八年级物理上册第二章第四节新材料及其应用教案1(新版)北师大版

第四节《新材料及其应用》教案（北师大初二上）教学重点：对学生收集、整理信息的过程的指导
教学难点：对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的指导
教学方式：教师指导下学生自主学习
课前预备：
提出咨询题：提早两周向学生提供如下的调查研究的咨询题，要求学生完成调查报告．
咨询题如下：
１、纳米技术、
２、经历合金、
３、单晶硅、多晶硅〔太阳能电池〕，太阳能电池；
４、钕铁硼材料；液晶材料；
５、防弹衣、贫铀弹、不锈钢；
６、高温超导陶瓷、航天飞机、宇航服、合成材料、稀土材料；
７、交通标志和反光涂料、光导纤维、光缆
分工合作：
由于内容太多，对所有的同学来讲，不可能在有限的时刻内把所有的以上涉及的材料都查找清晰，为幸免学生在自由组合过程中将一些比较内向的同学遗漏，采取按教室里的座位分成6组可7组，由学生自己选出组长，每组认领课题能够是上面的咨询题，也能够是与新材料有关的其李课题．指导学生利用互联网、图书馆、音像、报刊杂志等各种渠道收集与研究咨询题有关的资料．选出全班总活动的主持人．
教学过程：
在课堂上每组派一名代表向同学汇报．能够借助幻灯片等软件的方式汇报，能够用实物演示，能够演讲．每组成员汇报完毕，下面的同学能够提咨询、质疑．评判的标准：评判可有教师评判和学生评判两种方式．能够设单项评奖，也可综合评奖．或以学生选票的方式评出以下几种奖项．例如：材料最详实的，讲解最深入浅出的〔能让同学听明白的〕，讲解最清晰的……
交流、学习
学生做主持，各组选派代表汇报本组的调查情形．最后教师对整个活动做简要概括．
资料的内容见媒体素材．
为了更充分地调动全体学生的参与意识，特设置以下表格，使学生更好地完
教学反思：。

新材料及其应用学习目标：（1）知识与技术①了解纳米材料、“绿色能源”和经历合金等新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。

②了解其他新材料的有关应用，培育搜集整理信息的能力。

（2）进程与方式①通过看录像、教师讲解、同窗汇报，了解新材料的普遍应用和以后进展前景。

②能利用不同的渠道搜集信息，体验搜集整理信息进程。

（3）情感、态度和价值观①通过了解新材料的应用，初步熟悉科技对现代社会生活的阻碍，引导学生关切社会进展。

②通过学习新材料的有关知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的爱好。

③培育学生乐于参加调查、搜集资料等社会实践活动的品质。

学习重点难点：了解新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。

学习进程：一、探讨新知学习任务一：了解一些新材料在现代科技、工农业、生产和日常生活中的应用。

播放录像，让学生观看一新材料的应用。

讨论交流：了解到哪些新材料的应用，谈谈新材料为人类带来的便利。

归纳总结：新材料普遍应用和以后进展前景。

学习任务二：自学教材，了解纳米材料、“绿色能源”和经历合金的应用。

阅读教材，回答以下问题：一、纳米是什么物理量的单位？二、什么叫纳米材料？3、举例说明纳米材料有哪些神奇的成效？4、利用“绿色能源”有什么益处？五、经历合金的要紧成份是什么？六、经历合金有什么独特的物理特性？试探：还明白有哪些新材料的应用。

在课堂上每组派一名代表向同窗汇报．能够借助幻灯片等软件的方式汇报，能够用实物演示，能够演讲．每组成员汇报完毕，下面的同窗能够提问、质疑．评判的标准：评判可有教师评判和学生评判两种方式．能够设单项评奖，也可综合评奖．或以学生选票的方式评出以下几种奖项．例如：材料最详实的，讲解最深切浅出的（能让同窗听懂的），讲解最清楚的……交流、学习学生做主持，各组选派代表汇报本组的调查情形．最后教师对整个活动做简要归纳．资料的内容见媒体素材．为了更充分地调动全部学生的参与意识，特设置以下表格，使学生更好地完成任务．表格如下：奖项组最佳组织奖最佳风采奖最佳制作奖最佳想象奖最佳深入浅出奖最佳内容丰富奖123[来源:Z,xx,]4567二、自我检测一、“纳米”是的单位，将某些物质的尺度加工到nm,他们的与较大尺度时相较，发生了异样的转变，这就称为纳米材料。

第四节新材料及其应用【温故互查】1．质量的概念及计算公式。

2．密度的概念及计算公式。

【设问导读】1．纳米材料（1）某些物质的尺度加工到nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，发生了异常变化，这些物质组成的材料为材料；（2）纳米技术的应用：纳米技术在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等各个方面都有广泛的应用。

2.“绿色”能源新材料能制成各种高效的“绿色”能源。

以电源为例，长期以来使用的干电池较轻便，但只能用一次，丢弃后会污染环境；铅蓄电池能反复使用，但又太笨重；而新材料做成的锂电池是有等特点，已经被广泛地用于移动通信、小型摄像机等设备上；硅光电池能够把太阳能直接转换成电能，并且完全，它广泛应用于人造卫星和照明；氢燃料电池是使用化学元素氢制造成的储存能量的电池，氢燃料电池具有的优点，是汽车等动力设备名副其实的“绿色动力”。

