初中化學人教版（2024）九年級下冊（2024）跨學科實踐活動10 調(diào)查我國航天科技領(lǐng)完美版教學ppt課件

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1.學生能夠系統(tǒng)闡述我國宇航產(chǎn)品的發(fā)展歷程、種類與主要用途；準確分析宇航產(chǎn)品各部分所使用材料及能源的種類與特點；了解處于試驗階段的航天新型材料與能源，并能合理設(shè)想未來宇航產(chǎn)品的相關(guān)應用。2.通過查閱資料、小組合作、繪制示意圖等活動，提升學生信息收集與整理能力、團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力以及跨學科知識整合運用能力。3.激發(fā)學生對航天科技的興趣與熱愛，增強民族自豪感與科學探索精神，培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新、敢于實踐的科學品質(zhì)。
任務(wù)一：了解我國宇航產(chǎn)品的基本情況
1970年中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅1號”成功升空
2003年10月15日，我國發(fā)射的第一艘載人航天飛船神舟五號升空，表明中國掌握載人航天技術(shù)；2007年10月24日18時05分，我國自主研制的第一顆月球探測衛(wèi)星嫦娥一號衛(wèi)星發(fā)射成功并完成首次繞月探測任務(wù)。
我國宇航產(chǎn)品的發(fā)展歷程輝煌且成果豐碩，以下是其主要發(fā)展階段及成果：
新技術(shù)與新產(chǎn)品研發(fā)階段
我國宇航產(chǎn)品的種類和主要用途
任務(wù)二：了解宇航產(chǎn)品的材料選擇
合金（鋼鐵、鋁合金、鈦合金和鎂合金等）優(yōu)點：高強度、高硬度、高導電性、高導熱性等
無機非金屬材料——如耐高溫、耐腐蝕、高強度及可導電的各種新型陶瓷；復合材料——玻璃鋼、碳纖維復合材料等；納米材料——將聲、光、電、磁、熱性能呈現(xiàn)新特性。
分組討論：根據(jù)航天器的工作條件，結(jié)合不同材料的特點分析主體結(jié)構(gòu)、外部涂層、功能部件等的材料選擇。
任務(wù)三：了解宇航產(chǎn)品的能源選擇
通常情況下，可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應叫做燃燒。
太陽能、風能、地熱能、潮汐能、核能、生物質(zhì)能等。
液氫液氧推進劑燃燒效率高、產(chǎn)物無污染；
鈮合金：西北工業(yè)大學團隊研發(fā)出的新型耐高溫材料，能耐受超過2400攝氏度高溫，并展現(xiàn)出高度的可塑性，有望應用于六代戰(zhàn)斗機等領(lǐng)域。
任務(wù)四：設(shè)想航天科技領(lǐng)域中未來的新型材料和能源
全固態(tài)電池：寧德時代主攻硫化物路線的全固態(tài)電池，已進入20Ah樣品試制階段，其能量密度較三元鋰電池提升40%以上，但充電速度和循環(huán)壽命還未達預期.
納米材料：可用于高端醫(yī)療器械等領(lǐng)域，目前總體還沒有大規(guī)模生產(chǎn)，未來應用場景廣闊.
石墨烯：能讓智能家電導電以及透光性能增強，屬于前沿材料，正處于試驗階段，尚未大規(guī)模量產(chǎn)。
泡沫金屬：湖南科力遠新能源股份有限公司正在研發(fā)制氫設(shè)備用泡沫金屬，與傳統(tǒng)材料相比，可將催化性能提升3-10倍，能耗降低20%左右，目前已送多款小樣至下游客戶，并在優(yōu)化性能。
鈉離子電池：鈉離子儲能技術(shù)主要運用于電動自行車充電電池領(lǐng)域，2024年建成了全國乃至全球規(guī)模最大的鈉離子電池儲能電站，但鈉離子儲能設(shè)備零部件及配套產(chǎn)品基本處于試驗階段。
可燃冰：學名為天然氣水合物，我國早在1999年便成立了可燃冰開發(fā)項目，但目前仍處于試驗開采階段，面臨環(huán)境保護、成本控制、地區(qū)局勢等難題，尚未實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)應用。
小型核電池：中國貝塔福特公司即將量產(chǎn)的小型核電池已進入到了中試階段，其單塊體積小，無需維護，無外部輻射，能量密度高，安全性強，能夠?qū)崿F(xiàn)50年自發(fā)電，但目前還未正式量產(chǎn)。
設(shè)想一款未來的宇航產(chǎn)品，繪制出它的外觀，并將其用途、所使用的材料、能源等標注在圖中。
1.展示最終形成的示意圖，交流并嘗試總結(jié)宇航產(chǎn)品在材料和能源選擇時的一般思路。2.介紹你設(shè)想的未來的宇航產(chǎn)品，說明設(shè)計思路，并討論未來航天科技領(lǐng)域新型材料和能源可能的發(fā)展方向。
1.硼纖維有較好的耐熱性，不與氯氣和水反應，可與某些金屬制成新型材料，在1200℃時氯化硼(BCl3)蒸氣與干燥純凈的氫氣反應可制得硼和氯化氫。下列說法不正確的是（ ）A.該反應中只有兩種物質(zhì)為氣態(tài)B.氯化硼可能會與水反應C.含硼纖維的材料有耐熱性D.該反應需要在隔絕空氣的條件下進行
2.“信息”“材料”利“能源”被稱為新科技革命的三大支柱。下列敘述不正確的是（ ）A.核能、太陽能、氫能等具有廣闊的開發(fā)前景B.制造“神舟六號”宇宙飛船，使用了大量新型材料C.有機高分子材料的廣泛應用“有百利而無一害”D.人類應與環(huán)境和諧相處，要合理開發(fā)和利用化石燃料等礦物資源
跨學科實踐活動10調(diào)查我國航天科技領(lǐng)域中新型材料、新型能源的應用
了解我國宇航產(chǎn)品的基本情況（火箭、衛(wèi)星、飛船和航天器四大類）。
了解宇航產(chǎn)品的材料選擇（質(zhì)輕、耐高溫、耐腐蝕、強度高、可塑性好、可重復利用等）
能源應具備的特點（成本適中、易儲存、燃燒易控制，燃燒效率高）。
整理有關(guān)資料，撰寫活動報告，并與同學交流。