北師大版物理八上24新材料及其應(yīng)用(2課時(shí))-文庫(kù)吧在線(xiàn)文庫(kù)
【正文】 . . 用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體后可立即搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ) 受傷組織：在人體器官表面涂上某些納米粒子可防止器官移植后的排異反應(yīng) .在生物醫(yī)學(xué)方面，納米科技更是潛力巨大 .納米技術(shù)可以在微小尺度里重新排列遺傳密碼，基因生物制作技術(shù)就是典型的納米和基因生物學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物 .人類(lèi)可以利用基因芯片迅速查出自己基因密碼中的錯(cuò)誤，并迅速利用納米技術(shù)進(jìn)行修正，使人類(lèi)消滅各種遺傳缺陷的理想得以真正實(shí)現(xiàn) .仿生學(xué)將是納米技術(shù)大展宏圖的領(lǐng)域，人類(lèi)可以制造出細(xì)胞內(nèi)工作的機(jī)器人。還可以把用記憶合金制成的彈簧放在暖 氣的閥門(mén)內(nèi)，用以保持暖房的溫度，當(dāng)溫度過(guò)低或過(guò)高時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉暖氣的閥門(mén)。人造衛(wèi)星上龐大的 天線(xiàn)可以用記憶合金制作。 現(xiàn)在已經(jīng)有多種形狀的記憶合金醫(yī)用支架，用于外科手術(shù)。用鋰作電極制造出的鋰離子電池 ,它具有體積小 、質(zhì)量輕、能夠多次 充電 ,對(duì)環(huán)境污染小等特點(diǎn) ,已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于移動(dòng)通信、小型攝像機(jī)等設(shè)備上。 （ 2）普通領(lǐng)帶的表面經(jīng) 過(guò)納米方法處理后，會(huì)有很強(qiáng)的自潔性能，不沾水，也不沾油。 學(xué)生課前準(zhǔn)備 學(xué)生上網(wǎng)查找有關(guān)納米材料的資料，并分類(lèi)總結(jié)。 常識(shí)性了解記憶合金在各種領(lǐng)域的應(yīng)用 通過(guò)介紹一些新材料的應(yīng)用，激發(fā) 學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性。原因是人們發(fā)現(xiàn)，將某些物質(zhì)的尺度加工到 1～ 100nm，它們的物理性質(zhì)或者化學(xué)性質(zhì)與較大尺度時(shí)比，發(fā)生了異常的變化，這就稱(chēng)為納米材料。 二、“綠色”能源 人類(lèi)一直在尋找各種高效和“綠色”的能源，新材料在這方面扮演了重要的角色。 三、記憶合金 （播放錄象）：科普博覽會(huì)上的神奇金屬花。 補(bǔ)充資料 神奇的記憶合金 1932 年 ,瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到 記憶 效應(yīng)，即合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時(shí) ，它又可以魔術(shù)般地變回到原來(lái)的形狀，人們把具有這種 特殊功能的合金稱(chēng)為形狀記憶合金。利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫，在熱水溫度過(guò)高時(shí)通過(guò) 記憶 功能，調(diào)節(jié)或關(guān)閉供水管道，避免燙傷。并將其放入人體內(nèi)，它可以在血液和細(xì)胞中工作，幫助我們清除垃圾和病兆，還我們一個(gè)健康的身體 . . 把納米 技術(shù)運(yùn)用到涂料中，使外墻涂料的洗刷性由原來(lái)約 1000 多次提高到 10 000 多次，老化時(shí)間也延長(zhǎng)了兩倍多 .輪胎通常是“一統(tǒng)天下”’的黑色，原因是生產(chǎn)橡膠過(guò)程中需要加入炭黑末提高強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性，但運(yùn)用納米材料生產(chǎn)的輪胎不僅色彩鮮艷，性能也大大提高，輪胎側(cè)面膠的抗折性能由 10萬(wàn)次提高到 50 萬(wàn)次。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí) ,記憶合金制成的彈簧發(fā)生形變，啟動(dòng)消防報(bào)警裝置，達(dá)到報(bào)警的目的。 記 憶合金在航空航天領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用有很多成功的范例。 記憶合金的主要成分是鎳和鈦，它獨(dú)有的物理特性是：當(dāng)溫度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致了外型的變化。鋰是密度最小的金屬，只有 ,大約是鉛的1/鎳的 1/16。 （投影）納米材料的應(yīng)用： （ 1）洗衣機(jī)桶的表面上用了納米尺度的氧化硅微粒和金屬離子的組合，就具有抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的功能。 教學(xué)難點(diǎn) 了解記憶合金的“記憶”能力。 教學(xué)重點(diǎn) 初步認(rèn)識(shí)納米材料的高科技應(yīng)用。一些新穎的納米材料被應(yīng)用到某些產(chǎn)品上，產(chǎn)生了神氣的效果。以電源為例，長(zhǎng)期以來(lái)使用的干電池具有輕便的優(yōu)點(diǎn)，但只能使用一次，丟棄后會(huì)污染環(huán) 境；鉛蓄 電池能反復(fù)使用，但是又太笨重了。 同學(xué)們剛才看到的這種金屬花很奇特吧，它是根據(jù)什么道理制成的呢？ 原來(lái)它的花瓣是用一種特殊的金屬片 —— 記憶合 金制成的，它原本是開(kāi)放的，后來(lái)被彎成合攏的，當(dāng)用燈泡把它加熱到一定的溫度時(shí)，就自 動(dòng)恢復(fù)原狀，表現(xiàn)了它具有“記憶”能力。記憶合金的開(kāi)發(fā)迄今不過(guò) 20余年，但由于其在各
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