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《北师大版八年级上第二章第四节新材料及其应用》教案【教学课型】：新课◆课程目标导航：【教学目标】：一、知识目标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。
二、能力目标常识性了解记忆合金在各种领域的应用三、德育目标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。
【教学工具】：学生上网查找有关纳米材料的资料，并分类总结。
◆教学情景导入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，产生了神气的效果。
◆教学过程设计一、纳米材料（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，汽车会跑的更快。
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。
北师版九年级物理第二章第四节新材料及其应用教
案
北师大版义务教育课程标准九年级物理学科第二章第四节
《新材料及其应用》教案
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．
教学案例
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现代科技、工农业生产和日常生活中的应用．
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。
2.4 新材料及其应用学习目标：纳米材料、“绿色”能源、记忆合金等新材料及应用.重点：新材料的应用及新的前景难点：记忆合金等新材料及应用.自主学习（一）自学提纲1.纳米是单位，1纳米= 米。
2. 叫纳米材料。
3.有关纳米材料的应用①洗衣机桶表面上用了纳米尺度的材料后，具有_______功能；②普通领带的表面经过纳米技术处理后，具有很强的；③利用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的_______。
4.5.记忆合金的主要成分是______和______，它的独有的物理特性是：当______达到某一数值时，材料内部的____________会发生变化，从而导致了________的变化。
达标训练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（）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________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.锂是密度最小的一种金属，为________g/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。
5.关于“绿色”能源和记忆合金，理解正确的是（）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。
6.在生产和生活中，人们常以密度作为所选材料的主要考虑因素，如：用密度较小的铝合金作为飞机外壳的主要材料等。
下面属于主要从密度的角度考虑选材的是（）A．用塑料做电源插座的外壳B．用塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”C．用水作为汽车发动机的冷却液D．用橡胶做汽车轮胎堂清检测1.洗衣机桶的表面上用了纳米材料的氧化硅微粒和金属离子的组合，具有______功能；经过纳米方法处理的领带具有很强的_______性能，不沾水也不沾油；用纳米陶瓷粉制成的陶瓷具有一定的______性，不易碎。
第二章第4节新材料及其应用一、单选题1.碳化硅纤维是一种陶瓷纤维类材料，具有高强度、耐高温、抗腐蚀、易加工编织等特性，用做增强材料时，常与碳纤维、玻璃纤维、金属铝复合，具有耐磨损、质轻、耐疲劳等特性。
下列可以直接用碳化硅纤维来制作的是（）A. 喷气式飞机的刹车片B. 体育用品C. 过滤高温气体的滤布D. 汽车部件2.各种新材料正在提高我们的生活品质，坚硬的纳米材料一石墨烯，就是其中的一种，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性。
下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（）A. 防弹衣B. 电脑元件C. 隔热手套D. 太阳能电池3.清华大学的研究人员发明一种新型陶瓷，既可以像海绵一样变形，也能像陶瓷一样隔热、绝缘，同时具有超轻、高韧性等特点这种材料适合用来制造下列哪种物品（）A. 自行车的车架B. 新型消防服C. 输电导线D. 便携式水果刀4.近年来，我国在科研领城不断取得新的突破，一些研究和应用已经步入世界先进行列。
下列研究中我国与世界先进国家还存在较大差距，需要努力追赶的是（）A. 量子科技B. 5G通信C. 北斗导航系统D. 芯片设计制造5.“智能纤维”是一种新型材料，能对外界环境和内部状态的变化做出响应．其中，相变纤维能够通过吸热、放热来实现对温度的调节；凝胶纤维能够对温度做出反应；电子纤维能够导电以及消除静电；记忆纤维能够在特定环境下恢复原状．下列说法正确的是（）A. 相变纤维制成的衣服可以调节体温是通过做功来实现的B. 用凝胶纤维有可能制成显示体温的衣服C. 电子纤维是一种绝缘体D. 记忆纤维发生形变后无法恢复原状6.纳米陶瓷作为高科技材料应用广泛，它具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防浸透、完全无磁性等特点，但它不可用于下列哪项技术中（）A. 纳米陶瓷刀B. 公交IC卡C. “嫦娥二号”外表涂层D. 装浓硫酸的容器7.纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质，具有记录密度大、矫顽力高、记录质量好等特点，下列器件可用纳米磁性材料制成的是（）A. 洗衣机内壁B. 耐腐蚀容器C. 计算机存储器D. 高性能防弹背心8.“纳米材料”的出现成了人们谈论的热门话题，下列关于“纳米材料”的说法正确的是（）A. 人们找到了一种特殊的“纳米材料”，制成了“纳米抗菌奶瓶”B. “纳米防水布”是利用纳米能防水的特性制成的C. 只要认真的去探究寻找还可以找到许许多多的纳米材料D. 某些物质的尺度加工到1﹣100nm，它们的物理性质或化学性能发生了异常变化，这就是我们说的纳米材料9.下列现象中有悖文明的做法是（）A. 将秤砣内部用密度小的材料填充B. 