3．记忆合金（1）有些合金在加热时能像弹簧一样被拉长和扭曲，冷却后可以保持这个形状不变；当再次加热时，它们又恢复到被拉长或扭曲前的形状.这种合金叫做形状；（2）主要成分是：；（3）物理特性：当温度达到某一数值时，材料内部的，从而导致了外形的变化；（4）应用：如将记忆合金制成的弹簧安装在热水器的出水阀门内，当水温超过某一温度（例如80℃）时，弹簧自动伸长，将阀门关闭而停止出水，避免发生烫伤人的事故。

【自学检测】1．在我国“三星堆遗址”的出土文物中，发现了用极薄的金箔贴饰的精美“金器”.黄金可以被做成极薄的金箔，主要是因为黄金的（）A.延展性好B.硬度大C.弹性好D.密度大2．光电池是一种把能转化为能的电池.硅光电池是一种典型的光电池，它主要用制成，这种电池性能、使用寿命，已广泛用到电子计算器、收音机、玩具等方面，在人造卫星和其他太空仪器上也用它做电源.3．锂是密度最小的一种金属，为kg/cm3.一个锂电池的体积为8.5cm3，它的质量为g.锂电池的特点是小、轻、能够多次、对环境污染等特点，已经被广泛应用于、等设备上.4．科普展览会上有一种神奇的金属花，它的花瓣是用一种特殊的金属片——记忆合金制成的。

第4节新材料及其应用【知识与技能】1.了解纳米材料、“绿色能源”和记忆合金等新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用.2.了解其他新材料的有关应用,培养收集整理信息的能力.【过程与方法】1.通过看录像、教师讲解、同学汇报,了解新材料的广泛应用和未来发展前景.2.能利用不同的渠道收集信息,体验收集整理信息过程.【情感、态度与价值观】1.通过了解新材料的应用,初步认识科技对现代社会生活的影响,引导学生关心社会发展.2.通过学习新材料的有关知识,了解科技为人类带来的便利,提高学生学习科学的兴趣.3.培养学生乐于参加调查、收集资料等社会实践活动的品质.【重点】了解新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用.【难点】对学生收集整理信息、加工信息以及交流过程的指导.知识点一纳米材料1.引入.你知道为什么有的裤子不渗水吗？卫星靠什么作为动力来源呢？2.纳米是长度单位,1nm=1×10-9 m.3.一张纸的厚度约为0.1mm,合105 nm.4.纳米尺寸物质引起的一系列效应:（1）纳米尺寸物质对光的反射能力非常低.（2）纳米尺寸物质的机械、力学性能成倍的增加.（3）纳米尺寸物质的熔点会大大的降低.（4）纳米尺寸物质有特殊的磁性.5.纳米材料的应用（可通过视频）.知识点二“绿色”能源1.引入.（1）一位学者给我们列出了这样一些数字：根据国际上通行的能源预测,石油将在40年时间内枯竭,天然气将在60年内用光,煤炭也只能用220年.（2）世界各地的人们已经意识到那种无节制的能源消耗将会导致地球环境条件的进一步恶化,造成对人类生活方式的破坏.现在,世界各国都在积极开发各类新能源,特别是可再生的“绿色”能源.2.干电池只能用一次,丢弃会污染环境；铅蓄电池能多次使用,但太笨重不宜携带；锂电池：体积小,质量轻,能够多次充电使用,对环境的污染小；硅光电池：把太阳能转化为电能,并且对环境的完全不会造成污染.3.了解.（1）单晶硅太阳能电池,把太阳能转化电能的效率为20%左右,价格比较贵.（2）多晶硅太阳能电池,把太阳能转化电能的效率小于20%,价格比较高.（3）非晶态硅太阳能电池,把太阳能转化电能的效率只有13%左右,价格比较便宜,适合推广使用.（4）美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳能电池,光电转换率高达到36%,但这种太阳能太贵,只能用于卫星上使用.知识点三记忆合金1.记忆合金的主要成分是钛和镍.2.记忆合金的物理性质：当物体温度达到一定的数值时,材料内部的晶体结构会发生变化,从而导致了外形的变化.【跟进训练】1.“纳米”是长度的单位,将某些物质的尺度加工到1～100 nm,他们的物理性质与较大尺度时相比,发生了异常的变化,这就称为纳米材料.2.下列电池对环境不会造成污染的是（ D ） A.干电池 B. 铅蓄电池C.锂粒子电池D.硅光电池3.记忆合金的主要成分是镍和钛它独有的物理特性是：当温度达到某一数值时,材料内部的晶体结构会发生变化,从而导致外形的变化.4.关于“绿色”能源和记忆合金中,理解正确的是（ C ）A.所谓“绿色”能源是指颜色是绿色的能源,如包装纸是绿色的锂电池等B.硅光电池比锂电池更优越绝对无污染C.记忆合金是一种有记忆,能记住原来形状的一种特殊金属D.一般金属合在一起,能制成记忆合金5.我们学习了新材料及其作用,除了纳米材料、“绿色”能源、记忆合金外,写出你还知道的一种新材料的名称.答：超导材料.1.纳米技术是指纳米尺度内的科学技术,它是现代科学技术的前沿.2.最理想的绿色能源是太阳能.完成本课对应训练．教学视频见课件．。

