教学设计
课题名称 新材料及其应用
课型 新授课 课时 1课时
主备 审核
一、教学目标
1.知道“纳米”这个长度单位，初步了解纳米材料。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。
二、教学重难点
纳米材料、“绿色能源”、记忆合金的讲解。
对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的指导
三、教学过程
教师活动 学生活动 二次备课
新课导入 新闻报道：
使用OLED材料做的衣服可以通过无线网络的传输随意改变颜色，这在时装界或许有广阔前景。
这个被称作“Urbanhermes”的小东阅读教材 西，是媒体实验室最近研发出的可随穿着者的情绪而改变款式、颜色并能无限共享的时装配件，我们可以称它为“情绪外衣”。这不是一件真正的衣服，而是一个小配件。它造型小巧，可以随意放在衣服或者背包里面。
假设Lucy在街上遇到了Ben，Lucy携带的配置了Urbanhermes的背包上带有她从最喜爱的设计师那里获得的图片。背包自动感受到了Ben书包上显示的图片，并且询问Lucy是否显示Ben的图片。Lucy接受了Ben的图片，并且可以和Ben交谈。
这就意味着，我们不用再去羡慕别人的衣服。自己的背包或者服饰可以自动感受到其他穿着者的时尚图案，衣服上安装的用户许可装置会询问用户是否接收、传输讯息，说不定Urbanhermes还能偶尔客串“红娘”的角色，当然前提是对方也必须穿戴配有Urbanhermes的服饰或者背包。
可见，新材料的研制和应用，给人们的生活带来了无限的惊喜。
21世纪科技发展的主要方向之一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。这节课，我们就了解一些新材料以及人类对它们的应用。
新课讲解 （1）什么是纳米材料？
纳米（nm)是长度单位，1纳米是109米（十亿分之一米），对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，比如，人的头发丝的直径一般为7000~8000nm，人体红细胞的直径一般为3000~5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。 阅读教材
新材料及其应用
新材料是指近年来出现的、具有新的性能和功能的材料。随着科学技术的不断发展，新材料的研发和应用已经成为各个领域的热点。新材料的出现，不仅推动了传统产业的转型升级，也为新兴产业的发展提供了有力支撑。本文将就几种新材料及其应用进行介绍。
首先，碳纳米管是一种具有优异性能的新型材料。它具有极高的导电性和热导性，同时还具有很强的韧性和强度。因此，碳纳米管被广泛应用于电子器件、材料增强、生物医学等领域。例如，在电子器件中，碳纳米管可以作为柔性显示屏的基材，大大提高了显示屏的韧性和抗压性能。
其次，石墨烯是另一种备受瞩目的新材料。石墨烯具有极高的导电性和热导性，同时还具有极强的机械性能和光学性能。由于其独特的结构和性能，石墨烯被广泛应用于电子器件、光学器件、传感器等领域。例如，在电子器件中，石墨烯可以作为柔性电子元件的材料，大大提高了电子元件的性能和稳定性。
另外，仿生材料也是一种具有广阔应用前景的新材料。仿生材料是指受生物体结构和功能启发而设计制备的材料。它具有生物相容性、生物活性和生物仿真性等特点，被广泛应用于医疗器械、组织工程、生物传感器等领域。例如，在医疗器械中，仿生材料可以作为人工关节的材料，大大提高了人工关节的生物相容性和耐磨性能。
