2.6新材料课件-2021-2022学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册(共45张PPT)

(课件网) 高二—粤教版—物理—选择性必修三—第二章 新材料 知识回顾 物体 气体 液体 固体 晶体 盖—吕萨克定律 气体实验定律 理想气体状态方程 玻意耳定律 查理定律 毛细现象 表面张力 浸润与不浸润 非晶体 单晶体 多晶体 热气球 打气泵 测定肺活量等 防水布料 酒精灯等 液晶显示屏 气态、液态和固态是最常见的三种物质形态，这些不同形态物理材料的应用，对人类社会的发展起到了重大的推动作用。 历史学家们曾经根据人类使用的材料把古代史划分为石器时代、陶器时代、铜器时代和铁器时代。 每一次新材料的发现与利用都极大地推动了人类社会的发展。 直到今天各种新材料的涌现，每一次进步都标志着人类社会生产水平的一大跨越。每一次新材料的开发和使用，都推动人类社会迈上新的台阶。 ENIAC(电子数字积分计算机） 世界上第一台通用计算机 长30.48m，宽6m，高2.4m 占地面积约170平方米 有30个操作台，造价48万美元 17468根真空管（电子管) 7200根晶体二极管 计算速度为每秒5000次加法 华为公司2019年推出的麒麟990 5G手机芯片，在手指甲盖大小的地方，集成了103亿个晶体管，运算速度达到每秒万亿次。 基础知识 基础知识 ENIAC(电子数字积分计算机） 麒麟990 5G手机芯片 生产时间 1946年 2019年 占地面积 约 约 集成数量 约根真空管（电子管) 个晶体管 计算速度 5000次加法/秒 或400次乘法/秒 次/秒 半导体 基础知识 手机 手机 平板电脑 笔记本电脑 台式主机 智能手表 空调 扫地机器人 洗衣机 基础知识 手机 二极管 芯片 老式收音机 半导体到底是什么？ 基础知识 基础知识 导体 基础知识 绝缘体 一、半导体：指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。 基础知识 一、半导体：指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。 基础知识 纯净的半导体：本征半导体 典型半导体材料：硅、锗、砷化镓等 (一）特点： 1.半导体的导电性可以通过掺杂来控制 基础知识 本征半导体 基础知识 五价磷原子 自由电子（-） N型半导体：自由电子浓度大于本征半导体 三价硼原子 空穴（+） P型半导体：空穴浓度大于本征半导体 基础知识 P型半导体 N型半导体 P型-N型 二极管 P-N结（单项导电性） 单晶硅锭 圆晶片 圆晶片制成的集成芯片 一个集成芯片 基础知识 基础知识 基础知识 NE555芯片内部，显微镜下 基础知识 老式收音机 基础知识 老式收音机 半导体收音机 电子管收音机 体积小 体积大 耗电少 耗电多 寿命长 寿命短 基础知识 手机集成了光线、距离、重力、加速度、磁场、指纹等十几种传感器，以及多个功能模块以支持通话、上网、导航、拍照等各种功能。 电子及电子元器件的高度集成，使得各种功能组件小型化、微型化成为可能。 基础知识 2. 光/热生伏特效应 基础知识 吸热或光照 产生电子-空穴对 自由电子向N区运动 空穴向P区运动 可测试的电压 2. 光/热生伏特效应 基础知识 典型案例 二、纳米材料 纳米尺度： 纳米材料即三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1-100 nm)的材料。 基础知识 将某些物质的尺度加工到1-100nm时，它的物理性质和化学性质与较大尺度相比，发生了异常的变化，具有一些特殊的用途。 用纳米技术制作的衣服 具有防污等多种功效 未来可实现纳米机器人 清理人体内的病变细胞 典型案例 （一）纳米材料的特点 1.防水防油———荷叶的自洁效应。 防水 荷叶的自洁效应 基础知识 典型案例 纳米陶瓷粉制成 纳米陶瓷刀摔不坏 普通陶瓷盘 2.强度高和韧性大。 基础知识 （一）纳米材料的特点 碳纳米管 强度高：约为钢的100倍 自重轻：密度是钢的1/6 具有良好的柔韧性，可弯曲 2.强度高和韧性大 石墨烯 黑金 新材料之王 预言“彻底改变21世纪”的材料 典型案例 3.吸附性强 ... ...