資源簡(jiǎn)介

(共25張PPT)
第四節(jié) 探索新材料
第六章 質(zhì)量和密度
逐點(diǎn)
導(dǎo)講練
課堂小結(jié)
作業(yè)提升
課時(shí)講解
1
課時(shí)流程
2
認(rèn)識(shí)材料對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用
認(rèn)識(shí)新材料
認(rèn)識(shí)材料發(fā)展對(duì)環(huán)境的影響
撰寫一篇關(guān)于新材料對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用的調(diào)查報(bào)告
任務(wù)
認(rèn)識(shí)材料對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用
知1－講
1
1. 人類社會(huì)的發(fā)展始終伴隨著對(duì)材料的開(kāi)發(fā)和利用，材料的發(fā)展對(duì)人們的生產(chǎn)生活具有極大的促進(jìn)作用。例如：
知1－講
2. 在現(xiàn)代，材料在高科技領(lǐng)域如信息、能源、交通運(yùn)輸、航空航天等行業(yè)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。例如：
知1－講
3. 環(huán)保材料的使用對(duì)于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，它有助于減少資源消耗、廢棄物產(chǎn)生和碳排放，同時(shí)保護(hù)人體健康。
總之，材料不僅影響著我們的日常生活，還在國(guó)防、醫(yī)學(xué)工程、環(huán)境保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著科技的進(jìn)步，新材料的發(fā)展將繼續(xù)推動(dòng)人類社會(huì)向更高層次進(jìn)步。
知1－講
方法點(diǎn)撥
可以通過(guò)查閱資料、參觀博物館、上網(wǎng)搜索等途徑，收集關(guān)于伴隨人類社會(huì)發(fā)展的材料，認(rèn)識(shí)材料對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用。
知2－講
任務(wù)
認(rèn)識(shí)新材料
2
1. 新材料
指新出現(xiàn)的或正在發(fā)展的材料，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(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐蝕性、抗輻射等某一方面或多個(gè)方面具有優(yōu)越的性能。
知2－講
2. 納米材料
(1)將某些物質(zhì)的尺度加工到1 ~ 1 00 nm 時(shí)，它們的物理性質(zhì)或化學(xué)性能與較大尺度時(shí)相比，發(fā)生異常變化，這種材料就稱為納米材料。
(2)納米材料被應(yīng)用到某些產(chǎn)品上，產(chǎn)生了神奇的效果。如可以大大提高材料的強(qiáng)度和硬度，降低燒結(jié)溫度、提高磁性等，如用納米陶瓷粉制成的陶瓷具有一定的韌性，用納米技術(shù)處理過(guò)的領(lǐng)帶具有一定的自潔功能。
知2－講
3. 輕質(zhì)材料
(1)氣凝膠：目前世界上最輕的固體材料之一，密度僅有0 . 2 kg/m3，甚至更小。氣凝膠還具有堅(jiān)固耐用、耐高溫、隔熱性和絕緣性好等特性，是制造航空航天器材的重要材料。
(2)微晶格材料：用鎳金屬通過(guò)3D 打印技術(shù)制成的微晶格材料，是最輕的金屬材料之一，其密度約為0.9 kg/m3。微晶格材料具有超強(qiáng)的抗壓縮和能量吸收能力，非常適用于抗壓減震。
知2－講
4. 新材料的調(diào)查表
材料 名稱用途 特性 便利
納米陶瓷 用于加工切削工具、機(jī)械密封件、高溫化學(xué)反應(yīng)器等 強(qiáng)度高、韌性和低溫延展性好、耐腐蝕、非磁性等 具有金屬、陶瓷的優(yōu)點(diǎn)
碳纖維復(fù)合材料 用于制造釣魚(yú)竿、航空航天器材等 高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦，還具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性等 輕便、堅(jiān)韌、可塑性強(qiáng)
記憶合金 用于制作眼鏡架、醫(yī)用支架、航天器天線等 具有記憶功能，在一定條件下，能恢復(fù)原來(lái)的形狀 便于自動(dòng)控制
知2－講
知識(shí)拓展
新材料的分類：
1. 按材料的屬性劃分，有：金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料(如陶瓷、砷化鎵半導(dǎo)體等)、有機(jī)高分子材料、先進(jìn)復(fù)合材料四大類。
2. 按材料的使用性能劃分，有：結(jié)構(gòu)材料和功能材料。
知2－講
易錯(cuò)提醒
1. 納米是長(zhǎng)度的單位，符號(hào)為nm，I nm=10-9m。
