2019年沪科版物理九年级全一册名师教案：20.3材料的开发和利用.doc

2019年沪科版物理九年级全一册名师教案：20.3材料的开发和利用

20.3材料的开发和利用
一、教学目标
1. 知识与技能：
（1）知道材料对人类社会发展的促进作用。
（2）知道导体、绝缘体、半导体导电性能的差异，知道半导体二极管的单向导电性。
（3）知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁悬浮的特性。
（4）了解纳米材料的有关知识。
2. 过程与方法：
了解新材料的特性及应用前景
3. 情感态度与价值观：
了解我国新材料研究的新成果，增强民族自豪感．
二、课时安排
2课时
三、教学重点
了解新材料的特性及应用前景
四、教学难点
知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁悬浮的特性，了解纳米材料的有关知识．
五、教学过程
（一）导入新课  
书本、课桌、黑板、等等，我们周围大大小小的物品都是由材料制成的，尽管社会的发展给我们带来了丰富的物品，但是为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正不断研究性能更好、更容易制造的新材料。今天我们就来研究材料的开发和利用。
（二）讲授新课
一.材料与社会
同学们看书了解材料的历史。让同学们以小组为单位选出代表总结回答——材料的发展简史
教师总结：人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和利用密切相关，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。
二.材料的导电性
自学P206——P207。
1.材料的——导体、半导体、绝缘体
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。
容易导电的材料是导体；不容易导电的材料是绝缘体。
半导体可以制成二极管、三极管等半导体元件和集成电路；半导体二极管有单向导电性，半导体三极管可以用来放大电信号
让我们来欣赏两组半导体的图片
2.半导体材料的发展历程及应用领域
半导体材料是半导体工业的基础，是信息技术和产业发展的“粮食”。
半导体材料应用已经成为衡量一个国家经济发展科技进步和国防实力的重要标志。
三.开发新材料
1.超导材料
1）超导材料是一种电阻为零的材料。让学生看课本P160页第一、二段后回答：什么现象叫超导现象？什么材料叫超导材料？
强调：
①只有当温度在某一低温(称转变温度或临界温度)以下才具有超导性。
②不同材料的转变温度不同，如汞(4.15K)、钨(0.012K)、锌(0.75K)等。现在的一些高温超导材料，由一般导体转变为超导体的温度已达到100K以上。我国研制的超导材料的转变温度已达到134K。
2）让学生看课本P160页第三至七段，提出问题。师生共同作答：
超导磁悬浮现象是一个超导体与一个永磁体(或电磁铁)叠放时，由于电磁感应现象，超导体中产生的感应电流激发很强的磁场与永磁
2.纳米材料
21世纪是科技高速发展的一个世纪，其主要方向之一就是新材料的研制和应用。新材料的研究是人类对物质性质的认识和应用向更深层次的进军。
我们在本章开始的时候就学习了物质的尺度，知道了纳米这个单位。这个单位实在是太小了，过去我们在生活中没有关注它，但现在却成了人们谈论的热门话题。原因是人们发现将某些物质的尺度加工到1～100nm，它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时比，发生了异常的变化，这就称为纳米材料。一些新颖的纳米材料被应用到某些产品上，产生了神气的效果。
（投影）纳米材料的应用：
（1）洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，就具有抑制细菌生长的功能。
（2）普通领带的表面经过纳米方法处理后，会有很强的自洁性能，不沾水，也不沾油。
（3）用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的可韧性，用于制造发动机的缸体，汽车会跑的更快。
