2017-2018學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)（滬科粵教版）學(xué)案5.5　點(diǎn)擊新材料

20172018學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)（滬科粵教版）學(xué)案：5.5新材料一、教學(xué)內(nèi)容1.新材料的定義：新材料是指在材料科學(xué)領(lǐng)域中，通過(guò)物理、化學(xué)或生物技術(shù)手段，創(chuàng)造出具有優(yōu)異性能和特殊功能的材料。3.新材料的應(yīng)用：新材料廣泛應(yīng)用于航空航天、信息技術(shù)、生物醫(yī)療、能源環(huán)保等領(lǐng)域，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展具有重要意義。4.新材料研究的意義：新材料研究是材料科學(xué)的前沿領(lǐng)域，對(duì)推動(dòng)我國(guó)科技創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力具有重要作用。二、教學(xué)目標(biāo)1.讓學(xué)生了解新材料的定義、特點(diǎn)和應(yīng)用，以及新材料研究的意義，培養(yǎng)學(xué)生的材料科學(xué)素養(yǎng)。2.通過(guò)對(duì)新材料的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。3.培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，提高學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)難點(diǎn)：新材料的定義、特點(diǎn)和應(yīng)用，以及新材料研究的意義。2.教學(xué)重點(diǎn)：新材料在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，以及對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：多媒體教學(xué)設(shè)備、實(shí)物模型、PPT課件。2.學(xué)具：筆記本、課本、練習(xí)題。五、教學(xué)過(guò)程1.實(shí)踐情景引入：通過(guò)展示航空航天、信息技術(shù)等領(lǐng)域的實(shí)物模型，引發(fā)學(xué)生對(duì)新材料的興趣。2.知識(shí)講解：講解新材料的定義、特點(diǎn)和應(yīng)用，以及新材料研究的意義。3.例題講解：分析新材料在實(shí)際應(yīng)用中的例子，讓學(xué)生更好地理解新材料的知識(shí)。4.隨堂練習(xí)：設(shè)計(jì)有關(guān)新材料的練習(xí)題，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。5.課堂討論：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注新材料在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感。六、板書(shū)設(shè)計(jì)1.新材料的定義2.新材料的特點(diǎn)3.新材料的應(yīng)用4.新材料研究的意義七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.請(qǐng)簡(jiǎn)要描述新材料的定義、特點(diǎn)和應(yīng)用。2.舉例說(shuō)明新材料在航空航天、信息技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。3.談?wù)勀銓?duì)新材料研究的認(rèn)識(shí)，以及新材料研究對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的意義。答案：2.例如，航空航天領(lǐng)域中的碳纖維復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、輕質(zhì)、抗疲勞等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、衛(wèi)星等；信息技術(shù)領(lǐng)域中的納米材料具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，可用于制造高性能的電子器件。3.新材料研究是材料科學(xué)的前沿領(lǐng)域，對(duì)推動(dòng)我國(guó)科技創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力具有重要作用。新材料研究可以幫助我們開(kāi)發(fā)出更優(yōu)異的材料，滿足各個(gè)領(lǐng)域的需求，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。八、課后反思及拓展延伸2.拓展延伸：邀請(qǐng)新材料研究領(lǐng)域的專(zhuān)家或企業(yè)代表，進(jìn)行專(zhuān)題講座或?qū)嵉乜疾?，讓學(xué)生更深入地了解新材料的研究和應(yīng)用。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生參加新材料相關(guān)的科技創(chuàng)新比賽，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：新材料的定義、特點(diǎn)和應(yīng)用一、新材料的定義1.物理、化學(xué)或生物技術(shù)手段：新材料的制備涉及到多種手段，如合金化、復(fù)合化、納米化、生物合成等。這些手段可以改變材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能，使其具備新的功能。3.材料科學(xué)領(lǐng)域：新材料研究是材料科學(xué)的研究?jī)?nèi)容之一，材料科學(xué)還包括材料制備、材料性能、材料應(yīng)用等方面。材料科學(xué)是一門(mén)跨學(xué)科的領(lǐng)域，涉及到物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)等多個(gè)學(xué)科。二、新材料的特點(diǎn)1.獨(dú)特的物理、化學(xué)、生物學(xué)性能：新材料具有獨(dú)特的性能，如超導(dǎo)性、壓電性、磁性等。