第四节《新材料及其应用》教案（北师大版初二上）
教材分析
本节内容的安排要紧是让学生感受到时代科技进展的脉搏，形成并保持积极向上的精神状态，初步认识科技进展对人类社会进展所产生的阻碍，激发学生的学习爱好，增强学生的科技意识，鼓舞学生努力学习，力争今后能在新材料的开发和应用上做奉献，有对国家和人民的使命感和责任感，关于知识方面不做具体的要求．
教材上所涉及到的知识也只是起到一个抛砖引玉的作用，对新材料的认识还给同学和老师留了专门宽敞的空间，搜集资料的过程和同学们交流的过程是本节课的关键．在内容的实施过程中，老师对学生的活动过程的监控就显得专门重要，及时发觉学生预备过程中的咨询题，既保证了交流活动的顺利进行，也在过程培养了学生有打算完成调查研究的科学素养．教师在这节课中重点突出了引导者的角色和参与者的角色．。

《四、新材料及其应用》教、图书馆、音像、报刊杂志等各种渠道收集与研究问题有关的资料。

选出全班总活动的主持人。

教学过程在课堂上每组派一名代表向同学汇报。

可以借助幻灯片等软件的方式汇报，可以用实物演示，可以演讲。

每组成员汇报完毕，下面的同学可以提问、质疑。

评价的标准：评价可有教师评价和学生评价两种方式。

可以设单项评奖，也可综合评奖或以学生选票的方式评出以下几种奖项；例如：材料最详实的，讲解最深入浅出的（能让同学听懂的），讲解最清楚的……交流、学习学生做主持，各组选派代表汇报本组的调查情况。

最后教师对整个活动做简要概括。

资料的内容见媒体素材。

为了更充分地调动全体学生的参与意识，特设置以下表格，使学生更好地完成任务。

表格如下：参考资料太阳能的利用人类生存和发展基本上依赖于太阳能，地球上除了核能以外，其他各种形式的能源，包括化石燃料（煤、石油、天然气等）能、生物质能（柴草、树木等）、风能、水力能、潮汐能和海洋能等都起源于太阳能。

地球表面上每年所接受的太阳辐射能，大约是目前人类全年所消耗能量的1—2万倍。

太阳能起源于太阳内部物质在高温、高压状态下的聚变反应。

据推算，太阳这个巨型聚变反应球还可能维持100亿年以上。

地球上常规能源的储量被大量开发而迅速减少，促使人们更加重视太阳能的利用。

二十世纪五十年代中期，各国政府和广大科技工作者开始有计划有组织进行太阳能利用的研究工作，目前，很多方面已经得到实际应用并且已经形成产业，不仅且有巨大的社会效益，同时也具有很大的经济效益。