教师总结：纳米材料在高科技上还有很多应用，下面就由同学们来介绍吧，请同学们将昨天老师布置的要求你们上网查找有关纳米材料的资料拿出来。
学生发言并讨论。
教师总结，并对同学们的表现给予肯定和表扬。
（三）重难点精讲
开发新材料
（四）归纳小结
1、在本节课中都有哪些收获
2、本节课不仅仅要了解材料的开发和利用的有关知识，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题能力。
六、板书设计
一材料与社会
二材料的导电性
三开发新材料
1.超导材料
2.纳米材料
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
本节要求通过学习材料的开发和利用，激发学生的学习兴趣，了让学生解我国新材料研究的新成果，增强民族自豪感．
第十二章 温度与物态变化
一、复习目标
（1）能区别固、液和气三种物态，能描述这三种物态的基本特征。
（2）能说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理。会测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解。
（3）通过实验探究物态变化过程，尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点和沸点联系起来。
（4）能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象。有节约用水的意识。
二、课时安排
2课时
三、复习重难点
（1）液体温度计的原理及正确使用。
（2）影响蒸发快慢的因素和沸腾的温度不变特征。3.物态变化的吸热和放热特点及影响。
四、教学过程
（一）知识梳理
1.温度与温度计
温度 ②温度计 ③正确使用温度计
2.熔化与凝固
熔化与凝固 ②探究固体熔化时温度的变化规律
3.汽化与液化
汽化 ②蒸发 ③影响蒸发的因素 ④蒸发吸热制冷 ⑤ 沸腾 ⑥液化
4.升华与凝华
生活中的升华与凝华现象 ②升华吸热的应用
5.全球变暖与水资源危机
温室效应 ②如何减小全球变暖的危害 ③水资源污染
（二）题型、方法归纳
选取经典选择题以及问答题形式，给学生讲解，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。采用启发、诱思、讲解和讨论相结合的方法使学生充分掌握这一章节的知识。
（三）典例精讲
例1：下列数据中，符合实际情况的是（　　）
A．人的正常体温为39.5℃
B．洗澡水的温度大约为80℃
C．人的心跳频率大约为1.2Hz
D．此时，教室的室温约35℃
解：A．人的正常体温为37℃左右，故A不合实际情况；B．人的体温是37℃，人洗澡时用的水比人的体温略高，所以40℃左右较为适宜，故B不合实际情况；C．人的脉搏在每分钟60次多一点，即心率在每分钟60次多一点；人的心跳频率大约为1.2Hz符合实际情况；故C合实际情况；D．教室的室温一般不会超过30℃，故D不合实际情况．故选C．
例2：户外活动时，为了给食物保鲜，将结了冰的矿泉水和食物一起放在泡沫塑料箱中，就制成了一个简易冰箱．下列说法正确的是（　　）
A．食物保鲜利用了冰熔化吸热
B．食物保鲜利用了矿泉水结冰放热
C．取出食物，外包装上的水珠是汽化形成的
D．取出食物，外包装上的水珠是升华形成的
解：AB、将结了冰的矿泉水和食物一起放在泡沫塑料箱中，冰吸收热量，熔化成水，使得食物温度降低，不易变质．选项A正确、选项B错误；CD、刚从“简易冰箱”中取出的食物，温度较低，空气中的水蒸气就在食物的外包装上液化成为小水珠．选项C、D均错误．故选A．
例3：下列物态变化事例中，属于汽化的是（　　）
A．春天冰雪消融 B．清晨树叶上的露珠
C．灯丝用久了变细 D．路面上的水被太阳晒干
解：A、冰雪消融，是冰雪由固态变成液态，是熔化过程．不符合题意；B、露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴．不符合题意；C、灯丝变细，是由固态升华成为气态．不符合题意；D、水被晒干，由液态汽化成为气态．符合题意．故选D．
（四）归纳小结
1温度与温度计
（1）温度的测量 
物体的冷热程度叫温度
