滬科版物理九年級第20章第三節(jié) 材料的開發(fā)和利用 教案

1、.第二十章 能源、材料與社會第三節(jié) 材料的開發(fā)和利用【教學(xué)任務(wù)分析】教學(xué)目的知識與技能1.知道材料對人類社會開展的促進作用。2.知道導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的差異，知道半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦浴?.知道超導(dǎo)材料是一種電阻為零的材料，知道超導(dǎo)材料具有超導(dǎo)磁懸浮的特性。4.理解納米材料的有關(guān)知識。過程與方法經(jīng)歷上網(wǎng)、進圖書室、做社會調(diào)查搜集資料的過程，感悟新材料的開展對人類生活和社會開展帶來的影響。情感態(tài)度與價值觀通過理解新材料的一些知識，體驗科學(xué)技術(shù)的神奇力量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。重點讓學(xué)生通過上網(wǎng)、進圖書館等方式去理解新材料的性能及運用。難點造條件讓學(xué)生理解更多關(guān)于新材料及其應(yīng)用的信息，

2、培養(yǎng)學(xué)生用多樣化的學(xué)習(xí)方式進展學(xué)習(xí)的習(xí)慣?！窘虒W(xué)環(huán)節(jié)安排】環(huán)節(jié)教 學(xué) 問 題 設(shè) 計教學(xué)活動設(shè)計最正確解決方案創(chuàng)設(shè)情境雖然社會的開展給我們帶來了豐富的物品，但是為了制造物美價廉、性能更好的物品，人們正不斷研究性能更好、更容易制造的新材料。將學(xué)生的興趣吸引到新材料的學(xué)習(xí)中來從而引入新課自主學(xué)習(xí)“自主學(xué)習(xí)提綱見學(xué)案答案：1. 導(dǎo)體 半導(dǎo)體 絕緣體 大 不能通過 導(dǎo)體 絕緣體2.銅 鋁 玻璃 橡膠 硅 鍺3. 二極管 三極管 單向?qū)щ娦?放大4.零 遠間隔 輸電 超導(dǎo)磁浮5. 1100老師出示導(dǎo)學(xué)提綱，并指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)學(xué)生利用課前或課上5分鐘左右的時間預(yù)習(xí)，并完成導(dǎo)學(xué)提綱合作共建智能應(yīng)用知識點1：

3、材料與社會問題1：你周圍有哪些物品？是由什么材料制成的？小結(jié)：身邊的物品及材料如：文具盒、鋼筆、鉛筆、圓珠筆、膠水、課本、桌凳、黑板、墻壁、門窗、粉筆、電線、燈具問題2：我們周圍有形形色色的材料，你能幫助大家分分類嗎？小結(jié)：根據(jù)材料不同的特點，材料可分為金屬、無機非金屬、有機高分子材料及復(fù)合材料問題3：人類社會的開展與人們對材料的認識、開發(fā)和利用歷程小結(jié):人類開展過程中先后經(jīng)歷了石器時代、青銅時代和鋼鐵材料時代。問題4：處理例1和變式練習(xí)1例1：【解析】根據(jù)所出示的物品，可以從不同角度分類，如：固體還是液體，導(dǎo)體還是絕緣體，金屬還是非金屬，測量工具還是非測量工具，學(xué)慣用具不是非學(xué)慣用具等變式練

4、習(xí)1：金屬：無機非金屬：有機高分子材料：復(fù)合材料：知識點2：材料的導(dǎo)電性問題1：實驗探究：物質(zhì)的導(dǎo)電性實驗電路如下圖請考慮：1實驗中你是如何確定待測材料是導(dǎo)體還是絕緣體的？2你能利用桌上的實驗器材設(shè)計實驗來證明哪些物質(zhì)容易導(dǎo)電？小結(jié)：觀察燈泡是否發(fā)光，假設(shè)發(fā)光，那么接入電路中的材料為導(dǎo)體，反之為絕緣體；按材料的導(dǎo)電性能，材料可分為三大類：1導(dǎo)體容易導(dǎo)電的物質(zhì)；2絕緣體不容易導(dǎo)電的物質(zhì)；3半導(dǎo)體導(dǎo)電才能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)問題2：導(dǎo)體容易導(dǎo)電、絕緣體不容易導(dǎo)電的原因是什么？問題3：處理例2和變式練習(xí)2例2：【解析】家庭電路中常用的白熾燈泡和燈頭，燈頭后蓋、玻璃泡屬于絕緣體；螺旋、金屬片、錫