這些性能使得新材料在特定領(lǐng)域具有特殊的應(yīng)用價(jià)值。3.優(yōu)異的機(jī)械性能：新材料具有高強(qiáng)度、高韌性、高硬度等機(jī)械性能，可以應(yīng)用于制造高性能的機(jī)械設(shè)備、建筑材料等。三、新材料的應(yīng)用新材料廣泛應(yīng)用于航空航天、信息技術(shù)、生物醫(yī)療、能源環(huán)保等領(lǐng)域，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展具有重要意義。具體應(yīng)用如下：1.航空航天領(lǐng)域：新材料在航空航天領(lǐng)域具有重要作用，如碳纖維復(fù)合材料用于制造飛機(jī)、衛(wèi)星等，具有高強(qiáng)度、輕質(zhì)、抗疲勞等優(yōu)點(diǎn)。2.信息技術(shù)領(lǐng)域：新材料在信息技術(shù)領(lǐng)域具有重要作用，如納米材料用于制造高性能的電子器件、光電器件等。3.生物醫(yī)療領(lǐng)域：新材料在生物醫(yī)療領(lǐng)域具有重要作用，如生物可降解材料用于制造醫(yī)療器械、組織工程等。4.能源環(huán)保領(lǐng)域：新材料在能源環(huán)保領(lǐng)域具有重要作用，如太陽(yáng)能電池、鋰離子電池等新材料，可以提高能源利用效率，減少環(huán)境污染。在新材料的教學(xué)中，重點(diǎn)關(guān)注新材料的定義、特點(diǎn)和應(yīng)用是非常重要的。通過(guò)對(duì)這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更好地理解新材料的概念，掌握新材料的性能和應(yīng)用領(lǐng)域，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，教師應(yīng)通過(guò)實(shí)際案例、實(shí)驗(yàn)演示等方式，讓學(xué)生更直觀地感受新材料的優(yōu)異性能和廣泛應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對(duì)新材料的興趣和熱情。繼續(xù)：新材料的研究意義一、推動(dòng)科技創(chuàng)新新材料研究不斷推動(dòng)著科技創(chuàng)新的發(fā)展。在材料科學(xué)領(lǐng)域，研究人員通過(guò)探索新的合成方法、改進(jìn)現(xiàn)有的材料制備技術(shù)，以及發(fā)現(xiàn)新的材料體系，為科技發(fā)展提供了新的可能性。例如，石墨烯的發(fā)現(xiàn)和研究表明，這種單一碳原子層材料具有極高的導(dǎo)電性和強(qiáng)度，為電子器件、能源存儲(chǔ)和航空航天等領(lǐng)域的材料設(shè)計(jì)提供了全新的思路。二、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)新材料的研究和應(yīng)用對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有顯著影響。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)往往依賴于傳統(tǒng)的材料和技術(shù)，而新材料的應(yīng)用可以提高產(chǎn)品的性能，降低生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)品的附加值。例如，汽車(chē)工業(yè)中使用的輕質(zhì)高強(qiáng)度的鋁合金材料，不僅減輕了汽車(chē)的重量，提高了燃油效率，還促進(jìn)了汽車(chē)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。三、提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力新材料的研究和開(kāi)發(fā)是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分。在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中，掌握新材料的核心技術(shù)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的國(guó)家往往能夠占據(jù)有利地位。新材料在高端制造、國(guó)防科技、電子信息等領(lǐng)域的應(yīng)用，直接關(guān)系到國(guó)家的戰(zhàn)略安全和綜合國(guó)力。因此，加強(qiáng)新材料研究，提高自主創(chuàng)新能力，對(duì)于提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。四、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展新材料的研究還與可持續(xù)發(fā)展緊密相關(guān)。隨著全球環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，新材料的研究越來(lái)越注重環(huán)境友好性和可持續(xù)性。例如，生物可降解材料的研究和應(yīng)用，可以減少塑料垃圾的環(huán)境污染；高效能源轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)材料的研究，有助于提高能源利用效率，減少能源消耗和碳排放。這些新材料的研究和應(yīng)用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展、構(gòu)建生態(tài)文明具有積極意義。五、滿足國(guó)家戰(zhàn)略需求新材料研究還能夠滿足國(guó)家戰(zhàn)略需求。在航空航天、國(guó)防科技、電子信息等領(lǐng)域，新材料的應(yīng)用直接關(guān)系到國(guó)家的安全和戰(zhàn)略利益。例如，高性能的復(fù)合材料可以用于制造先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)和導(dǎo)彈，提高國(guó)防科技水平；先進(jìn)的半導(dǎo)體材料可以用于發(fā)展高性能的雷達(dá)系統(tǒng)和電子戰(zhàn)設(shè)備，增強(qiáng)國(guó)家的信息戰(zhàn)能力。新材料的研究意義不僅體現(xiàn)在推動(dòng)科技創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力等