20.3 材料的开发和利用,一、形形色色的材料,冰箱、彩电、洗衣机,2、高楼大厦、道路桥梁,3、金属材料,4、陶瓷材料,景泰蓝,5、玻璃,6、宝石,无机非金属材料,有机高分子材料,8、合成材料,材料在人类发展的历史进程中有着极其重要的作用。,原始人利用石头 制造的工具。,铸钟。我国是世界上掌握青铜冶炼技术的国家之一。,马踏飞燕。我国东汉时期的艺术珍品。,我国出土的铁制工具。,二、材料的导电性,亮,不亮,不亮,亮,亮,根据材料的导电性能：材料可分为,1，导体： 容易导电的材料,2，绝缘体：不容易导电的材料,3，半导体：导电性能介于导体与绝缘体之间 的材料,实验探究：发光二极管的独特功能,二极 管发 光,二极 管不 发光,发光 二极 管具 有单 向导 电性,二 极 管 发 光,二 极 管 变 暗,探究：光敏电阻的独特功能,光敏 电阻 的阻值随光照 强度而改变。,灯 不 亮,灯 亮,热敏 电阻 的阻值随温度 改变而改变。,探究：热敏电阻的独特功能,最新的微处理器 奔腾双核酷睿处理器,机器人,无人探测器,内部有大量半导体元件构成的电路,三、开发新材料,1.超导材料,其中有一种性能较好的材料叫超导材料,为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正在不断地研究性能更好、更容易制造的材料。,1911年，翁尼斯在研究汞电阻随温度的变化时，观察到在测试降低到4.2K时，汞的电阻突然降低到测量不到的微小值。从而发现超导电性。,超导体,（1）超导现象和超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质称为超导体 （2）转变温度TC ：材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的转变温度 （3）超导体的两个基本特性：零电阻性、抗磁性,超导材料出现以后，人们首先想到的是利用超导体的零电阻性实现远距离大功率输电。,超导材料不仅电阻为零，而且还有其它令人注目的特性。,超导磁悬浮现象使人们想到可以利用超导体来实现交通工具的无摩擦运行，大大提高交通工具的安全性能和运行速度。,上海磁悬浮列车是世界上第一段投入商业运行的高速磁悬浮列车，设计最高运行速度为每小时430公里，仅次于飞机的飞行时速。,2002年12月31日，经过中德两国专家两年多的设计、建设、调试，上海磁浮运营线终于呈现在世界的面前。而她正式开始试运行的第一批客人就是中国国家政府原国务院总理朱镕基和德国前任总理施罗得先生。两位总理稳稳地乘坐在世界上唯一的磁浮运营线上，透过窗外，看着远远落在后面的汽车，他点头笑了。,2.纳米材料,(1)纳米是一个长度单位：1nm=10-9m,(2)1nm小到什么程度？(10个分子紧密排布 的尺度，大约是一根头发丝的1%),(3)纳米材料除了其基本单元空间尺度小 外，在力、热、声、光、电、磁等方 面还表现出许多特殊的性能。,(4)纳米材料,纳米机械零件,7、纳米材料,药物做成纳米颗粒,将来人们可以用纳米技术一个一个地将原子组装起来 制成各种纳米机器,纳米镜面,练习一,电阻,超导转变,超导临界,TC,超导磁悬浮,1100nm,电阻为零,电能,超导磁悬浮,练习二,1、关于超导材料的下列说法中错误的是（ ） A、超导材料是一种电阻为零的材料 B、用很细的超导丝可以输送强大的电流 C、超导材料电阻只能接近零，不可能等于零 D、用超导材料输电时，输送电路中无损耗 2、下列关于纳米的叙述错误的是（） 、纳米是一个长度单位，符号是nm B、人们在纳米尺度内发现了很多的新现象，给技术上带 来很多新发展 C、纳米技术是现代化科学的前沿，我国在这方面的研究具有世界先进水平 D、所有的高分子科技产品都与纳米技术有关,C,D