新沪科版七年级下册初中数学 8.5 综合与实践 纳米材料的奇异特性 教学课件

1、教学课件 数学 七年级下册 沪科版8.5综合与实践纳米材料的奇异特性纳米碳管模型高科技纳米技术情境引入纳米铜具有超塑延展性铜纳米结晶体机械特性惊人 足球烯C60分子 海龟在美国佛罗里达州的海边产卵，但出生后的幼小海龟为了寻找食物，却要游到英国附近的海域，才能得以生存和长大。最后，长大的海龟还要再回到佛罗里达州的海边产卵。如此来回约需56年，为什么海龟能够进行几万千米的长途跋涉呢？它们依靠的是头部内天然的纳米磁性材料，为它们准确无误地导航。生物学家在研究鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂等生物为什么从来不会迷失方向时，也发现这些生物体内同样存在着纳米材料为它们导航。 什么是纳米材料？有什么奇特之处？请阅读P

2、81页前两自然段。 纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表面能的不安定原子。这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。因此纳米技术最的陶瓷不容易摔碎。自主学习 纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子(nano particle)组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微

3、颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的稀土纳米材料光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。 简单了解纳米材料的奇异特性 纳米是一个长度计量单位,1纳米=10 米,纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下(1100nm)的微小结构,纳米技术是在纳米尺寸上对物质和材料进行研究处理的技术,其本质上是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术。目前,世界上已形成发展纳米科技的“三大板块”的格局,即美国、亚洲和欧盟,纳米科技的研究和发展已进入一个新阶段,纳米技术将引起一场各个领域生产方式的变革,也将改变未来人们的生活方式和工作方式。纳米尺度上的新特性并不能根据

4、大尺度上观察到的特性来预测,性能的改变不是由尺寸量级减少引起的,而是由于纳米尺度特有的或在纳米尺度时变得显著起来的现象引起的,小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应、量子隧道效应是纳米颗粒与纳米固体的基本特性,这些基本特性使其呈现许多奇异的物理、化学性质,甚至出现一些“反常现象”。 -9形成纳米材料的奇异特性原因 纳米材料颗粒的表面积之和与同体积的常规材料相比成倍增长，从而使得位于颗粒表面积的活性很强的原子数占总原子数的比例也随之成倍上升。正方体变成为a，则表面积是_知识回顾问题1 分别将边长为1cm的正方体，切割成2x2x2(23)个边长为0.5cm和5x5x5(53)个边长为0.2cm的小

5、正方体，在图中画出切割线。对这两种分割，分别求各小正方体的表面积之和与原正方体的表面积之比。新知探究图(1)图（2）图（1）表面积之和：0.52x6x23=12(cm2 )与原来表面积之比：: 6=2 : 1图（2）表面积之和：0.22x6x53=30(cm2 )与原来表面积之比：30 : 6=5 : 13x3x3=33正方体, 10 x10 x10=103正方体问题2 将一个边长为1cm的正方体，切割成nxnxn个边长为1/n的小正方体，求各小正方体的表面积之和与原正方体的表面积之比。6n 6=n 1：切割以后面积之和：(1/n)2 6n3=6n与原来面积之比：.问题3 说出当n=107 （小正方体边长为1nm)时，各小正方体的表面积之和与原正方体的表面积之比。 107 1：找规律 请估计，随着n值的增大，小正方体的边长缩小，各小正方体的表面积之和与原正方体的表面积之比的变化趋势。随着n值的增大，小正方体边长缩小，各小正方体的表面积之和与原正方体的表面积之比增大n倍问题4 将一个边长为acm的正方体，切割成n3个边长为1/n的小正方体，求各小正方体的表面积之和与原正方体的表面积之比。6(a/n)2.n3:6a