《四、新材料及其應(yīng)用》教案2

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1、《四、新材料及其應(yīng)用》教案教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、了解納米材料、“綠色能源”和記憶合金等新材料在現(xiàn)代科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用。2、了解其它新材料的有關(guān)應(yīng)用，培養(yǎng)收集整理信息的能力。（二）過程與方法1、通過利用不同的渠道收集信息，體驗(yàn)收集整理信息的過程。嘗試一種新的學(xué)習(xí)方法。2、通過研究小組交流調(diào)查、研究結(jié)果，了解新材料的廣泛應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展前景。（三）情感、態(tài)度和價(jià)值觀1、通過了解新材料的應(yīng)用，初步認(rèn)識(shí)科技對(duì)現(xiàn)代社會(huì)生活的影響，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心社會(huì)發(fā)展。2、通過學(xué)習(xí)新材料的有關(guān)知識(shí)，了解科技為人類帶來(lái)的便利，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。3、培養(yǎng)學(xué)

2、生樂于參加調(diào)查、收集資料等社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的品質(zhì)。在合作中培養(yǎng)協(xié)作精神。教學(xué)重點(diǎn)對(duì)學(xué)生收集、整理信息的過程的指導(dǎo)教學(xué)難點(diǎn)對(duì)學(xué)生整理信息、加工信息的指導(dǎo)以及交流過程的指導(dǎo)提出問題提前兩周向?qū)W生提供如下的調(diào)查研究的問題，要求學(xué)生完成調(diào)查報(bào)告，問題如下：1、納米技術(shù)；2、記憶合金；3、單晶硅、多晶硅（太陽(yáng)能電池），太陽(yáng)能電池；4、釹鐵硼材料；液晶材料；5、防彈衣、貧鈾彈、不銹鋼；6、高溫超導(dǎo)陶瓷、航天飛機(jī)、宇航服、合成材料、稀土材料；7、交通標(biāo)志和反光涂料、光導(dǎo)纖維、光纜；以下此表格可作為參考，但又不拘一格，從以下幾個(gè)方面來(lái)了解新材料材料的名稱起源性質(zhì)特點(diǎn)屬性

3、應(yīng)用發(fā)展方向前景展望分工合作：由于內(nèi)容太多，對(duì)所有的同學(xué)來(lái)說(shuō)，不可能在有限的時(shí)間內(nèi)把所有的以上涉及的材料都查找清楚，為避免學(xué)生在自由組合過程中將一些比較內(nèi)向的同學(xué)遺漏，采取按教室里的座位分成6組可7組，由學(xué)生自己選出組長(zhǎng)，每組認(rèn)領(lǐng)課題可以是上面的問題，也可以是與新材料有關(guān)的其李課題。指導(dǎo)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書館、音像、報(bào)刊雜志等各種渠道收集與研究問題有關(guān)的資料。選出全班總活動(dòng)的主持人。教學(xué)過程在課堂上每組派一名代表向同學(xué)匯報(bào)?？梢越柚脽羝溶浖姆绞絽R報(bào)，可以用實(shí)物演示，可以演講。每組成員匯報(bào)完畢，下面的同學(xué)可以提問、質(zhì)疑。評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)：評(píng)價(jià)可有教師評(píng)

4、價(jià)和學(xué)生評(píng)價(jià)兩種方式?？梢栽O(shè)單項(xiàng)評(píng)獎(jiǎng)，也可綜合評(píng)獎(jiǎng)或以學(xué)生選票的方式評(píng)出以下幾種獎(jiǎng)項(xiàng)；例如：材料最詳實(shí)的，講解最深入淺出的（能讓同學(xué)聽懂的），講解最清楚的……交流、學(xué)習(xí)學(xué)生做主持，各組選派代表匯報(bào)本組的調(diào)查情況。最后教師對(duì)整個(gè)活動(dòng)做簡(jiǎn)要概括。資料的內(nèi)容見媒體素材。為了更充分地調(diào)動(dòng)全體學(xué)生的參與意識(shí)，特設(shè)置以下表格，使學(xué)生更好地完成任務(wù)。表格如下：獎(jiǎng)項(xiàng)組最佳組織獎(jiǎng)最佳風(fēng)采獎(jiǎng)最佳制作獎(jiǎng)最佳想象獎(jiǎng)最佳深入淺出獎(jiǎng)最佳內(nèi)容豐富獎(jiǎng)1234567參考資料太陽(yáng)能的利用人類生存和發(fā)展基本上依賴于太陽(yáng)能，地球上除了核能以外，其他各種形式的能源，包括化石燃料（煤、石油、天

