点击新材料课件.ppt

1、5.5 5.5 点击新材料点击新材料5.55.5点击新材料点击新材料 1.1.能列举一些新材料能列举一些新材料(如纳米材料、半导如纳米材料、半导体材料、超导材料、隐形材料等体材料、超导材料、隐形材料等)的一些特的一些特点及其应用点及其应用.2.2.通过对新材料的认识通过对新材料的认识,关注前沿科学的新关注前沿科学的新进展进展,认识到物理学的重要性认识到物理学的重要性.3.3.会使用网络查找新材料的应用会使用网络查找新材料的应用.1.1.纳米是纳米是_单位单位,它的符号是它的符号是_,1nm=_m._,1nm=_m.2.2.纳米材料有什么特点纳米材料有什么特点?请举例说明请举例说明.长度长度特点

2、：特点：当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生显著当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生显著变化。变化。举例：举例：纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲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纳米碳管的强度是钢的100倍倍;纳米磁性材料的磁记录密度比普通磁性材料高纳米磁性材料的磁记录密度比普通磁性材料高10倍以上；倍以上；纳米复合材料对光的反射低纳米复合材料对光的反射低,能吸收电磁波能吸收电磁波.10-9nm一、纳米材料一、纳米材料新材料之一新材料之一:纳米材料纳米材料纳米是一个纳米是一个长度长度单位单位 1nm=101nm=10-9-9m m纳米材料尺度纳米材料尺度:1

3、100个纳米个纳米1nm1nm小到什么程度？小到什么程度？(10(10个分子紧密个分子紧密排布的尺度，大约是一根头发丝的排布的尺度，大约是一根头发丝的1%)1%)1、特点、特点当材料的微粒小到纳米尺寸时，当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生显著变化。材料的性能就会发生显著变化。黄金黄金黄金的纳米颗粒黄金的纳米颗粒2、应用、应用工业、农业、能源、环境保护、工业、农业、能源、环境保护、医疗、国家安全等方面医疗、国家安全等方面将煤炭中的原子重新排列将煤炭中的原子重新排列钻石钻石向沙子中加入一些微量元素，并将向沙子中加入一些微量元素，并将原子重新排列原子重新排列电脑芯片电脑芯片土壤、水和空气

4、土壤、水和空气的原子重新排列的原子重新排列马铃薯马铃薯细胞老化时一个分子一个分子地制细胞老化时一个分子一个分子地制造出来新细胞造出来新细胞生命无限延长生命无限延长纳米机械零件纳米机械零件药物做成纳米颗粒药物做成纳米颗粒将来人们可以用纳米技术一个一个地将来人们可以用纳米技术一个一个地将原子组装起来将原子组装起来 制成各种纳米机器制成各种纳米机器 纳米镜面纳米镜面二、半导体材料二、半导体材料答案导电性能介于导体和绝缘体之答案导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体间的材料称为半导体.常见的半导体材料有锗、硅、常见的半导体材料有锗、硅、砷化镓等砷化镓等.3.什么是半导体材料什么是半导体材料?有哪

5、些常见的有哪些常见的半导体材料半导体材料?4.4.完成完成“活动研究半导体的导电特性活动研究半导体的导电特性”.在废弃的电子灯座上卸下一只二极管在废弃的电子灯座上卸下一只二极管,按照如图所示的装置进行实验按照如图所示的装置进行实验,观观察灯泡的发光情况察灯泡的发光情况.将现象列出来将现象列出来.在甲图装置中在甲图装置中,闭合开关闭合开关,灯泡灯泡_,_,在乙图装置中在乙图装置中,闭合开关闭合开关,灯灯泡泡_._.5.5.半导体材料具有什么特性半导体材料具有什么特性?它有哪些应用它有哪些应用?特点：半导体具有单向导电性特点：半导体具有单向导电性,应用：它可以制成二极管、三极管等半导体元件及电脑的

6、微处理应用：它可以制成二极管、三极管等半导体元件及电脑的微处理器等器等.发光发光不发光不发光半导体元件半导体元件新材料之二新材料之二:半导体材料半导体材料计算机的心脏计算机的心脏微处理器微处理器答案超导材料是指在一定的条件下电阻等于零的材料答案超导材料是指在一定的条件下电阻等于零的材料;超导特性表现为电阻为零超导特性表现为电阻为零.目前只能通过低温实现超导目前只能通过低温实现超导;超导材料将应用于磁悬浮列车、输电导线等超导材料将应用于磁悬浮列车、输电导线等.6.6.什么是超导材料什么是超导材料?目前通过什么方法可实现超导目前通过什么方法可实现超导?超导材超导材料将应用在哪些方面料将应用在哪些方

