第四節(jié) 探索新材料

第六章質(zhì)量和密度第四節(jié)探索新材料北師大版·八年級下冊學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過探索材料的發(fā)展演變過程，認(rèn)識材料對社會發(fā)展的作用；2.認(rèn)識新材料，了解新材料的性能；3.通過調(diào)查校園或社區(qū)垃圾的處理情況，認(rèn)識材料發(fā)展對環(huán)境的影響。新課導(dǎo)入隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們?nèi)找尕S富的生產(chǎn)生活需要，新材料被不斷研發(fā)出來，并廣泛應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域。請你圍繞新材料的種類、特點、應(yīng)用，以及新材料對社會發(fā)展的作用和對環(huán)境的影響，完成一篇調(diào)查報告。進行新課任務(wù)一認(rèn)識材料對社會發(fā)展的作用以文字書寫為例：早在殷商時期，人們便開始用甲骨作為書寫材料。后經(jīng)發(fā)展，開始使用竹簡記錄文字信息。竹簡造價低廉且容易制作，但過于笨重，不利于保存和傳播。春秋戰(zhàn)國時開始出現(xiàn)在絹帛上撰寫文字的帛書。帛書輕但造價昂貴，不利于廣泛應(yīng)用。東漢蔡倫改進了造紙術(shù)，之后紙開始被廣泛用于文字、圖形信息的記錄和傳遞。紙的發(fā)明制造極大地促進了人類文明的發(fā)展。實踐活動：調(diào)查某一物品或某一領(lǐng)域所用材料的演化變遷請以小組為單位，通過查閱資料或參觀博物館，調(diào)查某一物品或某一領(lǐng)域所用材料的演化變遷，了解材料的發(fā)展演化對人類生活的影響，以手抄報或壁報的形式與同學(xué)交流。以我國服飾所用材料為例：最早的衣服由獸皮簡單縫制而成，或用樹皮、樹葉、草編織而成獸皮、樹皮、樹葉、草獸皮衣樹皮衣商代，衣服的材料開始以絲、麻為主，絲即絲綢，由蠶絲紡織而成，麻即麻布，由麻類植物的纖維紡織而成絲、麻絲綢衣服麻布衣服棉花在漢代傳入我國，明代以后棉花紡織而成的棉布成為我國衣服制作的主要材料棉花棉布棉布衣服現(xiàn)代，?隨著化工產(chǎn)業(yè)的興起和加工工藝的發(fā)展，出現(xiàn)了化纖、混紡、仿皮毛、仿絲綢等材料，衣服的材料更加多樣化化纖、混紡等化纖布料仿皮毛衣服任務(wù)二認(rèn)識新材料人類早期直接從自然界獲取材料，進行簡單加工后制成各種器具。石鏟青銅鏟夏商時期人們通過煉制青銅材料制作青銅鏟。到了現(xiàn)代，人們使用高硬度合金鋼材料制作合金鏟。合金鏟如今，高科技領(lǐng)域已廣泛使用新材料制品。嫦娥五號的機械鏟新材料是指新出現(xiàn)的或正在發(fā)展中的材料，它具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能和特殊功能，如在密度、強度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性、抗輻照等某一方面或多個方面具有優(yōu)異的性能。石墨烯氣凝膠泡沫金屬科學(xué)窗輕質(zhì)材料1.氣凝膠氣凝膠是世界上最輕的固體之一，密度僅有0.2kg/cm3，甚至更小，被稱為“凍結(jié)的煙”。具有密度小、耐壓、熔化溫度高、隔熱性能好、對光的偏折能力低、絕緣性能好等特點，是航天探測中的重要材料。2.微晶格材料用鎳金屬通過3D打印制成，是世界上最輕的金屬材料之一。具有超強的抗壓縮和能量吸收能力，非常適用于抗壓減振。