太阳能的优越性还在于它不需要开采和运输，干净清洁，不会造成污染。

太阳能必将逐步取代常规能源，同核能一起成为未来人类社会两大主要能源。

我国的太阳能利用起步于二十世纪七十年代，主要是光热、光电转换方面的利用。

在光热转换方面，全国拥有太阳灶十几万台，居世界第一位，转换器的性能和使用效果居发展中国家前列。

热水器超过了150万平方米，被动式太阳房已建成上千幢。

第四节《新材料及其应用》教案（北师大版初二上）载人航天与太空碎片太空碎片是指人类的太空活动过程中遗留在太空的废弃物．从航天飞机的飞行实践和国际空间站为时不长的飞行记录来看，太空碎片的咨询题差不多不容忽视了，专门是载人航天，随着我国载人航天技术的突破，长期的载人航天势在必行，太空碎片的防护研究也应及早进行．太空碎片对所有的航天器都有破坏作用，载人航天器更需要防护，缘故如下：〝人〞是最宝贵的，也是最脆弱的载人航天器的最大特点确实是有〝人〞，而〝人〞是最宝贵的，也是最脆弱的，其价值是所有其他航天器所无法比拟的，它需要的环境条件也远远超过其他航天器，载人航天需要有更高的可靠性，这是无庸置疑的．假如讲目前的太空碎片对一样航天器造成的威逼还能承担的话，对载人航天来讲就差不多是必须采取措施了．载人航天器是大型航天器因为宇航员必须带有生命保证系统，宇航员还需要有一定的活动空间，因此载人航天器的体积一样都比较大，现在航天飞机的尺度在数十米，空间站的尺度在数百米的量级．而我们明白太空碎片造成的风险是与航天器的面积〔尺度的平方〕成正比的，面积越大，受太空碎片碰撞的概率也越大．载人航天器是复杂和易损的载人航天器除了要具备一样航天器所具备的功能以外，它还需要保证宇航员的生命和健康，为宇航员的工作提供必要的条件．因此载人航天器比一样的卫星更为复杂，需要采纳更多的新技术，这不可幸免地使它更容易受到损坏．载人航天器有密封加压舱在宇航员生活、居住的舱段里，需要为宇航员营造一个与地面相近的舒服的环境，必定要有一个大气环境，气压接近一个大气压．而太空碎片打在舱壁上造成的直截了当后果是穿孔，它将赶忙造成舱内大气迅速向外泄漏，直截了当威逼宇航员的生命安全．它比不充加压气体的航天器更容易受到太空碎片的损害．载人航天器需要及时抢修随着航天技术的进展，在太空对航天器进行修理将越来越普遍，但往往需要较长的等候时刻，这对一样的应用卫星来讲是不成咨询题的，然而对载人航天器来讲，一旦受到损害就必须赶忙抢救，时刻确实是生命，给抢救工作带来专门大的困难，事后抢救的困难转嫁到事前防范工作的加强上，更需要周密细致的防范．载人航天器在低高度上运行为了躲开地球辐射带对航天器的辐射效应，载人航天的轨道一样选择在低地球轨道上，尽管它不是太空碎片最密集的区域，然而太空碎片的密度仍旧专门大．而且由于大气的作用，所有轨道比它高的碎片最后都要通过它飞行的高度并最后陨落．最近在考虑减少太空碎片阻碍的措施时，还有人提出工作任务完毕的航天器要〝离轨〞，方向之一确实是将这些航天器的轨道降低到寿命较短的轨道上来，确实是讲将它们移到低高度轨道上来，这必定要增加低高度上的太空碎片密度，增加在那个轨道上运行的载人航天器的风险．载人航天器将在太空长期飞行空间站是今后载人航天的重要形式，它的特点是将在太空长时刻运行，在轨道上运行的时刻将在十余年到数十年之间．航天飞机每次飞行的时刻尽管都不长，但多次反复使用的结果，一艘航天飞机总的飞行时刻积存也将专门长．而太空碎片的威逼是和运行时刻成正比的，这也是载人航天更需要考虑太空碎片防护的重要缘故．太空碎片的研究工作是十分广泛的，与载人航天项目关系最紧密，需要载人航天项目支持的有：1、载人航天器运行轨道邻近的太空碎片模式；2、太空碎片模式必须能给出运行轨道．。

物理八年级上北师大版2.4新材料及其应用教案1要点教学目标通过本课程的学习，学生应该能够了解新材料及其应用的基本概念；能够举例说明不同新材料在生产及生活中的应用；能够掌握新材料的分类方法以及不同新材料的特点。

教学重点1.新材料的概念及分类方法；2.区分不同新材料的特点；3.举例说明不同新材料在生产及生活中的应用。

教学难点1.理解新材料的概念及分类方法；2.掌握不同新材料的特点和应用。

教学准备教师：讲义、黑板、各种新材料样品。

学生：笔、笔记本、教科书。

教学过程一、热身（5分钟）让学生回答如下问题： 1. 你们知道新材料是什么吗？ 2. 举例说明几种新材料的应用。

二、讲解（30分钟）1.新材料的概念及分类方法（10分钟）–新材料：指具有新的性质和用途的材料。

–分类方法：按组成和特性分类（如金属材料、高分子材料等），按用途分类（如结构材料、功能材料等）。

2.不同新材料的特点（10分钟）–金属材料：具有良好的导热性、导电性和可塑性。

–非金属材料：抗腐蚀、磨损、耐高温等特点。

–功能材料：具有特定的物理、化学、电学、光学等功能。

3.不同新材料在生产及生活中的应用（10分钟）–快递包装箱：采用泡沫高分子材料，具有减震、保温的特点。

–氢气车：以氢为燃料，使用了新型金属材料制作的燃料电池。

–太阳能电池板：采用硅等半导体材料制成，可以将太阳能转化为电能。

三、巩固（10分钟）让学生针对新材料的分类方法，自行搜索材料并进行分类；并且针对新材料在不同领域的应用进行讨论。

四、作业（5分钟）让学生以小组形式，选择一种新材料进行深入研究，介绍这种材料的特点以及应用情况。

教学总结通过本次的新材料及其应用教学，学生初步了解了新材料的基本概念以及分类方法；能够区分不同新材料的特点，并且了解了新材料在不同领域的应用情况。

此外，通过讨论等方式加深了学生的学习理解，使学生更好地掌握了本课程的教学内容。

八年级物理上册 2.4 新材料及其应用导学案（新版）北师大版2、4 新材料及其应用集体备课个人空间2、学习目标1、初步了解纳米材料、绿色能源、记忆合金等新型材料的一些特点、应用及发展前景；2、通过了解新材料知识，体验科学技术的神奇力量，培养学生学习兴趣。

三、教学过程【温故知新】1、物体单位体积的____ __称为该物质的密度。

密度是物质的一种________。

每种物质都有一定的密度。

2、密度的国际单位是，符号是。

3、根据变形得到___________,可以计算物体的质量；根据变形得到___________,可以计算物体的体积。

纯水的密度是___________ kg/m3，1cm3纯水的质量是________g。

4、木块的密度是0、6103kg/m3,锯掉一半,则剩下木块的密度是________。

【导学释疑】1、1m = mm6103nm= m2、新材料（阅读课本55～56页，回答下面问题）（1）纳米材料：纳米是单位，大小为 m。

当材料的微粒小到尺寸时，材料的就会发生显著变化。

比如纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲；纳米复合材料对光的反射率低，能吸收电磁波，可用作隐形飞机的涂层。