7、面?三、超导材料三、超导材料 超导材料是一种超导材料是一种电阻为零电阻为零的材料的材料 当温度降到一定时，材料的电阻变为当温度降到一定时，材料的电阻变为零零的特性称为超导体的特性称为超导体新材料之三新材料之三:超导材料超导材料1、特点、特点2、应用、应用1、若用来输电可节约能源和材、若用来输电可节约能源和材料。料。利用超导利用超导零电阻零电阻特性实现远距特性实现远距离大功率输电，可以无电能损离大功率输电，可以无电能损耗输送。耗输送。2、超导磁悬浮列车：、超导磁悬浮列车：用超导实现交通工用超导实现交通工具的无摩擦运行。具的无摩擦运行。如图：如图：磁悬浮列车磁悬浮列车超导磁悬浮列车：用超导实现交超

8、导磁悬浮列车：用超导实现交通工具的无摩擦运行。通工具的无摩擦运行。3、超导材料种类多，应用广泛。、超导材料种类多，应用广泛。如：如：超导电流引线超导电流引线 高温超导列车高温超导列车 高温超导磁体高温超导磁体 四、隐形材料四、隐形材料7.7.什么是隐形材料什么是隐形材料?答案隐形材料是指能够强烈吸收电磁波的材料答案隐形材料是指能够强烈吸收电磁波的材料8.8.如图所示的隐形飞机能够隐形的原理是什么如图所示的隐形飞机能够隐形的原理是什么?答案隐形飞机表面上涂有隐形材料答案隐形飞机表面上涂有隐形材料,它能够吸它能够吸收大部分电磁波收大部分电磁波,且形状特殊能减少电磁波的反且形状特殊能减少电磁波的反射

9、射,使雷达变成使雷达变成“睁眼瞎睁眼瞎”.新材料之四、隐形材料新材料之四、隐形材料1、特点、特点能将雷达发射出的电磁波大部分能将雷达发射出的电磁波大部分吸收掉，反射回去很少吸收掉，反射回去很少2、应用、应用飞机、坦克等重要军事目标或武器上飞机、坦克等重要军事目标或武器上 隐形战斗机是利用新型的隐形战斗机是利用新型的隐隐形材料形材料制成的重要军事武器，制成的重要军事武器，涂涂有隐形材料有隐形材料的战斗机能将雷达发的战斗机能将雷达发射出的无线电波大部分吸收掉，射出的无线电波大部分吸收掉，反射回去的却很少，使雷达变成反射回去的却很少，使雷达变成了了“睁眼瞎睁眼瞎”.而普通飞机反射回而普通飞机反射回去

10、的无线电波信号很强，雷达接去的无线电波信号很强，雷达接收屏能接收到，因此能显示出普收屏能接收到，因此能显示出普通飞机的存在态。通飞机的存在态。除本节所点击的新材料外，除本节所点击的新材料外，你还知道哪些新材料？你还知道哪些新材料？新材料之五、形状记忆金属新材料之五、形状记忆金属(a)原始形状原始形状(b)拉拉 直直(c)加热后恢复加热后恢复 形状记忆效应简易演示实验形状记忆效应简易演示实验 1、特点、特点 有些合金在加热时能像弹簧一样有些合金在加热时能像弹簧一样拉长和扭曲，冷却后保持这个形拉长和扭曲，冷却后保持这个形状不变；当再次加热时，他们又状不变；当再次加热时，他们又恢复到被拉长或扭曲的形

11、状。恢复到被拉长或扭曲的形状。二、主要成分是：二、主要成分是：镍和钛镍和钛；三、物理特性：三、物理特性：当温度达到当温度达到某一数值时，材料某一数值时，材料内部的晶内部的晶体结构体结构会发生变化，从而导会发生变化，从而导致了外形的变化致了外形的变化.四、应用：四、应用：、热水器的出水阀门、热水器的出水阀门 、管接头、形状复杂、管接头、形状复杂的接头、联轴节、连接鞘、的接头、联轴节、连接鞘、紧固件、夹具、定位器、止紧固件、夹具、定位器、止动器、电路连接器、记忆铆动器、电路连接器、记忆铆钉等。如图钉等。如图:记忆合金管的接头记忆合金管的接头记忆记忆铆钉铆钉、人造卫星或宇宙飞船上的半人造卫星或宇宙飞

12、船上的半球形的网状自展天线。球形的网状自展天线。先把天线在低温下折叠成一先把天线在低温下折叠成一小团，放在卫星或飞船里，发射小团，放在卫星或飞船里，发射或升空后，太阳的热量使它从发或升空后，太阳的热量使它从发射的折叠状态展开成半球形的工射的折叠状态展开成半球形的工作状况。如图作状况。如图:4 4、月面天线月面天线。发射前天线被。发射前天线被压缩压缩成小球团成小球团，到达月球表面后，能，到达月球表面后，能展开成半球面状展开成半球面状正常工作。正常工作。5 5、科普展览会上有一种神奇的金属花，科普展览会上有一种神奇的金属花，记忆合金记忆合金”花朵花朵”，它的花瓣是用记忆，它的花瓣是用记忆合金制成的