最后，智能材料是近年来兴起的一种新型材料。智能材料是指具有感知、响应和自适应能力的材料。它可以根据外界环境的变化自主调节自身结构和性能，被广泛应用于智能结构、智能传感、智能控制等领域。例如，在智能结构中，智能材料可以作为自修复材料，大大提高了结构的寿命和安全性能。 总之，新材料的出现为各个领域的发展带来了新的机遇和挑战。随着新材料技术的不断成熟和应用的不断推广，相信新材料将会在未来发挥越来越重要的作用，推动人类社会迈向更加先进和可持续的发展。
新材料技术及其应用
随着科技的不断发展与进步，人们对材料技术的要求也越来越高，不仅需要材料能够满足基本的物理与力学要求，也需要材料能够应用在多个领域，满足不同的需求。因此，在材料技术上的创新一直是人们关注的焦点。近年来，新材料技术时代已经到来，众多新型材料开始应用于各个领域。
一、新材料技术的概念
新材料技术指的是基于先进技术和材料学理论，开发和制造创新性材料的过程，包括在普通材料中添加新元素，利用先进的合成处理方法进行材料制备，以及开发新的材料结构和型号等。新材料技术的主要特点是强度高、密度小、阻燃、耐高温、耐腐蚀等。
二、新材料技术的应用
新材料技术已经广泛应用于航天、航空、建筑、电子、医疗、交通、化工、能源等领域。例如，在航空领域，高强度、轻量化、耐腐蚀材料的使用，降低了飞机的燃料消耗和环境污染，提升了空中运输的安全性和经济性。在建筑领域，使用新型建筑材料能够提高建筑物的使用寿命和舒适性，同时减少建筑材料和能源的消耗，实现建筑的可持续性发展。
三、新材料技术的发展趋势和前景
随着社会的发展，人们对材料技术的要求会越来越高。未来，新材料技术将继续得到广泛地应用和发展。其中，轻质、高强度、耐磨、耐腐蚀、阻燃和环保等是新材料技术发展的主要方向。相信，在未来几年内，人们将投入更多的研究和开发，使得新材料技术能够更好地应用于我们的日常生活和工作中。
四、新材料技术的优势与挑战
新材料技术的发展，对于工业制造与人类生活将产生深远的影响。新材料对环保、节能、航空制造、医疗卫生等方面的贡献至关重要。同时，新材料技术的发展也面临着一些挑战。首先，新材料价格昂贵，高性能材料数量受到约束，使得高性能材料的应用范围受到限制。其次，由于新材料本身特性的改变，需要开展大量的科学研究和实验工作，以完善新材料的性能特点和使用效果。最后，新材料技术的安全性问题也需要特别注意，不能因为材料的性能好而忽略其安全性。
五、结论
新材料应用
新材料是指以新技术、新方法研制成功的具有新的特性和功能的材料。随着科技的不断进步和社会的不断发展，新材料的应用已经渗透到各个领域。
首先，在能源领域，新材料的应用有助于提高能源的转化效率和储存能力。比如，太阳能电池板采用了新型材料，如硅薄膜、钙钛矿等，可以将太阳能转化为电能更高效地储存起来。此外，燃料电池、储能电池等也采用了新材料，使能源的利用更加高效和环保。
其次，在环境保护方面，新材料的应用为解决环境问题提供了新的可能。例如，一种名为氮化硼纤维的新材料可以有效地吸附和分解有害气体，如甲醛、苯等，对改善室内空气质量起到积极作用。另外，一种名为生物可降解材料的新型材料可以替代传统的塑料制品，对减少塑料污染和土壤污染有着重要的意义。
此外，在医疗领域，新材料的应用能够改善医疗设备和治疗效果。例如，医用陶瓷材料常被用作骨科、牙科等领域的植入材料，因其具有优异的生物相容性和力学性能。另外，一种名为仿生材料的新型材料可以模拟生物组织的特性，用于修复和替代人体组织，如人工关节等，提高了患者的治疗效果和生活质量。
最后，在信息技术领域，新材料的应用推动了电子器件的小型化和高速化发展。例如，石墨烯被誉为“21世纪的新材料之王”，其具有超薄、透明、导电等特性，被广泛应用于触摸屏、智能电子设备等领域。此外，纳米材料也在存储介质、光电子器件等方面发挥了重要作用。
总之，新材料的应用正逐渐渗透到各个领域，对提高能源利用效率、改善环境质量、改善医疗条件和推动信息技术发展等起到了重要作用。随着新材料技术的进一步发展和创新，相信新材料将在未来的科技领域发挥更加重要的作用。
