1、 20.3 材料的开发和利用 一、 教学目标 1. 知识与技能： （ 1）知道材料对人类社会发展的促进作用。 （ 2）知道导体、绝缘体、半导体导电性能的差异，知道半导体二极管的单向导电性。 （ 3）知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁悬浮的特性。 （ 4）了解纳米材料的有关知识。 2. 过程与方法： 了解新材料的特性及应用前景 3. 情感态度与价值观： 了解我国新材料研究的新成果，增强民族自豪感 二、 课时安排 2 课时 三、 教学重点 了解新材料的特性及应用前景 四、 教学难点 知道超导材料是一种电阻为零 的材料，知道超导材料具有超导磁悬浮的特性，了解纳米材料的有关知识
2、五、 教学过程 （一）导入新课 书本、课桌、黑板、等等，我们周围大大小小的物品都是由材料制成的，尽管社会的发展给我们带来了丰富的物品，但是为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正不断研究性能更好、更容易制造的新材料。今天我们就来研究材料的开发和利用。 （二）讲授新课 一 .材料与社会 同学们看书了解材料的历史。让同学们以小组为单位选出代表总结回答 材料的发展简史 教师总结：人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和利用密切相关，人类发展过程 中先后经历了石器时代、青铜时代和钢铁材料时代。 二 .材料的导电性 自学 P206 P207。 1.材料的 导体、半导体、绝缘体 根据材料的导电性能，材料可
3、分为导体、半导体及绝缘体三大类。 容易导电的材料是导体；不容易导电的材料是绝缘体。 半导体可以制成二极管、三极管等半导体元件和集成电路；半导体二极管有单向导电性，半导体三极管可以用来放大电信号 让我们来欣赏两组半导体的图片 2.半导体材料的发展历程及应用领域 半导体材料是半导体工业的基础，是信息技术和产业发展的“粮食”。 半导体材料应用已经成为衡量一个国 家经济发展科技进步和国防实力的重要标志。 三 .开发新材料 1.超导材料 1）超导材料是一种电阻为零的材料。让学生看课本 P160 页第一、二段后回答：什么现象叫超导现象？什么材料叫超导材料？ 强调： 只有当温度在某一低温 (称转变温度或临界
4、温度 )以下才具有超导性。 不同材料的转变温度不同，如汞 (4.15K)、钨 (0.012K)、锌 (0.75K)等。现在的一些高温超导材料，由一般导体转变为超导体的温度已达到 100K 以上。我国研制的超导材料的转变温度已达到134K。 2）让学生看课本 P160 页第三至七段，提出问题 。师生共同作答： 超导磁悬浮现象是一个超导体与一个永磁体 (或电磁铁 )叠放时，由于电磁感应现象，超导体中产生的感应电流激发很强的磁场与永磁 2.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
5、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。 （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
6、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。 （三）重难点精讲 开发新材料 （四）归纳小结 1、在本节课中都有哪些收获 2、本节课不仅仅要了解材料的开发和利用的有关知识，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题能力。 六、板书设计 一材料与社会 二材料的导电性 三开发新材料 1.超导材料 2.纳米材料 七、作业布置 同步练习册 八、教学反思 本节要求通过学习材料的开发和利用，激发学生的学习兴趣，了让学生解我国新材料研究的新
7、成果，增强民族自豪感 第十二章 温度与物态变 化 一、复习目标 （ 1）能区别固、液和气三种物态，能描述这三种物态的基本特征。 （ 2）能说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理。会测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解。 （ 3）通过实验探究物态变化过程，尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点和沸点联系起来。 （ 4）能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象。有节约用水的意识。 二、课时安排 2 课时 三、复习重难点 （ 1）液体温度计的原理及正确使用。 （ 2）影响蒸发快慢的因素和沸腾的温度不变特征。 3.物态变化的吸热和放热特点及影响。 四、教学过程 （一）知识梳
8、理 1.温度与温度计 温度 温度计 正确使用温度计 2.熔化与凝固 熔化与凝固 探究固体熔化时温度的变化规律 3.汽化与液化 汽化 蒸发 影响蒸发的因素 蒸发吸热制冷 沸腾 液化 4.升华与凝华 生活中的升华与凝华现象 升华吸热的应用 5.全球变暖与水资源危机 温室效应 如何减小全球变暖的危害 水资源污染 （二）题型、方法归纳 选取经典选择题以及问答题形式，给学生讲解，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。采用启发、诱思、讲解和讨论相结 合的方法使学生充分掌握这一章节的知识 。 （三）典例精讲 例 1：下列数据中，符合实际情况的是（ ） A人的正常体温为 39.5 B洗澡水的温度大约为 80
