北師大八年級物理上冊 （新材料及其應(yīng)用）物質(zhì)世界的尺度、質(zhì)量和密度教育教學(xué)課件

北師大版初中物理八年級上冊課件新材料及其應(yīng)用

實驗結(jié)論新知導(dǎo)入CONTENTS

目錄01030204拓展練習(xí)實驗探究新知導(dǎo)入01納米材料

納米（nm)是長度單位，1納米是10-9米（十億分之一米），對宏觀物質(zhì)來說，納米是一個很小的單位，這個單位實在是太小了，過去我們在生活中沒有關(guān)注它，但現(xiàn)在卻成了人們談?wù)摰臒衢T話題。原因是人們發(fā)現(xiàn)，將某些物質(zhì)的尺度加工到1～100nm，它們的物理性質(zhì)或者化學(xué)性質(zhì)與較大尺度時比，發(fā)生了異常的變化，這就稱為納米材料。納米布特點：自潔性、不沾水、不沾油納米領(lǐng)帶神奇的納米鏡子納米材料納米水杯特點：抗菌、殺菌、抑菌納米機器人納米材料納米能量口罩納米防彈衣納米手機納米陶瓷盆特點：韌性、硬度、強度大納米材料“蚊子導(dǎo)彈”

利用納米技術(shù)制造的形如蚊子的微型導(dǎo)彈即納米導(dǎo)彈，能直接受電波遙控，可以神不知鬼不覺地潛入目標(biāo)內(nèi)部，其威力足以炸毀敵方火炮。坦克、飛機、指揮部和彈藥庫。科技展望實驗探究02“綠色”能源

人類一直在尋找各種高效和“綠色”的能源，新材料在這方面扮演了重要的角色?！熬G色”能源

比如傳統(tǒng)的電池污染環(huán)境，還不能重復(fù)使用。用鋰作電極制造出的鋰離子電池，體積小、質(zhì)量輕、能夠多次充電，對環(huán)境污染小。已經(jīng)被廣泛地用于移動通信、小型攝像機等設(shè)備上。特點：體積小、質(zhì)量輕，能夠多次充電使用，對環(huán)境的污染小。鋰電池

人造地球衛(wèi)星上天，衛(wèi)星和宇宙飛船上的電子儀器和設(shè)備，需要足夠的持續(xù)不斷的電能，而且要求重量輕，壽命長，使用方便，能承受各種沖擊、振動的影響。利用多晶硅和非晶硅材料做成的太陽能電池完全滿足這些要求特點：把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，效率高，成本小，無污染。太陽能電池（硅光電池）“綠色”能源

特點：無污染、無噪聲、高效率。氫燃料電池“綠色”能源太陽能咖啡屋利用太陽能飛行太陽能電池車太陽能路燈太陽能電池耳機科技展望實驗結(jié)論03

記憶合金的主要成分是鎳和鈦。當(dāng)物體溫度達到一定的數(shù)值時，材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致了外形的變化。

物理性質(zhì)：有些合金在加熱時能像彈簧一樣被拉長和扭曲，冷卻后保持這個形狀不變；當(dāng)再次加熱時，又恢復(fù)到被拉長或扭曲前的形狀。這種合金叫形狀記憶合金。記憶合金記憶合金制成的彈簧記憶合金

現(xiàn)在已經(jīng)有多種形狀的記憶合金醫(yī)用支架，用于外科手術(shù)。還可以將記憶合金制成的彈簧安裝在熱水器的出水閥門內(nèi)，當(dāng)水溫超過某一溫度（例如80℃）時，彈簧自動伸長，將閥門關(guān)閉而停止出水，避免發(fā)生燙傷人的事故。記憶合金制成的“花朵”記憶合金

原來它的花瓣是用一種特殊的金屬片——記憶合金制成的，它原本是開放的，后來被彎成合攏的，當(dāng)用燈泡把它加熱到一定的溫度時，就自動恢復(fù)原狀，表現(xiàn)出它具有“記憶”能力。記憶合金的主要成分是鎳和鈦，它獨有的物理特性是：當(dāng)溫度達到某一數(shù)值時，材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致了外形的變化。

偏心曲柄型熱機是利用形狀記憶合金記憶回復(fù)特性，借助記憶合金彈簧在不同溫區(qū)（室溫溫度、熱水溫度）之間產(chǎn)生的力矩差驅(qū)使輪盤轉(zhuǎn)動的裝置。以熱水為熱源，熱水溫度為65℃~85℃，操作時，將熱機置于熱水容器中，使熱水浸至軸心，則大、小雙輪即可連續(xù)轉(zhuǎn)動。

科技展望偏心曲柄型熱機拓展練習(xí)041.“采用最新技術(shù)制成的納米機器人小得像跳蚤一樣”，這里提到的“納米”是

的單位。4m=

nm。2.經(jīng)過納米方法處理的領(lǐng)帶具有很強的________性能，不沾水也不沾油。用納米陶瓷粉制成的陶瓷具有一定的________性，不易碎。3.我們在日常生活中長期使用的干電池具有輕便的優(yōu)點，但只能使用一次，丟棄后會

；鋰離子電池，具有體積

，質(zhì)量

，能夠多次充電，對環(huán)境污染

等特點。最理想的綠色能源是

。自潔4x109小輕長度

韌污染環(huán)境小太陽能鞏固練習(xí)4．科普展覽會上有一種神奇的金屬花，它的花瓣是用一種特殊的金屬片——形狀記憶合金制成的(如圖)。它具有記憶能力，制作時先將記憶合金制成的花瓣制成開放狀態(tài)，然后在低溫下將花瓣閉合。當(dāng)燈光一照它會_________，如_____圖(填“左”或“右”)，當(dāng)關(guān)上燈它又會_________，如_____圖(填“左”或“右”)。開放左閉合右記憶“花朵”5．下列各種能源中，屬于“綠色能源”的是（）A.太陽能B.煤炭C.石油D.天燃氣6．關(guān)于“綠色”能源和記憶合金中，理解正確的是（