13、，具有记忆能力，灯光一照合金制成的，具有记忆能力，灯光一照会绽开。会绽开。6 6、医疗上用镍钛形状记忆合金制造牙、医疗上用镍钛形状记忆合金制造牙齿的矫正器、凝血过滤器，脑动脉瘤手齿的矫正器、凝血过滤器，脑动脉瘤手术夹钳、人造心脏瓣膜、脊椎矫正器、术夹钳、人造心脏瓣膜、脊椎矫正器、骨折部位的定位夹具等，给病人带来福骨折部位的定位夹具等，给病人带来福音。音。将将“记忆金属记忆金属”做成做成“金属食道金属食道支架支架”，能在患者喉部膨胀成新的食道，能在患者喉部膨胀成新的食道，必要时只要向食道里加冰块，必要时只要向食道里加冰块，“食道食道”又会遇冷收缩，从而可轻易取出。又会遇冷收缩，从而可轻易取出。纳

14、米材料纳米材料半导体材料半导体材料超导材料超导材料隐形材料隐形材料5.5点击新材料点击新材料 练习一练习一一、纳米材料：一、纳米材料：1.1.长度单位：长度单位：1nm=_m1nm=_m 2.2.纳米技术：材料达到纳米尺寸时，性能会发纳米技术：材料达到纳米尺寸时，性能会发生。生。3.3.应用应用:在在_等方面。等方面。二、半导体材料：二、半导体材料：1.1.定义定义:导电性能介于导电性能介于_和和_之间。之间。2.2.实例实例:_:_。3.3.特性特性:_:_导电性。导电性。4.4.应用应用:_:_10-9显著变化显著变化工业工业农业农业能源能源医疗医疗导体导体绝缘体绝缘体单向单向锗锗硅硅砷化

15、镓砷化镓二极管二极管三极管三极管电脑的微处理器电脑的微处理器三、超导材料三、超导材料:1.1.超导性超导性:当温度降到足够低时当温度降到足够低时,导体的电阻变为导体的电阻变为 _。2.2.优点优点:输电输电_损耗损耗,可大大节约可大大节约_和和_。四、隐形材料四、隐形材料:1.1.作用作用:能吸收能吸收_,_,反射回的很反射回的很_._.2.2.应用应用:制造制造_._.零零无无能源能源材料材料电磁波电磁波少少隐形飞机隐形飞机练习二练习二1、关于超导材料的下列说法中错误的是（、关于超导材料的下列说法中错误的是（）A、超导材料是一种电阻为零的材料、超导材料是一种电阻为零的材料 B、用很细的超导丝

16、可以输送强大的电流、用很细的超导丝可以输送强大的电流 C、超导材料电阻只能接近零，不可能等于零、超导材料电阻只能接近零，不可能等于零 D、用超导材料输电时，输送电路中无损耗、用超导材料输电时，输送电路中无损耗2、下列关于纳米的叙述错误的是（）、下列关于纳米的叙述错误的是（）、纳米是一个长度单位，符号是、纳米是一个长度单位，符号是nm B、人们在纳米尺度内发现了很多的新现象，给技术上、人们在纳米尺度内发现了很多的新现象，给技术上带带 来很多新发展来很多新发展 C、纳米技术是现代化科学的前沿，我国在这方面的、纳米技术是现代化科学的前沿，我国在这方面的研究具有世界先进水平研究具有世界先进水平 D、所

17、有的高分子科技产品都与纳米技术有关、所有的高分子科技产品都与纳米技术有关CD练习三练习三1.1.设想一下设想一下,如果我们找到了在常温下具如果我们找到了在常温下具有超导特性的导体有超导特性的导体,我们的生活将会发生我们的生活将会发生什么变化什么变化?答案若具有常温超导材料答案若具有常温超导材料,可用超导可用超导材料制成输电线材料制成输电线,则导线不会因发热而则导线不会因发热而损耗电能损耗电能,我们不必再用高压输电我们不必再用高压输电,同时同时输电线也不必像现在这样粗输电线也不必像现在这样粗.2.2.查阅互联网查阅互联网,你还知道哪些新材料你还知道哪些新材料?将它将它们罗列出来与大家分享们罗列出

18、来与大家分享.Thank you!自知之明是最难得的知识。西班牙在人生道路上，走上坡路要昂首阔步，走下坡路要谨小慎微，走阳关道要目视前方，走羊肠路要俯视脚下。不能强迫别人来爱自己，只能努力让自己成为值得爱的人。失败的定义：什么都要做，什么都在做，却从未做完过，也未做好过。伟人都是在逆境中锻炼出来的，平静的湖面不会练出出众的水手。浪费时间是一桩大罪过。卢梭君子不可小知而可大受也，小人不可大受而可小知也。论语卫灵公知识好像砂石下的泉水，掘得越深，泉水越清。只有一条路不能选择那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝那就是成长的路。你要的比别人多，就必须付出得比别人多。静坐常思己过，白癜风患者需要怎样注意饮食闲谈莫论人非。