課題
材料的開發(fā)和利用
單元
20.3
學(xué)科
物理
年級
九年級
學(xué)習(xí)
目標(biāo)
知識與技能：
1、了解人類材料的開發(fā)利用進程
2、知道材料可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體三大類
3、了解超導(dǎo)材料、納米材料
過程與方法：
通過圖片展示使學(xué)生了解超導(dǎo)材料、納米材料
情感態(tài)度與價值觀：
通過本節(jié)學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，對新材料進行探索，樹立科學(xué)探究的精神
重點
導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體
難點
超導(dǎo)材料、納米材料的理解
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課
展示圖片：
課桌、書本、黑板、道路、橋梁、首飾……這些物質(zhì)都是由不同材料制成的，那么人類社會是怎樣認(rèn)識、開發(fā)、利用這些材料的呢？
啟發(fā)學(xué)生深入思考
講授新課
課堂練習(xí)
一、材料與社會
展示圖片，不同階段使用的材料
人類發(fā)展過程中先后經(jīng)歷了石器時代、青銅時代和鋼鐵材料時代
1、石器時代 （400,000 ~ 4,500）
人類主要以石頭、骨頭、木制作簡單的工具陶器的出現(xiàn)是人類跨入新石器時代的重要標(biāo)志之一
2、青銅時代 （4,500 ~ 1,000）
大量使用青銅作為第一種合金做工具、青銅禮器的時期
3、鐵器時代（1000 — ）人類使用鐵來制造工具和武器
4、蒸汽時代（18世紀(jì)60年代）人類開始了第一次工業(yè)革命，并創(chuàng)造了巨大的生產(chǎn)力，人類進入“蒸汽時代”
5、電氣時代（19世紀(jì)70年代）今天所使用的電燈、電話都是在在第二次工業(yè)革命中被發(fā)明出來的，人類由此進入“電氣時代”。
6、電子信息時代（20世紀(jì)四五十年代）以原子能技術(shù)、航天技術(shù)和電子計算機的運用為代表的第三次科技革命開始興起，它將人類社會帶入了電子信息時代
課堂鞏固
例、下列關(guān)于材料與人類社會發(fā)展的關(guān)系說法中，錯誤的是（ ）
A．材料在人類社會發(fā)展的歷史進程中具有極其重要的作用
B．材料的發(fā)展為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)
C．材料的發(fā)展及大量使用帶來了不少環(huán)境問題
D．用“可持續(xù)發(fā)展的觀點”和“環(huán)境保護的意識”來看，新材料不能普遍應(yīng)用
材料的導(dǎo)電性
介紹根據(jù)導(dǎo)電性材料可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體三大類。
容易導(dǎo)電的材料是導(dǎo)體，例如：各種金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽的水溶液。其中銅、鋁是最常用的電的良導(dǎo)體，常用來制成導(dǎo)線。
不容易導(dǎo)電的材料是絕緣體，例如：玻璃、橡膠、塑料、陶瓷、紙、油等材料。
其中半導(dǎo)體可以制成二極管、三極管等半導(dǎo)體元件和集成電路。
實驗：實驗探究：半導(dǎo)體二極管單向?qū)щ娞匦?br>實驗結(jié)論，如圖1所示燈泡亮起，如圖2所示，燈泡不亮，說明半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娦浴?br>課堂鞏固
例： “芯片”的核心是大規(guī)模集成電路，集成電路的主要材料是（ ）
A．導(dǎo)體B．半導(dǎo)體C．絕緣體D．超導(dǎo)體
發(fā)新材料
新材料包括：超導(dǎo)材料、納米材料
進行相應(yīng)圖片展示
（1）、超導(dǎo)材料：具有零電阻性和超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象
1911年，昂內(nèi)斯在研究汞電阻隨溫度的變化時，觀察到在測試溫度降低到4.2K時，汞的電阻突然降低到測量不到的微小值。從而發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。
超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象使人們想到可以利用超導(dǎo)體來實現(xiàn)交通工具的無摩擦運行，大大提高交通工具的安全性能和運行速度。20世紀(jì)末，人們對超導(dǎo)列車、超導(dǎo)船進行可行性實驗，對世界產(chǎn)生巨大影響。
（2）、納米材料
納米材料除了其基本單元空間尺度小外，在力、熱、聲、光、電、磁等方面還表現(xiàn)出許多特殊的性能。
下列一組全是導(dǎo)體的是（ ）
A．金屬、人體、塑料B．大地、食鹽水溶液、橡膠
C．石墨、人體、玻璃D．金屬、人體、大地
2、為慶祝黨100周年，長沙湘江兩岸城市夜景紅色燈光秀全面亮起，描述著中國共產(chǎn)百年歷史長卷，驚艷長沙。而燈光秀便是采用了LED燈，制作LED燈的發(fā)光二極管主要使用的是（ ）
A．半導(dǎo)體材料B．超導(dǎo)材料
C．納米材料D．絕緣材料
3、當(dāng)溫度降到一定程度時，某些物質(zhì)的電阻會變?yōu)榱?，這種物質(zhì)叫超導(dǎo)體。當(dāng)電流通過超導(dǎo)體時不發(fā)熱，故超導(dǎo)體的應(yīng)用具有十分誘人的前景，假如科學(xué)家已研制出室溫下的超導(dǎo)體，你準(zhǔn)備用它來制作（ ）
A．輸電導(dǎo)線B．白熾燈泡的燈絲
C．電爐的電熱絲D．滑動變阻器中的電阻絲
4、納米材料被譽為21世紀(jì)最有前途的新型材料。當(dāng)材料的晶粒（或微粒）的大小處于納米級時，其性質(zhì)就會出現(xiàn)奇異的變化。如陶瓷，它的硬度高、耐磨損、耐高溫、卻易碎，但用納米陶瓷粉制成的陶瓷不但有普通陶瓷的特性還有一定的韌性。下列說法中，你認(rèn)為正確的是（ ）
A．納米是體積單位
B．納米材料的基本單元比“夸克”小
C．利用納米陶瓷可以制作發(fā)動機的缸體
D．利用納米陶瓷可以制作公交IC卡
材料的使用是有個發(fā)展過程的
知道半導(dǎo)體材料在生活中應(yīng)用廣泛
新材料具有很多優(yōu)點，但是對其開發(fā)卻是一個不斷探索的過程，任重而道遠
通過圖片展示更具說服力
展示圖片，幫助學(xué)生進行直觀理解
課堂小結(jié)
板書
20.3材料的開發(fā)和利用
1、材料的導(dǎo)電性
根據(jù)材料的導(dǎo)電性能，材料可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體三大類。
2、開發(fā)新材料
（1）、超導(dǎo)材料
（2）、納米材料
課后反思
《材料的開發(fā)和利用》這一課，如果用傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式，可能會比較枯燥乏味，所以我在教學(xué)中多次采用了多媒體信息技術(shù)與學(xué)生課前搜集資料、課上交流討論、匯報展示的教學(xué)模式，收到了較好的學(xué)習(xí)效果?？傊?，我在本課多處使用了信息技術(shù)和多媒體手段，構(gòu)建了“主動、探究、合作”的新型學(xué)習(xí)方式，充分顯示了信息交流的多向性、豐富性和快捷性。滿足了師生的教學(xué)需求，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，突出了學(xué)生的主體地位，凸現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的多層次性，拓寬了學(xué)生學(xué)習(xí)視野，激發(fā)了學(xué)生的探究、創(chuàng)新精神，極大的提高了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。

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第三節(jié) 材料的開發(fā)和利用

版本： 滬科版

年級： 九年級全冊

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