5.5 点击新材料 导学设计（含答案）

第 五章　我们周围的物质 5．5　点击新材料 教材解读 　本节内容属于物质属性的应用和拓展。新材料与科学技术密切相关，每一种新材料的发明和应用，都将改变我们的生活方式，提高我们的生活质量。通过对新材料的学习，能使学生更加深刻地认识到物理学的重要性，激发对科学的兴趣和向往。新材料是21世纪高科技领域的一个重要支柱，对于提高人民生活水平，提升综合国力，具有重大的战略意义。　本节教材的编写思路是：以知识介绍的形式展示了纳米材料和超导材料的性能及其应用，而对半导体材料的导电性则是通过活动的形式让学生进行探究，对隐形材料的认识则放在了“信息浏览”栏目进行介绍。 教学目标 知识与技能 　初步了解纳米材料、半导体材料、超导材料、隐形材料的一些特点、应用及发展前景。 过程与方法 　经历上网、进图书馆、做社会调查收集资料的过程，感悟新材料的发展给人类生活和社会发展带来的影响。 情感、态度与价值观 　通过了解新材料的一些知识，体验科学技术的神奇力量，激发学生学习的积极性。 重难点处理 　重点：新材料的性能及其应用。建议教师充分调动学生学习的积极性，通过上网、进图书馆，以及开展社会调查等方式，去了解和体会新材料在生活和社会中的重要应用。难点：了解更多关于新材料及其应用的信息。创造条件，培养学生用多样化的学习方式进行学习的习惯。 教学建议 　本节教学建议主要以图片展示、多媒体展示、学生阅读等方式进行，使学生对新材料有所了解，体会到物理学对整个社会的巨大推动作用，培养学生学好文化知识回报社会的意识。 教学方法 　讨论法、自学阅读法。 学点1　纳米材料 阅读教材P129“纳米材料”中的内容，回答下面的问题。 问题1：纳米是一个__长度__单位，1 nm＝__10－9__m。 问题2：材料微粒尺寸在__1～100__nm的材料叫纳米材料。 问题3：纳米陶瓷材料可在室温下__任意弯曲__；纳米碳管的__强度__是钢的100倍；纳米磁性材料的__磁记录密度__比普通磁性材料高10倍以上；纳米复合材料对光的__反射率低__，能吸收__电磁波__，可用作隐形飞机的涂层；气体通过纳米材料的__扩散速度__比通过一般材料的扩散速度大几千倍。 学点2　半导体材料 问题：有些材料，它的__导电性能__介于导体和绝缘体之间，这类材料称为__半导体__，如锗、硅、砷化镓等。 实验：研究半导体的导电特性 方案：如图5－5－1所示，用导线把电池、开关、灯泡和一个由半导体材料制成的晶体二极管连接起来。 图5－5－1 实验现象：当晶体二极管按图甲所示方式连接时，小灯泡__不发光__，说明此时晶体二极管不导电；当晶体二极管按图乙所示方式连接时，小灯泡__发光__，说明此时晶体二极管导电了。 归纳总结：用半导体材料制成的晶体二极管具有__单向导电性__，即只允许电流从一个方向通过，不允许电流反方向通过。 学点3　超导材料 问题1：当温度降低到一定程度时，某些导体的电阻会突然接近于__零__，电流几乎通行无阻，材料的这种特性称为__超导性__，具有这种特性的材料叫超导材料。 图5－5－2 问题2：能否用超导材料做白炽灯的灯丝？ 答：超导体在超导状态下电阻接近于零，几乎没有电阻，就不会__发热__，当然也不会__发光__，所以不能用超导材料做白炽灯的灯丝。 学点4　隐形材料 阅读教材P131“纳米材料”中的内容，回答下面的问题。 问题：有些材料能强烈地吸收__电磁波__，称为隐形材料。现代隐形飞机的原理是将__隐形材料__涂在飞机上，对方雷达发射出的电磁波遇到这些材料的涂层时大部分被__吸收__，__反射__回去的很少，雷达就变成了“睁眼瞎”。 ... ...