八年级上册（2024）新材料及其应用课文配套ppt课件

这是一份八年级上册（2024）新材料及其应用课文配套ppt课件，共25页。PPT课件主要包含了逐点导讲练，课堂小结，作业提升，课时讲解，课时流程，知识点，知1－讲，知1－练，知2－讲，半导体材料等内容，欢迎下载使用。
纳米材料的特性及其应用半导体材料超导材料跨学科实践
纳米材料的特性及其应用
1. 纳米纳米是长度单位，它和米之间的换算关系是1 nm=10-9m。2. 纳米材料及特点纳米材料指制成材料的基本单元大小限制在1~100 nm范围的材料。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，具有一些奇异和反常的性质。
3. 纳米科学技术纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术。纳米科技象征着人类对世界的认识和改造能力进入了一个新的层次，为人类揭示了一个可见的原子、分子世界。它能直接利用原子和分子制成具有特定功能的产品。
其实，中国书法与绘画的“文房四宝”中的墨就是纳米材料。当我们让桐油或松油不完全燃烧，并将黑烟生成的大量超微粒炭收集起来，便可以制成墨。墨的黑色是因为它主要吸收光或有些电磁波的能量，而反射率非常低。
科学之窗纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点，正如钱学森院士所预言的那样，纳米和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的重点，会是一次技术革命，从而将引起21 世纪的又一次产业革命。
[多选]关于纳米材料，下列说法正确的是(　　)A. 纳米材料就是尺寸很小的材料B. 厨师穿的工作服用纳米材料制成会易清洗C. 纳米陶瓷更易破碎D. 隐形技术用到了纳米材料
解题秘方：物质在纳米尺度时，原有的物理属性会发生比较显著的变化。
解析：纳米材料是指长度为纳米级的材料，不是所有材料达到纳米尺度时就一定是纳米材料，只有材料到了纳米尺度时性能发生突变，才能称为纳米材料，故A 错误；用纳米材料制成的厨师穿的工作服自洁性能好，不沾水也不沾油，会易清洗，故B 正确；陶瓷材料在通常情况下呈脆性，然而由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料却具有良好的韧性，不易碎，故C 错误；
有些金属细化到纳米级时能吸收电磁波，可用作“隐形”飞机的涂料，所以隐形技术用到了纳米材料，故D 正确。
1. 石墨烯是目前最薄、最坚硬的纳米材料，它还具有出色的导电性及导热性。由以上信息可推断，石墨烯不适合用来制作(　　)A．防弹衣B．输电导线C．冰箱隔热材料D．冲击钻的钻头
1. 半导体导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，称为半导体，锗、硅、砷化镓等都是半导体材料。(图1)
知识链接半导体的导电性能受温度、光照、压强声音等影响很大，可以利用此特点制成热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、声敏电阻等。如图3 为半导体的一些应用。
2. 观察判断晶体二极管(图2)
二极管朝某方向接入电路中，闭合开关，灯泡不亮；二极管反接，灯泡亮了。这说明该二极管只允许电流从一个方向通过。归纳得出：晶体二极管具有单向导电的特性。
3. 半导体的应用半导体材料还可以用来制造晶体三极管。半导体材料被广泛应用在集成电路中，像电子表、收录机、数码相机、电视机、电脑以及现代化机床、火车、飞机等，都要应用各种半导体元器件，没有半导体就没有我们今天的现代化生活。
[邓州二模]中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码。条形码黑白相间，白色条纹能够反射______色光，黑色条纹不反射光。当发光二极管发出的光照射到条形码上时，光敏二极管接收到被条形码反射回来的光，将光信号转变为电信号，再输送到电脑里来获取考生信息。二极管是用________材料制成的。
解题秘方：白色物体能反射所有的色光，黑色物体能吸收所有的色光。二极管是由半导体材料制成的。
解析：白色物体能反射所有的色光，黑色物体能吸收所有的色光，因此，白色条纹能够反射所有色光，黑色条纹不反射光。二极管是用半导体材料制成的。
2. [海南模拟] 我国科学家成功创制了极化激元“晶体管”，显著提升了纳米尺度的光操控能力。纳米是_______(填“ 长度”“质量”或“密度”)单位；楼道里烟雾报警器中的发光二极管主要是由______(填“ 超导体”“绝缘体”或“半导体”)材料制成的。
1. 当温度降到一定程度时，材料的电阻接近于零的特性称为超导性。(图4)
2. 具有超导性的材料称为超导材料。3. 用超导材料制成的物体称为超导体。4. 超导材料的应用 超导材料不仅电阻接近于零，而且还存在其他引人注目的特性。超导材料出现以后，人们首先想到的就是利用超导体的零电阻特性实现远距离大功率输电，因为超导输电线可以无损耗地输送极大的电流，这就意味着用细电线就可以输送强电流。
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，这样将会大大提高交通工具的运行速度。20世纪末，人们分别对超导列车、超导船进行了可行性实验。可以预期，在将来，超导材料的应用将对世界产生巨大的影响。
知识拓展隐形材料：能强烈地吸收电磁波的材料。常用于飞机、坦克等军事装备上，涂有隐形材料的物体能将雷达发射出的电磁波大部分吸收掉，反射回去的却很少，使雷达变成了“睁眼瞎”。
