資源簡介

第三節(jié)　材料的開發(fā)和利用
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性,超導(dǎo)材料和納米材料的特點(diǎn)。
難點(diǎn):半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦浴⒊瑢?dǎo)材料和納米材料的應(yīng)用。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師準(zhǔn)備:多媒體課件、能組成電路的一般元件,如干電池、導(dǎo)線、開關(guān),常見的導(dǎo)體和絕緣體,如塑料、陶瓷、鐵釘、鉛等,半導(dǎo)體二極管和三極管。
【教學(xué)設(shè)計】
【情境引入】
書本、課桌、黑板等,我們周圍大大小小的物品都是由材料制成的,盡管社會的發(fā)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。今天我們就來研究材料的開發(fā)和利用。
【新課教學(xué)】
一、材料與社會
同學(xué)們看書了解材料的歷史。讓同學(xué)們以小組為單位選出代表總結(jié)回答——材料的發(fā)展簡史。
教師總結(jié):人類社會的發(fā)展與人們對材料的認(rèn)識、開發(fā)和利用密切相關(guān),人類發(fā)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。
二、材料的導(dǎo)電性
自學(xué)P206~207。
1.材料——導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體:
根據(jù)材料的導(dǎo)電性能,材料可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體三大類。
容易導(dǎo)電的材料是導(dǎo)體;不容易導(dǎo)電的材料是絕緣體。
半導(dǎo)體可以制成二極管、三極管等半導(dǎo)體元件和集成電路;半導(dǎo)體二極管有單向?qū)щ娦?半導(dǎo)體三極管可以用來放大電信號。
讓我們來欣賞兩組半導(dǎo)體的圖片。
2.半導(dǎo)體材料的發(fā)展歷程及應(yīng)用領(lǐng)域:
半導(dǎo)體材料是半導(dǎo)體工業(yè)的基礎(chǔ),是信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“糧食”。
半導(dǎo)體材料應(yīng)用已經(jīng)成為衡量一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展科技進(jìn)步和國防實(shí)力的重要標(biāo)志。
三、開發(fā)新材料
1.超導(dǎo)材料:
(1)超導(dǎo)材料是一種電阻為零的材料。讓學(xué)生看課本P208第一、二段后回答:什么現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象 什么材料叫超導(dǎo)材料
強(qiáng)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(4.15 K)、鎢(0.012 K)、鋅(0.75 K)等。現(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100 K以上。我國研制的超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度已達(dá)到134 K。
(2)讓學(xué)生看課本P208第三至七段,提出問題。師生共同作答:
超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象是一個超導(dǎo)體與一個永磁體(或電磁鐵)疊放時,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)的磁場與永磁體產(chǎn)生的磁場相互排斥,進(jìn)而減少摩擦力。
2.納米材料:
21世紀(jì)是科技高速發(fā)展的一個世紀(jì),其主要方向之一就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(rèn)識和應(yīng)用向更深層次的進(jìn)軍。
我們在本章開始的時候就學(xué)習(xí)了物質(zhì)的尺度,知道了納米這個單位。這個單位實(shí)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1~100 nm,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。一些新穎的納米材料被應(yīng)用到某些產(chǎn)品上,產(chǎn)生了神奇的效果。
(投影)納米材料的應(yīng)用:
(1)洗衣機(jī)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(xì)菌生長的功能。
(2)普通領(lǐng)帶的表面經(jīng)過納米方法處理后,會有很強(qiáng)的自潔性能,不沾水,也不沾油。
(3)用納米陶瓷粉制成的陶瓷,具有一定的可韌性,用于制造發(fā)動機(jī)的缸體,汽車會跑得更快。
教師總結(jié):納米材料在高科技上還有很多應(yīng)用,下面就由同學(xué)們來介紹吧,請同學(xué)們將昨天老師布置的要求你們上網(wǎng)查找有關(guān)納米材料的資料拿出來。
學(xué)生發(fā)言并討論。
教師總結(jié),并對同學(xué)們的表現(xiàn)給予肯定和表揚(yáng)。
【課堂小結(jié)】
1.在本節(jié)課中都有哪些收獲。
2.本節(jié)課不僅僅要了解材料的開發(fā)和利用的有關(guān)知識,更重要的是讓同學(xué)們掌握科學(xué)探究的方法,培養(yǎng)學(xué)生探究問題的能力。
布置作業(yè)
課本P210本章練習(xí)
【板書設(shè)計】
第三節(jié)　材料的開發(fā)和利用
一、材料與社會發(fā)展
二、材料的導(dǎo)電性
1.導(dǎo)體和絕緣體。
2.半導(dǎo)體元件。
3.半導(dǎo)體的應(yīng)用。
三、開發(fā)新材料
1.超導(dǎo)材料。
2.納米材料。

展開更多......

收起↑