（2）隐形材料：有些材料能强烈地吸收电磁波，称为，现代隐形飞机的原理：将涂在飞机上，对方雷达发射出的遇到这些材料的涂层时大部分被，发射回去的很少。

（3）绿色能源有_________， __________， __________。

他们都有哪些优点？（4）记忆合金的主要成份有哪些？记忆合金的物理特性是啥？说说记忆合金的用途？【巩固提升】1、关于纳米技术，下列说法错误的是（）A、纳米是一个长度单位，符号为“nm”B、人们在纳米尺度内发现很多新的现象，给技术带来很多新进展C、纳米技术是现代科学技术的前沿之一，我国在这方面的研究具有世界先进水平D、所有高科技术产品都与纳米技术有关2、吸烟不仅有害健康，而且常因忘了熄灭烟头，酿成火灾、为了防止这种不幸事故的发生，有人用有“记性”的金属制成了这个烟灰缸、你看，当烟头燃至靠近缸边，使它温度升高时，它就会“记起”自己以前的形状，向内弯折，将烟头滑入缸内、这种新型材料就是、有关说法中，你的正确理解是（）A、记忆合金在古代就已经有过应用B、记忆合金的应用具有较大局限性，只能用于高新技术C、记忆合金是一种有记忆，能记住原来形状的一种特殊金属D、一般金属合在一起，能制成记忆合金【检测反馈】有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够（增强、减弱）对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够（增强、减弱）反射回雷达设备的电磁反思栏。

新材料及其应用
【教材分析】
本节内容属于介绍性内容,主要让学生了解一些新科技,初步认识科技对社会的影响。

纳米材料，限于学生知识水平和理解能力不必多讲，多举一些实际应用的例子；绿色能源,学生接触较多,可以让学生自己多讲;记忆合金应用也相当广泛,只是学生平时接触太少,教师可以收集有关资料和应用实例补充教学内容。

