《材料的开发和利用》能源、材料与社会PPT课件
一、形形色色的材料
材料可分为________、________、________及________四大类。
①金属材料是由________(如金、银、铜、铁、铝)或________(如青铜、钢)制成的材料;其特点是________、________、________、________。
②无机非金属材料有________、________、________、________。
③有机高分子材料是指以________为基础构成的材料。
④复合材料是将________、________能互补的材料复合在一起,取长补短,制造出性能优良的新材料。
二、材料的物理性质
一般说来,不同的材料具有的物理性质,如________、________、________、________、________、________、________、________等是不相同的。
三、材料的导电性
1.分类:根据导电性的不同,材料可分为________、________及________三大类。
2.材料的导电性是由________________决定的。金属材料的电阻较小,是导电性能较好的良导体,如________、________;绝缘体的电阻很大,电流几乎不能通过,绝缘体常常被用来________带电物体,如________、________;半导体材料的导电性介于________之间,具有一些特殊的物理性质,如________、________和________。
四、半导体元件
用半导体材料可以制造________、________和________等多种半导体元件。半导体二极管具有________,半导体三极管可以用来________。
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1.材料的物理性质
材料的物理性质很多,不同材料的物理性质是不同的。如导热性、导电性、磁性、密度、比热容、弹性、硬度、延展性等是不相同的。
弹性:材料受力会产生拉长、压缩或弯曲等形变,除去外力后材料往往又自动回复原状的性质。
硬度:即材料的坚硬程度,阻止其被刮破、刮伤或产生凹陷能力的物理量。
延展性:可被锻打成片或拉成丝的性质。
2.材料的导电性
导体内部有大量自由电荷(在金属中的自由电荷是电子,在溶液中的自由电荷是阴、阳离子),所以导电性能良好。常见的导体有金属,各种酸、碱、盐的水溶液,石墨、人体、大地等。绝缘体中几乎没有自由电荷,所以不容易导电。常见的绝缘体有玻璃、陶瓷、塑料、橡胶等。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。半导体材料大部分都是晶体,还有氧化物半导体、玻璃半导体及有机半导体等。常见的半导体有硅、锗、砷化镓等。如按特性来分,有磁性、压敏、气敏等半导体材料。半导体材料的重要特性之一,就是它的导电能力受光、温度、杂质的影响很大,主要体现在:热敏性(制成各种温度敏感元件,如热敏电阻)、光敏性(制成各种光敏器件,如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光控晶闸管和光电池等)。掺入微量杂质的半导体的导电能力将大大增强。
3.超导体
超导体具有零电阻的特性,人们根据超导体的这一特性,发现了磁浮现象。1911年,荷兰物理学家昂尼斯在研究汞电阻随温度的变化时,观察到在温度降低到4.2 K时,其电阻降低到测量不到的微小值,从而发现超导电性;1933年,迈斯纳和奥森菲尔德发现了超导磁浮现象。普通材料如何在常温下才能表现其“超导性”是解决超导技术广泛应用的难题。超导技术的困难在于“低温技术”的攻破。纳米技术是很前沿的技术,可以利用纳米材料在某一特性方面的变化来改变原材料的性能,使纳米新技术在常温下就具有超导性,磁浮现象就可以广泛应用了。
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知识点1 材料的分类
1.通常情况下,对下列物质分类正确的是( )
A.锌、铅、锰、大理石都是金属
B.沥青、食盐、铁、冰都是晶体
C.铜、铁、铝、水银都是固体
D.干燥的木棒、纯水、橡胶、塑料都是绝缘体
2.现有塑料、玻璃、铁、盐水、橡胶、炭笔、陶瓷、湿木8种物质,小丽将它们分成两类,如下表所示。则她是按照物质的哪种物理属性进行分类的( )
第一类
塑料、玻璃、橡胶、陶瓷
第二类
盐水、炭笔、铁、湿木
A.密度 B.磁性 C.导电性 D.比热容
知识点2 物质的物理属性
3.下列物品中,物质硬度最大的是( )
A.刀片 B.塑料尺 C.铅笔芯 D.粉笔
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