）A．所謂“綠色”能源是指顏色是綠色的能源，如包裝紙是綠色的鋰電池等。B．硅光電池比鋰電池更優(yōu)越絕對無污染。C．記憶合金是一種有記憶，能記住原來形狀的一種特殊金屬。D．一般金屬合在一起，能制成記憶合金。AB課堂小結(jié)特點：某些物質(zhì)尺度加工到1～100nm，物理、化學(xué)性質(zhì)與較大尺度比發(fā)生異常變

應(yīng)用：納米防水布、納米鏡子等

特點：體積小，質(zhì)量輕，無污染

應(yīng)用：鋰離子電池、硅光電池等

主要成分：鎳和鈦

物理性質(zhì)：溫度達到某一數(shù)值，材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)變化，導(dǎo)致外形變化

應(yīng)用：記憶花朵、記憶彈簧等

1.納米材料2.綠色能源3.記憶合金

物質(zhì)世界的尺度、質(zhì)量和密度北師大版八年級物理上冊第二章新材料及其應(yīng)用

目錄01學(xué)習(xí)目標(biāo)02復(fù)習(xí)引入03新課講授04課堂小結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)認識了解納米材料。認識了解“綠色”能源。了解記憶合金。新課引入新材料：是指新近發(fā)展的或正在研發(fā)的、性能超群的一些材料，具有比傳統(tǒng)材料更為優(yōu)異的性能。

新材料的研制和應(yīng)用，給人們的生活帶來了無限的驚喜。21世紀科技發(fā)展的主要方向之一是新材料的研制和應(yīng)用。新材料的研究，是人類對物質(zhì)性質(zhì)的認識和應(yīng)用向更深層次的進軍。知識學(xué)習(xí)一、納米材料將某些物質(zhì)的尺度加工到1nm~100nm時,它們的物理性質(zhì)或者化學(xué)性能與較大尺度時相比,發(fā)生了異常的變化,這種材料就稱為納米材料。知識學(xué)習(xí)一般認為納米材料應(yīng)該包括兩個基本條件：1.材料的特征尺寸在1—100nm之間，2.材料此時具有區(qū)別常規(guī)尺寸材料的一些特殊物理化學(xué)特性。知識學(xué)習(xí)納米材料的應(yīng)用(1)洗衣機桶的表面上用了納米尺度的氧化硅微粒和金屬離子的組合,就具有抑制細菌生長的功能。知識學(xué)習(xí)(2)普通領(lǐng)帶的表面經(jīng)過納米技術(shù)處理后,會有很強的自潔性能,不沾水,也不沾油，可保持領(lǐng)帶永潔常新。納米材料的應(yīng)用知識學(xué)習(xí)納米材料的應(yīng)用(3)用納米陶瓷粉制成的陶瓷,和普通陶瓷相比,具有一定的韌性。納米陶瓷保溫杯知識學(xué)習(xí)納米材料的應(yīng)用(4)用金屬納米顆粒粉制成的金屬,強度增大十幾倍,而且可拉伸長度增大幾十倍。納米電子元件知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)納米防水材料，在充滿蒸汽的浴室內(nèi)依然光亮。納米防水布碳納米管納米墻壁漆知識學(xué)習(xí)二、“綠色”能源“綠色”能源指的是無污染或低污染的能源。

能源危機讓人類一直在尋找各種高效和環(huán)保的“綠色”的能源。新材料在這方面扮演了重要的角色。知識學(xué)習(xí)常見的“綠色”能源以電源為例,常見或常用的“綠色”能源有鋰離子電池、硅光電池、氫燃料電池等。干電池不能重復(fù)使用，對環(huán)境有污染。知識學(xué)習(xí)（1）鋰離子電池體積小、質(zhì)量輕、能多次充電、對環(huán)境污染小,已廣泛應(yīng)用到移動通信、小型攝像機等設(shè)備上。知識學(xué)習(xí)(2)硅光電池能把太陽能轉(zhuǎn)化為電能,并且無污染,主要應(yīng)用到人造衛(wèi)星上。知識學(xué)習(xí)(2)硅光電池多晶硅、非晶硅材料能制造大面積的太陽能電池，提高效率、降低成本。1m2可提供100多瓦。知識學(xué)習(xí)

(3)氫燃料電池能把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,具有無污染、無噪聲、高效率的特點,可以為汽車等動力設(shè)備提供能量。知識學(xué)習(xí)三、記憶合金有些合金在加熱時能像彈簧一樣被拉長或扭曲，冷卻后可以保持這個形狀不變；當(dāng)再次加熱時，它們又恢復(fù)到被拉長或扭曲前的形狀，這種合金叫形狀記憶合金。1.記憶合金的主要成分是鎳和鈦。2.它獨有的物理特性是當(dāng)溫度達到某一數(shù)值時,材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化,從而導(dǎo)致了外形的變化。知識學(xué)習(xí)記憶合金的應(yīng)用

(1)醫(yī)學(xué)上：現(xiàn)在已經(jīng)有多種形狀的記憶合金醫(yī)用支架,用于外科手術(shù)。

（2）生活中：記憶合金制成的彈簧安裝在熱水器的出水閥門內(nèi),當(dāng)水溫超過某一溫度(例如80℃)時,彈簧自動伸長,將閥門關(guān)閉而停止出水,避免發(fā)生燙傷人的事故。知識學(xué)習(xí)(3)航空航天領(lǐng)域：記憶合金在航空航天領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用有很多成