摄氏温度：通常情况下的冰水混合物的温度作为0度，1标准大气压下沸水的温度作为100度，0度到100度之间等分成100份，每一份叫1摄氏度或（1℃）。 正常人的体温为37℃，读作37摄氏度；-4.7℃读作负4.7摄氏度或零下4.7摄氏度。
（2） 温度的测量
家庭和物理实验室常用温度计测量温度。它是利用水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩的性质制成的。温度计的正确使用方法
a、根据待测物体温度变化范围选择量程合适的温度计。
b、 使用前认清温度计分度值（最小刻度值）。
c、 使用时要把温度计的玻璃泡全部浸入液体中，不要碰到容器底部或容器壁。
d、 待示数稳定后再读数。
e、 读数时将玻璃泡继续留在被测液体中，视线与温度计液柱上表面相平。
（3）体温计、实验室温度计、寒暑表的主要区别：
温度计构造：体温表玻璃泡上方有缩口； 测温物质为水银35℃—42℃0.1℃
①可离开人体读取。
②用前需甩
实验室温度计
测温物质为酒精-20℃—100℃1℃①不能离开被测物读数
②不能甩寒暑表测温物质为酒精-30℃—50℃1℃①不能离开被测物读数
2 .熔化与凝固
（1）物质由固态变为液态叫做熔化，熔化吸热；从液态变为固态叫凝固，凝固放热。
（2）熔点和凝固点
固体分为晶体和非晶体，有一定熔化温度的物质，称为晶体。晶体熔化时的温度叫熔点，晶体熔液凝固时的温度叫凝固点。同一种晶体的凝固点与它的熔点相同。没有一定熔化温度的物质称为非晶体。
（3）熔化和凝固规律
a.晶体在达到熔点（凝固点）时，继续吸收（放出）热量才能熔化（凝固），在熔化（凝固）过程中温度保持不变。
b、 非晶体熔化过程中温度不断升高，物质由硬变软、变稠、再变稀；凝固过程中温度不断降低，物质由稀变稠、变硬。
3汽化与液化
物质由液态变为气态叫汽化。液体汽化时要吸热。
汽化有两种方式：蒸发和沸腾。蒸发是液体在任何温度下都能发生，并且只在液体表面发生；沸腾是在一定温度下，液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。液体蒸发时，要从周围的物体（或自身）中吸收热量，使周围物体（或自身）温度降低，因此蒸发具有致冷作用
影响蒸发快慢因素：
液体温度的高低：液体温度越高，蒸发得越快。
b、 液体表面积大小：液体的表面积越大，蒸发得越快。
c、 液体表面上的空气流动快慢：液体表面上方的空气流动越快，蒸发得越快。
沸点：液体沸腾时的温度。液体的沸点与气压有关。在相同气压下，不同液体沸点一般不同；同种液体，气压增大时沸点升高，气压减小时沸点降低。
液体沸腾条件：液体温度要达到沸点，且要继续吸热。沸腾时要吸热，液体温度保持不变。
物质由气态变为液态的现象叫液化。气体液化时要放热。
发生液化的两个条件：
降低温度。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
b、 压缩体积：压缩有助于液化；有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须使它的温度降低到一定温度下，再压缩体积才能使它液化
4 升华与凝华
升华：物质由固态直接变成气态叫升华。固体升华时要吸热，可以用升华吸热得到低温。
凝华：物质由气态直接变成固态叫凝华。气体凝华时要放热。
5 全球变暖与水资源危机
（1） 自然界中的水不停地运动、变化着，构成一个巨大的水循环系统。
地球上水循环简图（课本）
（2） 水的循环伴随能量的转移。
五、板书设计
1.温度与温度计
温度 ②温度计 ③正确使用温度计
2.熔化与凝固
熔化与凝固 ②探究固体熔化时温度的变化规律
3.汽化与液化
汽化 ②蒸发 ③影响蒸发的因素 ④蒸发吸热制冷 ⑤ 沸腾 ⑥液化
4.升华与凝华
生活中的升华与凝华现象 ②升华吸热的应用
5.全球变暖与水资源危机
温室效应 ②如何减小全球变暖的危害 ③水资源污染
六、作业布置
完成同步练习
七、教学反思
借助多媒体形式，使同学们能直观感受本章重点内容，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。采用启发、诱思、讲解和讨论相结合的方法使学生充分掌握这一章节的知识。进行多种题型的训练，使同学们能灵活运用本章重点内容。