實踐活動：調(diào)查生活和生產(chǎn)中的新材料材料名稱用途特性便利柔性玻璃柔性顯示屏、可折疊手機柔韌性好提供更大的屏幕空間碳纖維碳纖維自行車、碳纖維釣魚竿密度小、強度高更輕便，且結(jié)實耐用柔性玻璃折疊手機碳纖維布碳纖維自行車材料名稱用途特性便利納米陶瓷納米陶瓷刀具高硬度、耐腐蝕刀具更加鋒利，且不易生銹壓電材料用在汽車的能量回收系統(tǒng)和減震系統(tǒng)受到壓力作用時產(chǎn)生電壓汽車的減震效果更好，能量回收效率更高，汽車更加節(jié)能環(huán)形壓電陶瓷納米陶瓷刀具任務(wù)三認(rèn)識材料發(fā)展對環(huán)境的影響某些材料很容易造成環(huán)境污染塑料袋農(nóng)用地膜一次性餐具飲料瓶這些塑料制品難以降解，會在土壤、水體中存在上百年，被稱為“白色污染”，會對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，給野生動植物和人類生命安全帶來危險。材料的研發(fā)和使用與環(huán)境保護并不沖突通過不斷研發(fā)更環(huán)保的材料，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，綠色發(fā)展是能夠?qū)崿F(xiàn)的。以造紙為例，造紙行業(yè)產(chǎn)生的廢水量。曾一度占工業(yè)廢水總量的1/5，如今我國制漿造紙水污染全過程控制循環(huán)技術(shù)取得突破，讓造紙行業(yè)走上了清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟的道路。樹立環(huán)保意識，保護生態(tài)環(huán)境為減少材料的使用對環(huán)境造成的危害，我們應(yīng)樹立環(huán)保意識，不使用對環(huán)境有不可逆破壞的材料制品，少使用對環(huán)境有嚴(yán)重影響的材料制品，做好日常生活垃圾分類，切實保護生態(tài)環(huán)境。實踐活動：調(diào)研小區(qū)的垃圾處理情況小區(qū)里面都有垃圾收集點，一般將小區(qū)生活垃圾分為四類：可回收垃圾廚余垃圾有害垃圾其他垃圾垃圾分類處理流程【點擊畫面播放視頻】自我檢測1.納米陶瓷作為新材料應(yīng)用廣泛，它具有耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、防滲透等特點。下列選項中最不適合使用納米陶瓷材料的是（）A.裝強酸性液體的容器B.切割金屬的刀具C.錄音棚內(nèi)的吸音材料D.C919客機的外表涂層C2.我國的航天事業(yè)處于世界領(lǐng)先水平，從地球同步通信衛(wèi)星到鵲橋中繼星的研發(fā)與應(yīng)用，從載人航天到空間站建設(shè)，從嫦娥探探月到天問一號探訪火星，這些都離不開火箭發(fā)射?；鸺诎l(fā)射過程中要穿越稠密的大氣層，為此，搭載航天器的火箭要求外殼輕巧、耐高溫?；鸺鈿げ牧蠎?yīng)具有的物理屬性是（）A.密度大，熔點高B.密度小，熔點高C.密度大，熔點低D.密度小，熔點低B3.膜結(jié)構(gòu)是建筑行業(yè)中新發(fā)展起來的一種結(jié)構(gòu)形式，它是一種具有一定強度、能夠覆蓋大跨度空間的結(jié)構(gòu)體系。國家游泳中心“水立方”是世界上首個完全由膜結(jié)構(gòu)進行全封閉的大型公共建筑。它采用的ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)膜只有一張牛皮紙厚，捧在手上輕若鴻毛。ETFE膜的延展性、耐火性、絕熱性都非常出色，即便是冰雹撞擊薄膜的較大響聲也無法傳遞到場館之內(nèi)。通過以上信息可以推斷，這種建筑材料不具備的特點有（）A.熔點低B.韌性好C.密度小D.隔音性較好A4.碳纖維是一種陶瓷纖維類材料，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕等特性，可以加工成各種織物。將碳纖維與玻璃纖維、金屬鋁等材料復(fù)合后，“復(fù)合材料”的耐磨損、耐疲勞等特性可以有效增強。請根據(jù)上述信息分析并闡述，碳纖維及其復(fù)合材料可以在哪些領(lǐng)域發(fā)揮作用。解：一些領(lǐng)域中部分材料所處的環(huán)