【教学目标】
知识与技能
了解纳米材料、绿色能源和记忆合金等新材料在生产、生活中的应用。

过程与方法
利用不同的渠道收集信息，交流信息体验收集整理信息的过程。

情感、态度价值观：
通过了解新材料的应用，初步认识科技对社会生产、生活的影响，提高学生学习科学的兴趣，引导学生关心社会的发展。

【教学思路】
本节课属于科普性质，所以主要采取教师介绍，学生查找资料，讨论交流的形式进行教学。

通过了解新材料的应用，了解科技前沿，促进学生学习物理的兴趣，培养学生刻苦学习，献身科学的爱国主义精神。

【名师解读】八年级物理第二章第四节《新材料及其应用》精品导学学案(北师大版)探究目标1.知识与技能了解纳米材料、“绿色”能源、记忆合金等新材料及应用.2.过程与方法经历上网查资料了解新材料的过程.3.情感、态度与价值观通过了解新材料的应用及新的前景，激发学习兴趣，扩展视野.探究指导物理宫殿1.纳米材料（1）某些物质的尺度加工到1～100nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，发生了异常变化，这些物质组成的材料为纳米材料；（2）纳米技术的应用：纳米技术在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等各个方面都有广泛的应用，如图2.4-1，我国和世界其他国家都在竞相开发纳米产品.图2.4-2是1993年中国科学院北京真空物理实验室自行操纵原子写出的“中国”二字，标志着我国开始在世界纳米领域占有一席之地.如：洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，就具有抑制细菌生长的功能；普通领带的表面经过纳米方法处理后会有很强的自洁性能，不沾水也不沾油；陶瓷中加了纳米陶瓷粉就具有一定的可韧性，如果用它制造发动机的缸体，汽车会跑得更快.图2.4-1 纳米材料的应用领域图2.4-22.“绿色”能源新材料能制成各种高效的“绿色”能源.以电源为例，长期以来使用的干电池较轻便，但只能用一次，丢弃后会污染环境；铅蓄电池能反复使用，但又太笨重；而新材料做成的锂电池是有体积小、质量轻、能够多次充电、对环境污染小等特点，已经被广泛地用于移动通信、小型摄像机等设备上（如图2.4-3）；硅光电池能够把太阳能直接转换成电能，并且完全不会造成污染，它广泛应用于人造卫星和照明（如图2.4-4）.图2.4-3 图2.4-4 太阳能汽车的上表面覆盖着很多硅光电池3.记忆合金（1）有些合金在加热时能像弹簧一样被拉长和扭曲，冷却后可以保持这个形状不变；当再次加热时，它们又恢复到被拉长或扭曲前的形状.这种合金叫做形状记忆合金；（2）主要成分是：镍和钛；（3）物理特性：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化；（4）应用：如将记忆合金制成的弹簧安装在热水器的出水阀门内，当水温超过某一温度（例如80℃）时，弹簧自动伸长，将阀门关闭而停止出水，避免发生烫伤人的事故（如图2.4-5）.图2.4-5【例】在1989年 12月20日凌晨，美军的两个中队 F-117A隐形战斗轰炸机，躲过昼夜处于高度戒备状态的巴拿马对空监视雷达系统，突然出现在巴拿马城西120km处的一个军用机场上空，为美军大规模入侵巴拿马夺取了制空权.雷达能监测普通飞机的飞行情况，为什么不能发现隐形飞机呢？思路与技巧雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备，它的天线可以转动，它向一定的方向发射不连续的无线电波，然后根据反射波的方向和时间判断目标的方位和距离.隐形战斗机将具有良好的吸波性的隐性材料涂在其表面上，使其具有超凡的隐身能力.答案隐形战斗机是利用新型的隐形材料制成的重要军事武器，涂有隐形材料的战斗机能将雷达发射出的无线电波大部分吸收掉，反射回去的却很少，使雷达变成了“睁眼瞎”.而普通飞机反射回去的无线电波信号很强，雷达接收屏能接收到，因此能显示出普通飞机的存在（如图2.4-6）.图2.4-6探究体验不同的材料具有不同的物理性质，如导热性、导电性、磁性、密度、弹性、硬度、延展性等等.下面探究材料的硬度.探究器材自选若干待测材料，如肥皂、泥块、塑料、铝片、陶瓷片等.探究过程①组成如图2.4-7装置；图2.4-7 材料硬度测量示意图②将被测材料置于一个空心竖直管的底部，从管的顶部释放一钢钉，钢钉作用在该材料上会产生一个小小的凹痕；③从凹痕的大小和深度，判断材料的硬度并排序.分析与结论材料有软有硬，较硬的材料能使较软的材料产生，材料的硬度不同，不一样.探究点拨材料的区分可根据材料的不同性质，通过比较进行区分.聊天室话题：纳米材料的应用前景胖胖：老师，您能介绍一下纳米材料在实际中的应用吗？老师：纳米材料的应用非常广泛，具体概括为以下几点：1.在陶瓷领域的应用.随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，它在1600℃高温下能像橡皮泥那样柔软，在室温下也能自由弯曲.因而克服了陶瓷的脆性，使陶瓷具有像金属一样的柔软性和可加工性.2.用纳米技术可以实现天梯.2002年3月中央电视台新闻联播曾做过报道：科学家能够造出天梯，地点选在太平洋上.用来做天梯的材料就是碳纳米管.这种材料从1991年被发现以来，就一直被誉为未来的材料.碳纳米管在强度上大约比钢强 100倍，其传热性能优于所有已知的其他材料.它有良好的导电性，在常温下导电时，几乎不产生电阻，科学家合成的碳纳米材料在室温下能储存和凝聚大量的氢气，用于燃料电池以驱动汽车等.它为“清洁能源”——氢能的开发、利用提供了良好条件.3.在医学上的应用.用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可立即搜索并攻击癌细胞或修补受伤组织：在人体器官表面涂上某些纳米粒子可防止器官移植后的排异反应.在生物医学方面，纳米科技更是潜力巨大.纳米技术可以在微小尺度里重新排列遗传密码，基因生物制作技术就是典型的纳米和基因生物学结合的产物.人类可以利用基因芯片迅速查出自己基因密码中的错误，并迅速利用纳米技术进行修正，使人类消灭各种遗传缺陷的理想得以真正实现.仿生学将是纳米技术大展宏图的领域，人类可以制造出细胞内工作的机器人。

四、新材料及其应用教材分析本节内容的安排主要是让学生感受到时代科技发展的脉搏，形成并保持积极向上的精神状态，初步认识科技发展对人类社会发展所产生的影响，激发学生的学习兴趣，增强学生的科技意识，鼓励学生努力学习，力争将来能在新材料的开发和应用上做贡献，有对国家和人民的使命感和责任感，对于知识方面不做具体的要求。

教材上所涉及到的知识也只是起到一个抛砖引玉的作用，对新材料的认识还给同学和老师留了很广阔的空间，搜集资料的过程和同学们交流的过程是本节课的关键．在内容的实施过程中，老师对学生的活动过程的监控就显得非常重要，及时发现学生准备过程中的问题，既保证了交流活动的顺利进行，也在过程培养了学生有计划完成调查研究的科学素养．教师在这节课中重点突出了引导者的角色和参与者的角色。

教学目标：知识与技能1、了解纳米材料、“绿色能源”和记忆合金等新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。

2、了解其它新材料的有关应用，培养收集整理信息的能力。

过程与方法1、通过利用不同的渠道收集信息，体验收集整理信息的过程．尝试一种新的学习方法。

2、通过研究小组交流调查、研究结果，了解新材料的广泛应用和未来发展前景。

情感、态度和价值观1、通过了解新材料的应用，初步认识科技对现代社会生活的影响，引导学生关心社会发展。

2、通过学习新材料的有关知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣。

3、培养学生乐于参加调查、收集资料等社会实践活动的品质．在合作中培养协作精神。

教学重点：对学生收集、整理信息的过程的指导教学难点：对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的指导教学方式：教师指导下学生自主学习课前准备：课前布置学生上网查询有关资料提出问题：提前两周向学生提供如下的调查研究的问题，要求学生完成调查报告．问题如下：1.纳米技术、2.记忆合金、3.单晶硅、多晶硅（太阳能电池），太阳能电池；4.钕铁硼材料；液晶材料；5.防弹衣、贫铀弹、不锈钢；6.高温超导陶瓷、航天飞机、宇航服、合成材料、稀土材料；7.交通标志和反光涂料、光导纤维、光缆；以下此表格可作为参考，但又不拘一格，从以下几个方面来了解新材料材料的名称起源性质特点属性应用发展方向前景展望分工合作：由于内容太多，对所有的同学来说，不可能在有限的时间内把所有的以上涉及的材料都查找清楚，为避免学生在自由组合过程中将一些比较内向的同学遗漏，采取按教室里的座位分成6组可7组，由学生自己选出组长，每组认领课题可以是上面的问题，也可以是与新材料有关的其李课题。