5、塊屬于導(dǎo)體選D變式練習(xí)2：C半導(dǎo)體元件問題1：半導(dǎo)體元件有哪些類型？小結(jié)：用半導(dǎo)體材料制造的半導(dǎo)體二極管、發(fā)光二極管、熱敏電阻、三極管及集成電路等均屬半導(dǎo)體元件問題2：半導(dǎo)體二極管和半導(dǎo)體三極管都有什么特性？小結(jié)：半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娦?，即僅允許電流由一個方向通過元件；半導(dǎo)體三極管可以用來放大電信號半導(dǎo)體材料的應(yīng)用問題1：半導(dǎo)體材料在生活中都有哪些應(yīng)用？小結(jié)：如“太陽能電池、條形碼掃描器、微處理器、機器人等半導(dǎo)體的應(yīng)用問題2：處理例3例3：【解析】LED燈的核元件是發(fā)光二極管，發(fā)光二極管是半導(dǎo)體材料的應(yīng)用選C知識點3：開發(fā)新材料問題1：超導(dǎo)材料：什么現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象？誰發(fā)現(xiàn)的？什么材料叫超導(dǎo)

6、材料？小結(jié)：昂內(nèi)斯發(fā)現(xiàn)，有些材料當(dāng)溫度降低到某一溫度時，材料的電阻突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象可以發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的材料叫超導(dǎo)材料問題2：什么是超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象？誰發(fā)現(xiàn)的？小結(jié)：1933年邁斯納和奧森菲爾德發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象問題3：超導(dǎo)材料有哪些應(yīng)用呢？小結(jié)：1運用電阻為零的特性制作電動機線圈、輸電導(dǎo)線等，可減少電能損失，進步電能利用率2運用磁懸浮的特性制造磁懸浮列車、超導(dǎo)船等 問題4：處理例4例4：【解析】由于超導(dǎo)材料的電阻為零的特性，所以利用超導(dǎo)體輸電時，因沒有電流的熱效應(yīng)，可減少電能損失，進步電能利用率由于電爐絲、保險絲 、電燈都是利用電流的熱效應(yīng)工作的，其電阻為零無法工作選D問題5：什么是納

7、米材料？納米材料的特性及應(yīng)用？小結(jié)：納米材料統(tǒng)指全成材料的根本單元大小限制在1100nm范圍的材料納米技術(shù)可以大大進步材料的強度和硬度，降低燒結(jié)溫度，進步材料的磁性等問題6：理解最新的納米材料有哪些？并分析、討論納米材料的特點？小結(jié)：當(dāng)材料到了納米尺度時性能發(fā)生突變，才能稱為納米材料如顏色、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、硬度、磁性等會產(chǎn)生很大的變化；納米技術(shù)是能操作細小到1100nm物件的一類新開展的高技術(shù)問題7：處理例5和變式練習(xí)5例5：【解析】納米材料的性能包括進步材料的強度、硬度、改變顏色、增強磁性等納米技術(shù)能制造出納米“機器人，進入人體殺死病毒細胞，制作的量子磁盤，能作高密度的磁記錄選D變式練習(xí)5：

8、C老師引導(dǎo)學(xué)生進展交流討論，盡可能多地列出不同的物品，老師要多進展鼓勵性評價材料的分類方法很多，可以從應(yīng)用性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等方面分類，只要合理即可，老師要進展鼓勵性評價讓學(xué)生理解人類開展過程中先后經(jīng)歷的材料時代。指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)材料的特點和應(yīng)用進展合理分類，同時說出分類的根據(jù)討論：如何檢測材料的導(dǎo)電才能，怎樣用桌上的實驗器材設(shè)計并進展實驗，找出容易導(dǎo)電和不容易導(dǎo)電的物體導(dǎo)體和絕緣體利用學(xué)生對二極管導(dǎo)電性的驗證有的說導(dǎo)電，有的說不導(dǎo)電說明有些材料的單向?qū)щ娦园雽?dǎo)體閱讀教材P206，交流討論后答復(fù)老師也可將導(dǎo)體范圍擴展到酸、堿、鹽溶液，從有無可自由挪動的電荷角度強調(diào)老師展示各種半導(dǎo)體元件：半導(dǎo)體二極

9、管、光電二極管、熱敏電阻、發(fā)光二極管、三極管及集成電路等老師可通過演示實驗探究半導(dǎo)體二極管單向?qū)щ娞匦园雽?dǎo)體三極管對電信號的放大作用，可用電視機對天線接收到的電信號放大成為可聽可看聲音圖像來解釋讓學(xué)生看課本P206207頁，并答復(fù)以下問題，同時討論日常生活中哪些地方應(yīng)用了半導(dǎo)體材料指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P208后作答并在教學(xué)過程中注意浸透愛國主義情感老師強調(diào)：1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2不同材料的轉(zhuǎn)變溫度不同，如汞415K、鎢0012K、鋅075K等3我國研制的超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度已到達134K老師說明超導(dǎo)材料的作用如：在磁懸浮列車中的作用：既減少了能量損失，又進步了交通工具的運行速度和平安性能老師提出問題，學(xué)生閱讀課本P206頁第二至三段后，師簡單給學(xué)生介紹超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象也可結(jié)合視頻給學(xué)生講解師強調(diào)：1納米是長度單位，2不是所有材料到達納米尺度時就一定是納米材料，只有當(dāng)材料到了納米尺度時性能發(fā)生突變，才能稱為納米材料如顏色、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、