[多选]当温度降到一定程度时，某些物体的电阻会接近于零，这些物体叫超导体。下列物体可以用超导体来制作的是(　　)A. 电脑元件 B. 电热毯C. 电饭锅 D. 输电导线
解题秘方：超导材料要用在人们不需要电热的地方，如：输电导线、发电机和电动机的线圈、磁浮列车、家庭中的电风扇、洗衣机等；不能用在人们需要电热的地方，如电饭锅、电水壶等电热器。
解析：电脑元件若用超导体制作，将减少电脑元件的发热，故A 符合题意；电热毯、电饭锅若使用超导体制作，就几乎不能产生热量，不能工作，故B、C 不符合题意；输电导线若用超导体制作，将降低输电过程中的电能损耗，节约能源，故D 符合题意。
3. 对于超导材料，下列说法中不正确的是( )A. 超导材料一定条件下的电阻接近于零B. 超导材料可以用来制造电炉丝C. 利用在临界温度以下的超导材料输电，在输电线路上几乎没有电能损耗D. 超导材料的应用目前主要还在实验阶段
1. 跨学科实践 浓墨涂层大量吸收电磁波的实验探究(1)活动内容：用涂有墨的盐水瓶探究纳米涂层吸收电磁辐射的作用。(2)活动小组成员组成：本班同学。。
(3)设计实验与制订方案 用墨在砚台上研磨出浓墨汁，加入适量胶水，选两个相同的盐水瓶，其中一个用墨汁涂满外壁；待涂抹的墨汁干后，将温度计通过瓶塞分别置于两个空盐水瓶中，放在大功率白炽灯前。(4)获取与处理信息 经过一段时间，比较两瓶中温度计的示数，分析产生差异的原因。(5)成果展示与交流 根据探究结果，完成报告。
2. 跨学科实践 探究二极管的单向导电性(1)活动内容：探究二极管的单向导电性。(2)活动小组成员组成：本班同学。(3)活动前的准备工作：① 查阅关于半导体材料在生产与生活中的应用的相关资料，加深对半导体材料的认识。② 请教老师简单的电路连接方式。
(4)设计实验与制订方案：① 找一个晶体二极管，将其按照图5 甲所示接入电路中，接通电路，观察小灯泡是否发光。② 按照图5 乙所示，将晶体二极管反向接入电路中，接通电路，观察小灯泡是否发光。
(5)活动后续：①写一篇介绍半导体材料特性与应用的短文。②展示所完成的短文，与同学交流实验探究结果并讨论半导体材料在生产与生活中的应用。
3. 跨学科实践 调查超导材料的研究进展与应用前景(1)活动内容：调查超导材料的研究进展与应用前景。(2)活动小组成员组成：本班同学。(3)需要展开的调查活动：①了解目前全世界研制超导材料的进展。②了解我国科学家在超导研究中的奋斗历程与杰出贡献。
(4)活动后续：①查阅并思考未来超导体的应用前景。②结合上述资料，完成一篇关于超导体的科普短文。③ 展示撰写的科普短文，与同学交流超导体材料的研究进展和应用前景。
知识链接本次跨学科实践活动的目的与意义：通过多途径认识新材料，知道物理学推动人类社会进步，激发民族自豪感，树立学以致用的意识，科学辩证地认识人类历史发展的进程。实践过程中应注意用电安全、防止烫伤，对实验过程中可能产生的伤害要有应对预案。
实践活动任选一项，完成设计方案、查阅资料、动手操作和撰写报告等。各组在课题研究结束后，举行“新材料跨学科实践成果报告会”,展示与交流各组的探究方案、探究过程和探究结果，并在班级墙报栏开辟一个介绍新材料的专栏，发表各组的课题研究报告。
1911年，荷兰科学家昂内斯用液氦冷却汞时发现，当温度下降到4.2 K(－268.98 ℃)时，汞的电阻会突然接近于零。1913年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出：低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，而是突然的”，汞在4.2K进入了一种新状态，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态。
后来他发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下电阻接近于零的特性，这种性质称为超导电性，产生超导电性时的温度称为临界温度，具有超导电性的材料称为超导材料。根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的“高温”只是相对的，其实仍然远低于冰点0℃，对常温而言仍是极低的温度。
解题秘方：对超导现象以及超导材料应用的了解和掌握是解题关键。
(1)许多金属和合金具有在低温下电阻接近于零的特性，这种性质称为_________，产生这一性质时的温度称为_____温度。
解析：许多金属和合金具有在低温下电阻接近于零的特性，这种性质称为超导电性，产生超导电性时的温度叫临界温度。
(2)超导体________(填“可以”或“不可以”)用来制作电热毯。
解析：超导体的电阻接近于零，通电后几乎不会发热，因此用超导材料制作的电热毯不能工作。
4. 小明有两只二极管，其中一只是发光二极管，另一只是普通二极管。小明知道二极管只能沿一个方向通过电流，还知道如果电流方向恰好和二极管能通过的方向相同时，电流流进二极管的那根引线叫做二极管的正极，流出的那根引线叫做二极管的负极。小明不知道手头的这两只二极管的正、负极，但有一节电池和几根导线可以利用，请你帮他设计一个方案，判断这两只二极管的正、负极。
解：根据二极管的单向导电性，先把发光二极管单独接入电路，根据二极管是否发光，以及电源的正负极就能判断出发光二极管的正、负极，即如果二极管发光，则和电源正极相连的是发光二极管的正极，反之则是负极。再把普通二极管和发光二极管首尾相连接入电路，根据发光二极管能否发光，判断普通二极管的正负极，即如果发光二极管发光，则和发光二极管负极相连的是普通二极管的正极。反之是负极。