第二章物质世界的尺度、质量和密度第4节新材料及其应用一、知识与技能1.初步认识了解纳米材料。

“绿色”能源。

3.了解记忆合金。

二、过程与方法1.通过观察、动手、比较，形成对纳米材料的初步认识。

2.通过观察认识绿色能源、合金。

三、情感、态度与价值观1.通过纳米材料、“绿色”能源、记忆合金的认识，培养学生对科学积极的态度。

2.通过了解新材料广泛的应用，培养学生学习物理的兴趣。

对学生收集、整理信息的过程的指导对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的指导教师指导下学生自主学习提出问题：提前两周向学生提供如下的调查研究的问题，要求学生完成调查报告。

问题如下：1.纳米技术；2.记忆合金；3.单晶硅、多晶硅（太阳能电池），太阳能电池；；液晶材料；5.防弹衣、贫铀弹、不锈钢；6.高温超导陶瓷、航天飞机、宇航服、合成材料、稀土材料；7.交通标志和反光涂料、光导纤维、光缆以下此表格可作为参考，但又不拘一格，从以下几个方面来了解新材料材料的名称起源性质特点属性应用发展方向前景展望分工合作：由于内容太多，对所有的同学来说，不可能在有限的时间内把所有的以上涉及的材料都查找清楚，为避免学生在自由组合过程中将一些比较内向的同学遗漏，采取按教室里的座位分成6组可7组，由学生选出组长，每组认领课题可以是上面的问题，也可以是与新材料有关的其李课题。

指导学生利用互联网、图书馆、音像、报刊杂志等各种渠道收集与研究问题有关的资料．选出全班总活动的主持人。

在课堂上每组派一名代表向同学汇报．可以借助幻灯片等软件的方式汇报，可以用实物演示，可以演讲．每组成员汇报完毕，下面的同学可以提问、质疑。

评价的标准：评价可有教师评价和学生评价两种方式。

可以设单项评奖，也可综合评奖。

或以学生选票的方式评出以下几种奖项。

例如：材料最详实的，讲解最深入浅出的（能让同学听懂的），讲解最清楚的……交流、学习学生做主持，各组选派代表汇报本组的调查情况。

最后教师对整个活动做简要概括。

第四节《新材料及其应用》教案（北师大初二上）(3)2.4 新材料及其应用学习目标：〔1〕知识与技能①了解纳米材料、〝绿色能源〞和经历合金等新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。

②了解其他新材料的有关应用，培养收集整理信息的能力。

〔2〕过程与方法①通过看录像、教师讲解、同学汇报，了解新材料的广泛应用和以后进展前景。

②能利用不同的渠道收集信息，体验收集整理信息过程。

〔3〕情感、态度和价值观①通过了解新材料的应用，初步认识科技对现代社会生活的阻碍，引导学生关怀社会进展。

②通过学习新材料的有关知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的爱好。

③培养学生乐于参加调查、收集资料等社会实践活动的品质。

学习重点难点：了解新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。

学习过程：一、探究新知学习任务一：了解一些新材料在现代科技、工农业、生产和日常生活中的应用。

播放录像，让学生观看一新材料的应用。

讨论交流：了解到哪些新材料的应用，谈谈新材料为人类带来的便利。

归纳总结：新材料广泛应用和以后进展前景。

学习任务二：自学教材，了解纳米材料、〝绿色能源〞和经历合金的应用。

阅读教材，回答以下咨询题：1、纳米是什么物理量的单位？2、什么叫纳米材料？3、举例讲明纳米材料有哪些奇异的成效？4、使用〝绿色能源〞有什么好处？5、经历合金的要紧成分是什么？6、经历合金有什么专门的物理特性？摸索：还明白有哪些新材料的应用。

二、自我检测1、〝纳米〞是的单位，将某些物质的尺度加工到 nm,他们的与较大尺度时相比，发生了专门的变化，这就称为纳米材料。

2、以下电池对环境可不能造成污染的是〔〕A、干电池B、铅蓄电池C、锂粒子电池D、硅光电池3、经历合金的要紧成分是它独有的物理特性是：当温度达到某一数值时，材料内部的会发生变化，从而导致的变化。

