新滬科版七年級(jí)下冊(cè)初中數(shù)學(xué) 8.5 綜合與實(shí)踐 納米材料的奇異特性 教學(xué)課件

1、教學(xué)課件 數(shù)學(xué) 七年級(jí)下冊(cè) 滬科版8.5綜合與實(shí)踐納米材料的奇異特性納米碳管模型高科技納米技術(shù)情境引入納米銅具有超塑延展性銅納米結(jié)晶體機(jī)械特性驚人 足球烯C60分子 海龜在美國佛羅里達(dá)州的海邊產(chǎn)卵，但出生后的幼小海龜為了尋找食物，卻要游到英國附近的海域，才能得以生存和長大。最后，長大的海龜還要再回到佛羅里達(dá)州的海邊產(chǎn)卵。如此來回約需56年，為什么海龜能夠進(jìn)行幾萬千米的長途跋涉呢？它們依靠的是頭部?jī)?nèi)天然的納米磁性材料，為它們準(zhǔn)確無誤地導(dǎo)航。生物學(xué)家在研究鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂等生物為什么從來不會(huì)迷失方向時(shí)，也發(fā)現(xiàn)這些生物體內(nèi)同樣存在著納米材料為它們導(dǎo)航。 什么是納米材料？有什么奇特之處？請(qǐng)閱讀P

2、81頁前兩自然段。 納米粒子異于大塊物質(zhì)的理由是在其表面積相對(duì)增大，也就是超微粒子的表面布滿了階梯狀結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)代表具有高表面能的不安定原子。這類原子極易與外來原子吸附鍵結(jié)，同時(shí)因粒徑縮小而提供了大表面的活性原子。因此納米技術(shù)最的陶瓷不容易摔碎。自主學(xué)習(xí) 納米材料又稱為超微顆粒材料，由納米粒子(nano particle)組成。納米粒子也叫超微顆粒，一般是指尺寸在1100nm間的粒子，是處在原子簇和宏觀物體交界的過渡區(qū)域，從通常的關(guān)于微觀和宏觀的觀點(diǎn)看，這樣的系統(tǒng)既非典型的微觀系統(tǒng)亦非典型的宏觀系統(tǒng)，是一種典型的介觀系統(tǒng)，它具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)。當(dāng)人們將宏觀物體細(xì)分成超微

3、顆粒（納米級(jí)）后，它將顯示出許多奇異的特性，即它的稀土納米材料光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)以及化學(xué)方面的性質(zhì)和大塊固體時(shí)相比將會(huì)有顯著的不同。 簡(jiǎn)單了解納米材料的奇異特性 納米是一個(gè)長度計(jì)量單位,1納米=10 米,納米結(jié)構(gòu)通常是指尺寸在100納米以下(1100nm)的微小結(jié)構(gòu),納米技術(shù)是在納米尺寸上對(duì)物質(zhì)和材料進(jìn)行研究處理的技術(shù),其本質(zhì)上是一種用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù)。目前,世界上已形成發(fā)展納米科技的“三大板塊”的格局,即美國、亞洲和歐盟,納米科技的研究和發(fā)展已進(jìn)入一個(gè)新階段,納米技術(shù)將引起一場(chǎng)各個(gè)領(lǐng)域生產(chǎn)方式的變革,也將改變未來人們的生活方式和工作方式。納米尺度上的新特性并不能根據(jù)

4、大尺度上觀察到的特性來預(yù)測(cè),性能的改變不是由尺寸量級(jí)減少引起的,而是由于納米尺度特有的或在納米尺度時(shí)變得顯著起來的現(xiàn)象引起的,小尺寸效應(yīng)、表面界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、量子隧道效應(yīng)是納米顆粒與納米固體的基本特性,這些基本特性使其呈現(xiàn)許多奇異的物理、化學(xué)性質(zhì),甚至出現(xiàn)一些“反常現(xiàn)象”。 -9形成納米材料的奇異特性原因 納米材料顆粒的表面積之和與同體積的常規(guī)材料相比成倍增長，從而使得位于顆粒表面積的活性很強(qiáng)的原子數(shù)占總原子數(shù)的比例也隨之成倍上升。正方體變成為a，則表面積是_知識(shí)回顧問題1 分別將邊長為1cm的正方體，切割成2x2x2(23)個(gè)邊長為0.5cm和5x5x5(53)個(gè)邊長為0.2cm的小

5、正方體，在圖中畫出切割線。對(duì)這兩種分割，分別求各小正方體的表面積之和與原正方體的表面積之比。新知探究圖(1)圖（2）圖（1）表面積之和：0.52x6x23=12(cm2 )與原來表面積之比：: 6=2 : 1圖（2）表面積之和：0.22x6x53=30(cm2 )與原來表面積之比：30 : 6=5 : 13x3x3=33正方體, 10 x10 x10=103正方體問題2 將一個(gè)邊長為1cm的正方體，切割成nxnxn個(gè)邊長為1/n的小正方體，求各小正方體的表面積之和與原正方體的表面積之比。6n 6=n 1：切割以后面積之和：(1/n)2 6n3=6n與原來面積之比：.問題3 說出當(dāng)n=107 （小正方體邊長為1nm)時(shí)，各小正方體的表面積之和與原正方體的表面積之比。 107 1：找規(guī)律 請(qǐng)估計(jì)，隨著n值的增大，小正方體的邊長縮小，各小正方體的表面積之和與原正方體的表面積之比的變化趨勢(shì)。隨著n值的增大，小正方體邊長縮小，各小正方體的表面積之和與原正方體的表面積之比增大n倍問題4 將一個(gè)邊長為acm的正方體，切割成n3個(gè)邊長為1/n的小正方體，求各小正方體的表面積之和與原正方體的表面積之比。6(a/n)2.n3:6a