9、C人的心跳频率大约为 1.2Hz D此时，教室的室温约 35 解： A人的正常体温为 37左右，故 A 不合实际情况； B人的体温是 37，人洗澡时用的水比人的体温略高，所以 40左右较为适宜，故 B 不合实际情况； C人的脉搏在每分钟 60 次多一点，即心率在每分钟 60 次多一点；人的心跳频率大约为 1.2Hz 符合实际情况；故 C 合实际情况； D教室的室温一般不会超过 30，故 D 不合实际情况故选 C 例 2：户外活动时，为了给食物保鲜，将结了冰的矿泉水和食物一起放在泡沫塑料箱中，就制成了一个简易冰箱下列说法正确的是（ ） A食物保鲜利用了冰熔化吸热 B食物保鲜利用了矿泉水结冰放热
10、C取出食物，外包装上的水珠是汽化形成的 D取出食物，外包装上的水珠是升华形成的 解： AB、将结了冰的矿泉水和食物一起放在泡沫塑料箱中，冰吸收热量，熔化成水，使得食物温度降低，不易变质选项 A 正确、选项 B 错误； CD、刚从“简易冰箱”中取出的食物， 温度较低，空气中的水蒸气就在食物的外包装上液化成为小水珠选项 C、 D 均错误故选 A 例 3：下列物态变化事例中，属于汽化的是（ ） A春天冰雪消融 B清晨树叶上的露珠 C灯丝用久了变细 D路面上的水被太阳晒干 解： A、冰雪消融，是冰雪由固态变成液态，是熔化过程不符合题意； B、露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴不符合题意； C、灯
11、丝变细，是由固态升华成为气态不符合题意； D、水被晒干，由液态汽化成为气态符合题意故选 D （四）归纳小结 1 温度与温 度计 （ 1）温度的测量 物体的冷热程度叫温度 摄氏温度：通常情况下的冰水混合物的温度作为 0 度， 1 标准大气压下沸水的温度作为 100 度，0 度到 100 度之间等分成 100 份，每一份叫 1 摄氏度或（ 1）。 正常人的体温为 37，读作 37摄氏度； -4.7读作负 4.7 摄氏度或零下 4.7 摄氏度。 （ 2） 温度的测量 家庭和物理实验室常用温度计测量温度。它是利用水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩的性质制成的。温度计的正确使用方法 a、根据待测物体温度变
12、化范围选择量程合适的温度计。 b、 使用前认清温度计分度值（最小刻度 值）。 c、 使用时要把温度计的玻璃泡全部浸入液体中，不要碰到容器底部或容器壁。 d、 待示数稳定后再读数。 e、 读数时将玻璃泡继续留在被测液体中，视线与温度计液柱上表面相平。 （ 3）体温计、实验室温度计、寒暑表的主要区别： 温度计构造：体温表玻璃泡上方有缩口； 测温物质为水银 35 42 0.1 可离开人体读取。 用前需甩 实验室温度计 测温物质为酒精 -20 100 1不能离开被测物读数 不能甩 寒暑表测温物质为酒精 -30 50 1不能离开被测物读数 2 .熔化与凝固 （ 1）物质 由固态变为液态叫做熔化，熔化吸热
13、；从液态变为固态叫凝固，凝固放热。 （ 2）熔点和凝固点 固体分为晶体和非晶体，有一定熔化温度的物质，称为晶体。晶体熔化时的温度叫熔点，晶体熔液凝固时的温度叫凝固点。同一种晶体的凝固点与它的熔点相同。没有一定熔化温度的物质称为非晶体。 （ 3）熔化和凝固规律 a.晶体在达到熔点（凝固点）时，继续吸收（放出）热量才能熔化（凝固），在熔化（凝固）过程中温度保持不变。 b、 非晶体熔化过程中温度不断升高，物质由硬变软、变稠、再变稀；凝固过程中温度不断降低，物质由稀变稠、变硬。 3 汽化与 液化 物质由液态变为气态叫汽化。液体汽化时要吸热。 汽化有两种方式：蒸发和沸腾。蒸发是液体在任何温度下都能发生，
14、并且只在液体表面发生；沸腾是在一定温度下，液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。液体蒸发时，要从周围的物体（或自身）中吸收热量，使周围物体（或自身）温度降低，因此蒸发具有致冷作用 影响蒸发快慢因素： 液体温度的高低：液体温度越高，蒸发得越快。 b、 液体表面积大小：液体的表面积越大，蒸发得越快。 c、 液体表面上的空气流动快慢：液体表面上方的空气流动越快，蒸发得越快。 沸点：液体沸腾时的温度。液体 的沸点与气压有关。在相同气压下，不同液体沸点一般不同；同种液体，气压增大时沸点升高，气压减小时沸点降低。 液体沸腾条件：液体温度要达到沸点，且要继续吸热。沸腾时要吸热，液体温度保持不变。 物质由气态
15、变为液态的现象叫液化。气体液化时要放热。 发生液化的两个条件： 降低温度。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。 b、 压缩体积：压缩有助于液化；有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须使它的温度降低到一定温度下，再压缩体积才能使它液化 4 升华与凝华 升华：物质由固态直接变成气态叫升华。固体升华时要吸热，可以用 升华吸热得到低温。 凝华：物质由气态直接变成固态叫凝华。气体凝华时要放热。 5 全球变暖与水资源危机 （ 1） 自然界中的水不停地运动、变化着，构成一个巨大的水循环系统。 地球上水循环简图（课本） （ 2） 水的循环伴随能量的转移。 五、板书设计 1.温度与温度计 温度 温度计 正确使用温度计 2.熔化与凝固 熔化与凝固 探究固体熔化时温度的变化规律 3.汽化与液化 汽化 蒸发 影响蒸发的因素 蒸发吸热制冷 沸腾 液化 4.升华与凝华 生活中的升华与凝华现象 升华吸热的应用 5.全球变暖与水 资源危机 温室效应 如何减小全球变暖的危害 水资源污染 六、作业布置 完成同步练习 七、教学反思 借助多媒体形式，使同学们能直观感受本章重点内容，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。采用启发、诱思、讲解和讨论相结合的方法使学生充分掌握这一章节的知识。进行多种题型的训练，使同学们能灵活运用本章重点内容。