4、关于〝绿色〞能源和经历合金中，明白得正确的选项是〔〕A、所谓〝绿色〞能源是指颜色是脸色的能源，如包装纸是脸色的锂电池等。

2.4新材料及其应用教学目标1．初步认识纳米材料的高科技应用。

2．常识性了解“绿色”能源。

3．常识性了解记忆合金在各种领域的应用4．通过介绍一些新材料的应用，激发学生学习物理的热情，调动学习的积极主动性。

教学重点初步认识纳米材料的高科技应用。

教学难点了解记忆合金的“记忆”能力。

学生课前准备学生上网查找有关纳米材料的资料，并分类总结。

教学过程一、纳米材料21世纪是科技高速发展的一个世纪，其主要方向之一就是新材料的研制和应用。

新材料的研究是人类对物质性质的认识和应用向更深层次的进军。

我们在本章开始的时候就学习了物质的尺度，知道了纳米这个单位。

这个单位实在是太小了，过去我们在生活中没有关注它，但现在却成了人们谈论的热门话题。

原因是人们发现，将某些物质的尺度加工到1～100nm，它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时比，发生了异常的变化，这就称为纳米材料。

一些新颖的纳米材料被应用到某些产品上，产生了神奇的效果。

（投影）纳米材料的应用：（1）洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，就具有抑制细菌生长的功能。

（2）普通领带的表面经过纳米方法处理后，会有很强的自洁性能，不沾水，也不沾油。

（3）用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的可韧性，用于制造发动机的缸体，汽车会跑得更快。

教师总结：纳米材料在高科技上还有很多应用，下面就由同学们来介绍吧，请同学们将昨天老师布置的要求你们上网查找有关纳米材料的资料拿出来。

学生发言并讨论。

教师总结，并对同学们的表现给予肯定和表扬。

二、“绿色”能源人类一直在寻找各种高效和“绿色”的能源，新材料在这方面扮演了重要的角色。

以电源为例，长期以来使用的干电池具有轻便的优点，但只能使用一次，丢弃后会污染环境；铅蓄电池能反复使用，但是又太笨重了。

锂是密度最小的金属，只有0.534g／cm3，大约是铅的1／20、镍的1／16。

用锂作电极制造出的锂离子电池，它具有体积小、质量轻、能够多次充电，对环境污染小等特点，已经被广泛地应用于移动通信、小型摄像机等设备上，并且完全不会造成污染。

第四节《新材料及其应用》教案（北师大版初二上）
教法建议
按照课程标准的指示，这节课的教学方式的选择第一应与教学内容和教学目标相适应；其次还要结合本学校学生和学校条件的承诺．本节课采纳教师引导学生自主学习的方式有利于过程和目标的专门好实现．
依照各个学校的实际条件，能够采纳不同的导入方法：
方案一：条件较好的学校，新材料的应用最好在课堂上进行演示，激发学生的爱好．如市场卖的一种光导纤维灯，体育上用的太阳能电子秒表，手机上的锂电池……由此设疑：你想明白它们是如何工作的吗？还有哪些新材料也有广泛的应用？请看录像．方案二：条件一样的学校，教师能够课前收集有关的图片和资料，在课堂上进行展现，然后再设咨询：你见过不沾水的布吗？人造卫星天太空中运行时靠的是什么提供能量？然后请同学们看书．
在如此的学习活动过程中学生会收成到教师讲授形式下收成不到的东西，如：交流的能力、表达的能力等．同时也表达了学生是学习活动的主体的教学理念．。

《新材料及其应用》教案一【教学内容】义务教育课程标准实验教科书•物理（北师在版）八年级（第二章第四节）。

【教学理念】本节内容主要是让学生感受到科技发展的现状和前景，初步认识科技发展对人类社会发展所产生的影响，增强学生的科技意识，对于知识主面不做具体要求，因此，可以根据自己的实际情况安排教学内容，但要尽可能做到形式多样，内容丰富多彩，教学生动活泼，以激发学生的学习兴趣。

【教学目标】知识与技能1、了解纳米材料、“绿色能源”和记忆合金等新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。

2、了解其他新材料的有关应用，培养收集整理信息的能力。

过程与方法1、通过利用不同的渠道收集信息，体验收集整理信息的过程。

2、通过研究小组交流调查、研究结果,了解新材料的广泛应用和未来发展前景。

情感态度与价值观1、通过了解新材料的应用，初步认识科技对现代社会生活的影响，引导学生关心社会发展。

2、通过学习新材料的有关知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣。

3、培养学生乐于参加调查、收集资料等社会实践活动的品质。

在合作中培养协作精神。

【教学目标】教学重点1、对学生收集、整理信息的过程的指导。

2、让学生认识科技对现代社会的影响，并关心社会发展。

教学难点1、对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的指导2、教学方式教师指导下，学生自主学习【教学突破】本节虽然属于介绍性内容，但却体现了物理与生活、科学和社会相联系的特点。

为了让学生能够认识箔对现代社会的影响，从而激发学生关心社会发展的兴趣，在教学上教师应提前准备相关资料，在课堂上向学生介绍，以收起学生强烈的好奇心，从而达到潜移默化地让学生达到关心科学技术的新进展和新思想，关心科学发展的前沿，具有可持续发展的意识，树立正确的科学观，在振兴中华、将科学服务于人类的使命感和责任感谢。

【学生分析】本节所讲的纳米材料、“绿色能源”和记忆合金都属于现代科技最新成果广泛应用的例子，都是学生特别感兴趣的问题，这是非常好看现象。