用黄金制作首饰C. 将纳米技术应用于生活之中D. 用铝这种轻质材料制造飞机10.纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，它具有坚硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、完全无磁性等特点，它不能应用于（）A. 公交IC卡B. 切割硬物的刀具C. “嫦娥二号”外表涂层D. 装浓硫酸的容器11.2010年诺贝尔物理学奖授予英国两位科学家，他们研究的石墨烯是只有一个原子厚度的碳纳米新型材料，该材料属性奇特，其中还具有良好的导电性．则下列说法错误的是（）A. 研究和生产石墨烯需要纳米技术B. 纳米技术是微观范围内的科学技术C. 石墨烯虽然是非金属但可以作为导体使用D. 石墨烯是超导体材料12.下列关于纳米的叙述错误的是（）A. 纳米是一个长度单位，符号是nmB. 人们在纳米尺度内发现很多新的现象，给技术上带来很多新进展C. 纳米技术是现代科学技术的前沿，我国在这方面的研究具有世界先进水平D. 所有的高科技产品都与纳米技术有关13.纳米技术在研究电学材料、光学材料、高密度材料方面有广泛的应用前景，纳米是下列哪种物理量的计算单位（）A. 长度B. 体积C. 质量D. 时间14.纳米陶瓷是一种高新科技材料，具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透、完全无磁性等特点，以下选项中哪项可以利用纳米陶瓷材料制造（）A. 高压输电线B. 装浓硫酸的容器C. 银行储蓄卡D. LED发光二极管15.在下列有关现象的解释中，正确的是（）A. 纳米材料颗粒能制造出很多特殊功能的物体，但它并不是分子B. 封闭在容器内的液体很难被压缩，说明分子间仅有排斥力C. 用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有吸引力D. 铅笔笔芯在白纸上划出一条断断续续的细线，说明分子间有空隙二、填空题16.纳米技术是以0.1～100nm这样的尺度为研究对象的前沿科学，目前我国在纳米技术的研究方面已经跻身世界前列，我国制造出来的最薄的金箔的厚度为91nm=________dm．17.纳米是________的单位．1nm=________m，纳米技术是________尺度内的极微科学技术．18.石墨烯被证实是世界上已经发现的最薄、最坚硬的物质，它的导电性能好、导热性能强，熔点超过3000℃．你认为用石墨烯做成的导线________用来做保险丝（即熔丝）；________用来做高压输电线（选填“能”或“不能”）．科学试验表明：向空烧杯内倒入酒精与水的混合物（如图所示），盖紧石墨烯薄膜，一个月后，检查发现薄膜覆盖紧密完好，烧杯内只剩余酒精，再以后，烧杯内液体体积保持不变．在一个月时间内，烧杯内剩余液体的密度________（选填“变大”“变小”或“不变”）．此实验说明石墨烯薄膜能使________的分子通过（选填“酒精”或“水”）．19.纳米技术是在0.10纳米至100纳米的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术．纳米技术研究领域被公认为是21世纪最具有前途的科研领域之一．纳米是________的单位．（填写物理量的名称）20.我国对纳米技术的研究具有世界先进水平，纳米实际上是________单位，1nm=________m．21.经过纳米方法处理的领带具有很强的________性能，不沾水也不沾油．用纳米陶瓷粉制成的陶瓷具有一定的________性，不易碎．22.纳米技术是高新科学技术和工作技术．纳米（nm）是________单位，若一个原子的直径为10nm，合________m．把________个原子一个挨一个地排列起来长度是1mm．三、解答题23.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．答案解析部分一、单选题1.【答案】C【考点】纳米材料及其应用【解析】【解答】碳化硅纤维主要用做耐高温材料和增强材料，耐高温材料包括热屏蔽材料、耐高温输送带、过滤高温气体的滤布等。
《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。
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．。
八年级物理上册第2章第4节《新材料及其应用》导学案北师大版一、明确目标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、3、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、4、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、5、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、二、自主预习提出问题：提前几天向学生提供如下的调查研究的问题，要求学生选择完成查找资料、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；以下此表格可作为参考，从以下几个方面来了解新材料学生分工合作：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、三，合作探究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：评价分为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……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、四、当堂反馈1、某些物质的尺度加工到__________nm，它的物理性质或者___________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_____________、2、纳米定义：纳米是_________，1nm ＝___________m。
当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的________就会发生显著变化、如：黄金在正常情况下呈金黄色，而它的纳米颗粒却变成了黑色，且熔点显著下降；3、形状记忆合金：加热后能随意拉长和扭曲，冷却后__________；再次加热可恢复到______________。
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。
