資源簡介

20.3 材料的開發和利用 學案
教學目標
1.知道材料對人類社會發展的促進作用
2.了解我國新材料研究的新成果，增強民族自豪感
教學重點
了解納米材料的有關知識
教學難點
知道“電阻為零”是超導材料的特性；初步了解納米材料的有關知識
教學過程
一、預習要點
1.人類經歷了_______時代、_______時代和_____時代。
2.導體:善于導電的物體,良導體具有較好的_____性能,如金、銀、銅、鐵等。
3.絕緣體:被用來_____帶電物體。如玻璃、橡膠等。
二、導學題
(一)材料與社會
閱讀課本205頁的內容，完成下面的題目：
1.我們周圍大大小小的物品都是由 組成的。
2.100萬年前，原始人就會利用不同性能的天然材料了，如把__________、__________、_________、等制成工具或用作生活用品，這是原始人智力發展的重要一步；大約在5000年前，人類學會了冶煉________并用其來制造工具；_______的利用為人類大規模制造機器提供了材料基礎。所以材料的發展為_________的發展提供了物質基礎。
（二）材料的導電性
閱讀課本205頁-206頁的內容，完成下面的題目：
1．根據導電性能的不同，材料還可以分為____________、____________、____________三大類。
2．材料的導電性能是由材料內部電子的運動狀況決定的。金、銀、銅、鐵等金屬材料的____________較小，是導電性能較好的良導體。絕緣體的____________較大，電流幾乎不能通過，因此絕緣體常常被用來_________帶電物體，半導體材料的___________介于導體和絕緣體之間，具有一些特殊的物理性質。
3．常見的導體有__________________；絕緣體有_________________；半導體有____________________。
完成課本206頁探究，知道如何判斷導體和絕緣體。
4.用半導體材料可以制造 、 和 等多種半導體元件。
5.半導體二極管具有 ，即 。半導體三極管可以用來 。
探究：半導體二極管單向導電性
實驗材料：電源、燈泡、導線、接線板、開關、半導體二極管。
實驗設計：（參考實驗電路如右圖）
練習：1.在通常情況下，以下物質全部屬于絕緣體的一組是（ ）
陶瓷，油
自來水，玻璃
塑膠鞋，大地
人體 空氣
2.有一種二極管在通電時發光，叫發光二極管，在電路圖中的符號為“”。如圖所示電路中，開關閉合后，發光二極管能發光的是圖_________ (填"甲"或"乙")。
（三）開發新材料
1.超導材料
一些材料在溫度降低到 時，電阻突然降低到 ，這種現象叫_______現象，發生這種現象的材料叫超導材料。超導材料不僅電阻為零，而且還存在著其他引人注目的特性，如 現象。利用超導體的零電阻特性實現 。
2.納米材料
納米材料統指合成材料的基本單元大小 的材料。納米材料在______________________________等方面還表現出許多特殊的性能，如是可以大提高材料的___________和___________，降低繞結溫度，提高材料的磁性等。
練習：3．超導材料適合制作以下器材中的（ ）
家用保險絲
白熾燈的燈絲
電爐的電阻絲
遠距離輸電中的輸電線。
4．下列關于納米的敘述錯誤的是（ ）
A．納米是一個長度單位，符號是nm
B．人們在納米尺度內發現很多新的現象，給技術上帶來很多新的進展
C．納米技術是現代科學技術的前沿，我國在這方面的研究具有世界先進水平
D．所有的高科技產品都與納米技術有關
三、知能應用
1.北方的寒冬，自來水往往因管內水結冰膨脹而破裂。在自來水管外捆扎發泡塑料，可以有效解決該問題，這是因為發泡塑料的（）
A.硬度小
B.隔熱性好
C.密度小
D.導電性好
2.下列有關半導體的說法，正確的是（）
A.常溫下半導體的電阻為零
B.半導體廣泛應用于各種電子設備
C.半導體就是超導體
D.任何情況下半導體都是不導電的
3．假如科學家研制出常溫下超導體，則它適合用作（　?。?br/>A．輸電導線
B．保險絲
C．變阻器
D．電熱絲
4.納米是 的單位．納米材料是由納米顆粒經過特殊工藝制造而成的，室溫下外形相同的納米銅比普通銅可多拉長50倍而不斷裂，這一事例表明納米銅具有較好的延展性．LED燈是一種新型的高效節能光源，其核心元件是發光二極管，它是用 材料制成的．
四、隨堂檢測
1.關于信息和材料，下列說法正確的是（　?。?br/>A．超導材料可以應用于電飯鍋的電熱絲
B．GPS導航是依靠電磁波傳遞信息的
C．我們日常生活中使用的二極管是由導體制成的
D．驗鈔機利用紅外線來辨別鈔票真偽
2.超導材料是一種電阻為零的材料，將在人們的生產和生活中得到越來越廣泛的應用．你認為以下應用中不合理的是（　　）
A．繞制成電動機的線圈
B．作為遠距離輸電中的輸電導線
C．繞制成電磁鐵的線圈
D．制成電烤爐的電阻絲
3.（多選）下面有關納米材料所特有的性能及應用正確的是（　?。?br/>A．大大提高材料的強度和硬度
B．洗衣機桶的表面涂上納米材料可以抑制細菌的生長
C．納米防水材料在充滿蒸氣的浴室里依然光亮
D．納米奶瓶可以抗菌

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