結(jié)溫度提高材料的磁性能制作高貯存密度的量子磁盤納米機(jī)器人“醫(yī)生”能進(jìn)入人體殺死癌細(xì)胞A只有B 只有C只有D 都是第五小組1“采用最新技術(shù)制成的納米機(jī)器人小得像跳蚤一樣”，這里提到的“納米”是 的單位。第六小組3科學(xué)家們?cè)谘芯繉?dǎo)體的電阻與溫