2. 不是所有材料達(dá)到納米尺度時(shí)就一定是納米樹(shù)料,只有當(dāng)材料達(dá)到納米尺度時(shí)性能發(fā)生突變，才能稱為納米材料。
知2－講
深度理解
輕質(zhì)材料的最重要特點(diǎn)是密度小，另外還具有其他不同的特點(diǎn)。因此輕質(zhì)材料無(wú)論在生活生產(chǎn)領(lǐng)域，還是在高科技領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。
知2－練
氣凝膠是世界上最輕的固體材料之一，密度
僅有0.2 kg/m3，甚至更小；氣凝膠可以在100~6 300 Hz 頻段內(nèi)高效吸音；氣凝膠能吸收其自身質(zhì)量250 倍左右的液體，最高的可達(dá)900 倍，而且只吸油不吸水。把一朵鮮花置于一層氣凝膠上然后放在3 000 ℃的火焰上，幾分鐘后花朵依然鮮香如故。基于以上信息，你認(rèn)為氣凝膠不適合用來(lái)做( )
A. 建筑打樁機(jī)的大重錘 B. 航天器外層隔熱材料
C. 海上油污的清理材料 D. 射擊時(shí)的防噪聲耳塞
例 1
解題秘方：根據(jù)給出的信息和選項(xiàng)中物體的特點(diǎn)解答。
知2－練
解析：建筑打樁機(jī)的大重錘要質(zhì)量大，體積一定時(shí)，則需要密度大的材料，故A 符合題意；把一朵鮮花置于一層氣凝膠上然后放在3 000 ℃的火焰上，幾分鐘后花朵依然鮮香如故，說(shuō)明隔熱性好，故B 不符合題意；
氣凝膠能吸收其自身質(zhì)量250 倍左右的液體，最高的可達(dá)900 倍，而且只吸油不吸水，故C 不符合題意；氣凝膠可以在100~6 300 Hz 頻段內(nèi)高效吸音，故D 不符合題意。
知2－練
答案：A
知2－練
1. [中考·海南] “祝融號(hào)”火星車運(yùn)用了比鋁還輕的新型復(fù)合材料，滿足了火星車輕量化的要求。“比鋁還輕”反映了這種材料( )
A. 密度小
B. 導(dǎo)電性強(qiáng)
C. 導(dǎo)熱性好
D. 彈性大
A
知3－講
任務(wù)
認(rèn)識(shí)材料發(fā)展對(duì)環(huán)境的影響
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1. 材料的發(fā)展促進(jìn)了人類社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，但是，一些材料的使用也帶來(lái)了環(huán)境問(wèn)題。例如，塑料袋等塑料制品的使用，造成了“白色污染”。
2. 樹(shù)立環(huán)保意識(shí)，減少材料發(fā)展對(duì)環(huán)境的影響。例如：盡量少使用對(duì)環(huán)境有污染的材料；做好垃圾分類處理等。
知3－講
知識(shí)鏈接
塑料制品被棄置后成為固體垃圾，它們難以降解，會(huì)在土壤、水體中存在上百年，因此被稱為“白色污染”。
知4－講
任務(wù)
撰寫一篇關(guān)于新材料對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用的調(diào)查報(bào)告
4
1. 通過(guò)書籍、報(bào)刊、網(wǎng)絡(luò)等途徑，收集關(guān)于新材料的種類、特點(diǎn)、應(yīng)用及新材料對(duì)社會(huì)發(fā)展影響等方面的材料。
2. 撰寫一篇關(guān)于新材料的種類、特性、應(yīng)用及新材料對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用的調(diào)查報(bào)告。
3. 學(xué)生展示、交流所撰寫的調(diào)查報(bào)告。
4. 評(píng)選出優(yōu)秀的調(diào)查報(bào)告。
知4－講
方法點(diǎn)撥
撰寫調(diào)查報(bào)告的方法步驟：
(1)確定主題；
(2)精選材料；
(3)布局和擬定提綱；
(4)撰寫正文。
易錯(cuò)點(diǎn) 物理屬性類型的判斷
如圖1 所示是一種獨(dú)特的復(fù)合材料—“石墨烯紙”。
其成分以石墨為主，薄如紙張，比鋼還要硬10 倍且輕巧，還可以回收利用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 與同體積的鋼相比，石墨烯紙質(zhì)量較小
B. 與鋼相比，石墨烯紙硬度較大
C. 石墨烯紙是一種環(huán)保材料
D. 石墨烯紙是絕緣體，不易導(dǎo)電
知4－練
例 2
思路導(dǎo)引：由于石墨烯紙的密度較小，故與同體積的鋼相比，石墨烯紙的質(zhì)量較小；文中“其成分以石墨為主，薄如紙張，比鋼還要硬10 倍”說(shuō)明了石墨烯紙的硬度較大；“可以回收利用”，體現(xiàn)了石墨烯紙是一種環(huán)保材料；石墨易導(dǎo)電，屬于導(dǎo)體。
知4－練
答案：D
知4－練
診誤區(qū)：
在生產(chǎn)制造領(lǐng)域，選用某些物質(zhì)制作物體，是以這些物質(zhì)的某一種或幾種物理屬性為選擇依據(jù)的，但物質(zhì)的物理屬性很多，這樣給同學(xué)們?cè)谖锢韺傩灶愋偷呐袛嗌蠋?lái)了很大的困難。
探索新材料

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