5、然氣等）能、生物質(zhì)能（柴草、樹木等）、風(fēng)能、水力能、潮汐能和海洋能等都起源于太陽(yáng)能。地球表面上每年所接受的太陽(yáng)輻射能，大約是目前人類全年所消耗能量的1—2萬(wàn)倍。太陽(yáng)能起源于太陽(yáng)內(nèi)部物質(zhì)在高溫、高壓狀態(tài)下的聚變反應(yīng)。據(jù)推算，太陽(yáng)這個(gè)巨型聚變反應(yīng)球還可能維持100億年以上。地球上常規(guī)能源的儲(chǔ)量被大量開發(fā)而迅速減少，促使人們更加重視太陽(yáng)能的利用。二十世紀(jì)五十年代中期，各國(guó)政府和廣大科技工作者開始有計(jì)劃有組織進(jìn)行太陽(yáng)能利用的研究工作，目前，很多方面已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用并且已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)，不僅且有巨大的社會(huì)效益，同時(shí)也具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。太陽(yáng)能的優(yōu)越性還在于它不需要

6、開采和運(yùn)輸，干凈清潔，不會(huì)造成污染。太陽(yáng)能必將逐步取代常規(guī)能源，同核能一起成為未來(lái)人類社會(huì)兩大主要能源。我國(guó)的太陽(yáng)能利用起步于二十世紀(jì)七十年代，主要是光熱、光電轉(zhuǎn)換方面的利用。在光熱轉(zhuǎn)換方面，全國(guó)擁有太陽(yáng)灶十幾萬(wàn)臺(tái)，居世界第一位，轉(zhuǎn)換器的性能和使用效果居發(fā)展中國(guó)家前列。熱水器超過了150萬(wàn)平方米，被動(dòng)式太陽(yáng)房已建成上千幢。在光電轉(zhuǎn)換方面，近年來(lái)主攻方向是研制各種太陽(yáng)能電池，通過自身開發(fā)和引進(jìn)生產(chǎn)線，目前已開成（3。5～4。0）兆瓦的生產(chǎn)能力，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到10％。納米塑料所謂“納米塑料”是指無(wú)機(jī)填充物以納米尺寸分散在有機(jī)聚合物基體中形成的有機(jī)／無(wú)機(jī)納米

7、復(fù)合材料。在納米復(fù)合材料中，分散相的尺寸至少在一維方向小于100nm。由于分散性的納米尺寸效應(yīng)、大比表面積和強(qiáng)界面結(jié)合，納米復(fù)合材料具有一般工程塑料所不具備的優(yōu)異性能，因此是一種全新的高技術(shù)新材料，具有廣闊的商業(yè)開發(fā)和應(yīng)用前景。經(jīng)濟(jì)實(shí)用的制備工藝納米塑料中用作納米無(wú)機(jī)相材料的蒙脫土(MMT)，是我國(guó)豐產(chǎn)的一類天然粘土礦物，是一種層狀硅酸鹽。其結(jié)構(gòu)片層是納米尺度的，包含有三個(gè)亞層，在兩個(gè)硅氧四面體亞層中間夾含一個(gè)鋁氧八面體亞層。亞層之問通過共用氧原子以共價(jià)鍵連接、結(jié)合極為牢固。整個(gè)結(jié)構(gòu)片層約厚1nm，長(zhǎng)寬約100nm，由于鋁氧八面體亞層中的部分鋁原子被

8、低價(jià)原子取代，片層帶有負(fù)電荷。過剩的負(fù)電荷靠游離于層間的Na、Ca和Mg等陽(yáng)離子平衡，因此容易與烷基季銨鹽或