物理第二十章 能源、材料与社会第三节 材料的开发和利用精品教学设计及反思

这是一份物理第二十章 能源、材料与社会第三节 材料的开发和利用精品教学设计及反思，共5页。教案主要包含了材料与社会等内容，欢迎下载使用。


课题
材料的开发和利用
单元
20.3
学科
物理
年级
九年级
学习
目标
知识与技能：
1、了解人类材料的开发利用进程
2、知道材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类
3、了解超导材料、纳米材料
过程与方法：
通过图片展示使学生了解超导材料、纳米材料
情感态度与价值观：
通过本节学习激发学生学习兴趣，对新材料进行探索，树立科学探究的精神
重点
导体、绝缘体、半导体
难点
超导材料、纳米材料的理解
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
展示图片：
课桌、书本、黑板、道路、桥梁、首饰……这些物质都是由不同材料制成的，那么人类社会是怎样认识、开发、利用这些材料的呢？
启发学生深入思考
讲授新课
课堂练习
一、材料与社会
展示图片，不同阶段使用的材料
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
1、石器时代 （400,000 ~ 4,500）
人类主要以石头、骨头、木制作简单的工具陶器的出现是人类跨入新石器时代的重要标志之一
2、青铜时代 （4,500 ~ 1,000）
大量使用青铜作为第一种合金做工具、青铜礼器的时期
3、铁器时代（1000 — ）人类使用铁来制造工具和武器
4、蒸汽时代（18世纪60年代）人类开始了第一次工业革命，并创造了巨大的生产力，人类进入“蒸汽时代”
5、电气时代（19世纪70年代）今天所使用的电灯、电话都是在在第二次工业革命中被发明出来的，人类由此进入“电气时代”。
6、电子信息时代（20世纪四五十年代）以原子能技术、航天技术和电子计算机的运用为代表的第三次科技革命开始兴起，它将人类社会带入了电子信息时代
课堂巩固
例、下列关于材料与人类社会发展的关系说法中，错误的是（ ）
A．材料在人类社会发展的历史进程中具有极其重要的作用
B．材料的发展为科学技术的发展提供了物质基础
C．材料的发展及大量使用带来了不少环境问题
D．用“可持续发展的观点”和“环境保护的意识”来看，新材料不能普遍应用
材料的导电性
介绍根据导电性材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类。
容易导电的材料是导体，例如：各种金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液。其中铜、铝是最常用的电的良导体，常用来制成导线。
不容易导电的材料是绝缘体，例如：玻璃、橡胶、塑料、陶瓷、纸、油等材料。
其中半导体可以制成二极管、三极管等半导体元件和集成电路。
实验：实验探究：半导体二极管单向导电特性
实验结论，如图1所示灯泡亮起，如图2所示，灯泡不亮，说明半导体二极管具有单向导电性。
课堂巩固
例： “芯片”的核心是大规模集成电路，集成电路的主要材料是（ ）
A．导体B．半导体C．绝缘体D．超导体
发新材料
新材料包括：超导材料、纳米材料
进行相应图片展示
（1）、超导材料：具有零电阻性和超导磁悬浮现象
1911年，昂内斯在研究汞电阻随温度的变化时，观察到在测试温度降低到4.2K时，汞的电阻突然降低到测量不到的微小值。从而发现超导现象。
超导磁悬浮现象使人们想到可以利用超导体来实现交通工具的无摩擦运行，大大提高交通工具的安全性能和运行速度。20世纪末，人们对超导列车、超导船进行可行性实验，对世界产生巨大影响。
（2）、纳米材料
纳米材料除了其基本单元空间尺度小外，在力、热、声、光、电、磁等方面还表现出许多特殊的性能。
下列一组全是导体的是（ ）
A．金属、人体、塑料B．大地、食盐水溶液、橡胶
C．石墨、人体、玻璃D．金属、人体、大地
2、为庆祝党100周年，长沙湘江两岸城市夜景红色灯光秀全面亮起，描述着中国共产百年历史长卷，惊艳长沙。而灯光秀便是采用了LED灯，制作LED灯的发光二极管主要使用的是（ ）
A．半导体材料B．超导材料
C．纳米材料D．绝缘材料
3、当温度降到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫超导体。当电流通过超导体时不发热，故超导体的应用具有十分诱人的前景，假如科学家已研制出室温下的超导体，你准备用它来制作（ ）
A．输电导线B．白炽灯泡的灯丝
C．电炉的电热丝D．滑动变阻器中的电阻丝
4、纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。当材料的晶粒（或微粒）的大小处于纳米级时，其性质就会出现奇异的变化。如陶瓷，它的硬度高、耐磨损、耐高温、却易碎，但用纳米陶瓷粉制成的陶瓷不但有普通陶瓷的特性还有一定的韧性。下列说法中，你认为正确的是（ ）
A．纳米是体积单位
B．纳米材料的基本单元比“夸克”小
C．利用纳米陶瓷可以制作发动机的缸体
D．利用纳米陶瓷可以制作公交IC卡
材料的使用是有个发展过程的
知道半导体材料在生活中应用广泛
新材料具有很多优点，但是对其开发却是一个不断探索的过程，任重而道远
通过图片展示更具说服力
展示图片，帮助学生进行直观理解
课堂小结
板书
20.3材料的开发和利用
1、材料的导电性
根据材料的导电性能，材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类。
2、开发新材料
（1）、超导材料
（2）、纳米材料
课后反思
《材料的开发和利用》这一课，如果用传统的教育教学模式，可能会比较枯燥乏味，所以我在教学中多次采用了多媒体信息技术与学生课前搜集资料、课上交流讨论、汇报展示的教学模式，收到了较好的学习效果。总之，我在本课多处使用了信息技术和多媒体手段，构建了“主动、探究、合作”的新型学习方式，充分显示了信息交流的多向性、丰富性和快捷性。满足了师生的教学需求，激发了学生的学习兴趣和积极性，突出了学生的主体地位，凸现了学生学习方式的多层次性，拓宽了学生学习视野，激发了学生的探究、创新精神，极大的提高了学生的课堂学习效率。