《材料的开发和利用》设计 省赛一等奖

《材料及其应用》教学设计【教学目标】知识与技能了解纳米材料、绿色能源和记忆合金等新材料在生产、生活中的应用。过程与方法利用不同的渠道收集信息，交流信息体验收集整理信息的过程。情感态度和价值观通过了解新材料的应用，初步认识科技对社会生产、生活的影响，提高学生学习科学的兴趣，引导学生关心社会的发展。【教学重点】对学生收集、整理信息的过程的指导。【教学难点】对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的指导。【教学方法】教师指导下学生自主学习。【课前准备】课件。【课时安排】1课时。【教学过程】一、导入新课：随着经济的不断发展，能源的消耗量迅速增长，使能源问题越来越成为经济发展中的突出问题。因此，人们正在积极寻找各种办法和措施，大力探索和开发各种新能源。二、讲授新课：（一）超导材料1.超导材料是一种电阻为零的材料。2.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、钨、锌等。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。3.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（二）研讨、交流（求助、互助5分钟左右）1.超导现象有些材料当温度降低到某一温度时，材料的电阻突然变为零的现象叫超导现象．能够发生超导现象的材料叫超导材料。笔记老师强调说明的问题。年迈斯纳和奥森菲尔德发现了超导磁悬浮现象，如图19—29。提出问题，如：超导磁悬浮现象是怎么回事？超导材料有哪些应用？答案A、D理由：输电导线、电磁铁的线圈选用超导材料，可减少导线因发热而损失的电能看课本P160页第八段至P161页内容，知道什么是纳米材料？纳米材料的特性及应用？当材料的微粒大小达到纳米级(10-9m)，就是这种材料的微粒由几个分子组成时，材料的性能会发生显著变化，如颜色、导电性、导热性、硬度、磁性等会产生很大的变化。由纳米材料组成的物质也就有了许多一般物质没有的特性。观看投影，进一步了解纳米材料的应用。答案D3.超导材料超导现象：有些材料当温度降低到某一温度时，材料的电阻突然变为零的现象叫超导现象。能够发生超导现象的材料叫超导材料。超导磁悬浮现象：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体(或电磁铁)的磁场在它们中间因同名磁极互相排斥，磁场的排斥力与被悬起来的物体的重力相平衡时，就形成了稳定的磁悬浮现象。超导材料的应用：①制作电动机线圈、输电导线等②制造磁悬浮列车、超导船等【板书设计】开发新能源一、核能1.获得核能的两种方法：原子核裂变：链式发应原子核聚变2.特点：（1）能量密集，运输量小（2）地区适应性强（3）清洁、安全（4）铀矿在地壳中储量丰富3.核能利用状况：（1）世界：核发电量最多的国家：美国核电比重最大的国家：法国（2）我国：浙江秦山核电站广东大亚湾核电站二、太阳能1.利用方式：转变为电和转变为热2.特点：（1）能量巨大（2）清洁（3）分散3.影响太阳能分布的因素：（l）纬度因素（2）地形因素三、其它新能源地热能、潮汐能、风能等【教学反思】热是能的一种形式，太阳光能使照射的物体发热，证明它具有能量。这种能量来自太阳辐射，故称为“太阳辐射能”，它是地球的总能源，也是唯一极庞大的，既无污染又可再生的天然能源。原子核反应释放出来的能量，称为核能。它是本世纪五十年代开始利用，藏量丰富的能源。核能是依靠核燃料在反应堆中“燃烧”而产生的能量，它的能量巨大。核电站最常用的核燃料是235U。一克235U释放的能量相当于吨标准煤燃烧释放的热量。沼气是由生物能源转换得来。沼气的能量系来自太阳的光和热，是生物质经厌氧微生物发酵而产生的一种混合气体，其组成主要是甲烷、CO2、N2等风能利用就是把自然界风的能量经过一定的转换器，转换成有用的能量，这种转换器即风力机，它以风作能源，将风力转换为机械能、电能、热能等。我国的风能利用主要有风力发电、风力提水和风帆助航等几种形式。海潮汐是一种自然现象，是在月球和太阳引潮力作用下发生的海水周期性的涨落运动。一般情况下，每昼夜有两次涨落，一次在白天，称潮，一次在晚上，称汐，合起来即称潮汐。地热能是来自地下的热能。地球内部的热量主要是由于放射性分解以及地球内部物质分异时产生的能。在地壳中，温度随着深度增加而均衡地增长，在100km深处约为1000～1500℃。作为热源的岩浆，浸入地壳某处并加热不透水的结晶岩浆，使其上面的地下水升温到500℃左右。但由于顶岩封盖压力很高，所以水蒸气仍处于液体状态，需要打井才能喷出地面氢能又叫氢燃料，是一种清