““ 科学课程的内容应选择贴近儿童生活的、科学课程的内容应选择贴近儿童生活的、符合现代科学技术发展趋势的 ”——新课符合现代科学技术发展趋势的 ”——新课标标

““ （学生）通过科学课程的学习，知道与（学生）通过科学课程的学习，知道与周围常见事物有关的浅显的科学知识，并周围常见事物有关的浅显的科学知识，并能应用于日常生活，逐渐养成科学的行为能应用于日常生活，逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯”——新课标 习惯和生活习惯”——新课标

1.1. 研究材料的特征——研究材料的特征——如何研究材料如何研究材料2.2. 雨天中的布料——雨天中的布料——研究材料的防水性研究材料的防水性3.3. 各种材料的“锅”——各种材料的“锅”——研究材料的导热性研究材料的导热性4.4. 被“种下”的材料——被“种下”的材料——研究材料的稳定性研究材料的稳定性5.5. 材料的选择——材料的选择——根据材料的特征选择材料根据材料的特征选择材料6.6. 保护鸡蛋——保护鸡蛋——利用材料制作工具利用材料制作工具7.7. 材料进步的历程材料进步的历程8.8. 材料的再利用材料的再利用9.9. 新材料的畅想新材料的畅想

研究材料的特征研究材料的特征

材料有哪些特征可以研究？材料有哪些特征可以研究？ 防水性、导热性、稳定性、延展性、防水性、导热性、稳定性、延展性、

导电性、耐热性、有无毒性、可溶性……导电性、耐热性、有无毒性、可溶性…… 哪些特征可以在课内研究呢？哪些特征可以在课内研究呢？

““ 科学课程应具有开放性。 ”——新课标科学课程应具有开放性。 ”——新课标

雨天中的布料雨天中的布料

研究对象：材料研究对象：材料（纤维）（纤维）的吸水性能的吸水性能 研究工具：水，秒表研究工具：水，秒表 注意事项：必须严格控制两个变量注意事项：必须严格控制两个变量 水量，时间水量，时间

纤维是天然或人工合成的细丝状物质，纺纤维是天然或人工合成的细丝状物质，纺织纤维则是指用来纺织布的纤维 织纤维则是指用来纺织布的纤维

纺织纤维分类：天然纤维和化学纤维 纺织纤维分类：天然纤维和化学纤维

天然纤维：天然纤维：棉布、毛料、丝绸棉布、毛料、丝绸化学纤维：化学纤维：尼龙（工程塑料 ）尼龙（工程塑料 ）混纺纤维：混纺纤维：涤棉涤棉

纤维为什么可以吸水纤维为什么可以吸水

纤维跟纤维之间存在空纤维跟纤维之间存在空隙。隙。

空隙大的纤维制品吸水空隙大的纤维制品吸水能力强，防水能力弱；能力强，防水能力弱；反之则吸水能力弱，防反之则吸水能力弱，防水能力强。水能力强。

防水布料代表：雨伞防水布料代表：雨伞 防紫外线伞：珠光效果的面料，或者防紫外线伞：珠光效果的面料，或者

在织物纤维的内部掺入吸收紫外线的材料，在织物纤维的内部掺入吸收紫外线的材料，如如纳米级的氧化锌或二氧化钛等。如如纳米级的氧化锌或二氧化钛等。

各种各样的“锅”各种各样的“锅” 锅是用来加热的工具，必须具备不漏水，锅是用来加热的工具，必须具备不漏水，

耐热性能好，传热速度快的特点。耐热性能好，传热速度快的特点。 选择锅的过程，实际上是进行材料耐热性选择锅的过程，实际上是进行材料耐热性

能、传热性能强弱的比较实验。能、传热性能强弱的比较实验。 教材建议的实验材料：教材建议的实验材料： 金属：铝片、铁片金属：铝片、铁片 非金属：塑料、纸、陶瓷、玻璃非金属：塑料、纸、陶瓷、玻璃

热传递的三个途径：热对流、热传导、热热传递的三个途径：热对流、热传导、热辐射辐射

热对流发生在空气、液体等可流动的物体热对流发生在空气、液体等可流动的物体上。上。

热辐射不需要借助任何介质，以电磁波的热辐射不需要借助任何介质，以电磁波的形式传递热量。形式传递热量。

热传导是发生在固体上的，金属传热速度热传导是发生在固体上的，金属传热速度快，非金属传热速度慢。（快，非金属传热速度慢。（http://www.yych.com/view.asp?id=195http://www.yych.com/view.asp?id=195））

热传递热传递

被“种下”的材料被“种下”的材料 研究材料的稳定性，以及环境对材料稳定研究材料的稳定性，以及环境对材料稳定

性的影响。性的影响。 材料本身——环境因素材料本身——环境因素 时间作为重要的作用因素，不可忽视时间时间作为重要的作用因素，不可忽视时间

的影响。的影响。 教材建议的实验材料：教材建议的实验材料： 铁钉、铜片、塑料、棉布、橡胶、纸巾铁钉、铜片、塑料、棉布、橡胶、纸巾 教材建议的实验时间：两周教材建议的实验时间：两周

几种材料最终的结果：几种材料最终的结果： 被自然界微生物分解：棉布、纸巾被自然界微生物分解：棉布、纸巾

被大气腐蚀：铁钉、铜片被大气腐蚀：铁钉、铜片 无明显变化：橡胶、塑料无明显变化：橡胶、塑料

棉布和纸巾内的天然植物纤维容易被微生物棉布和纸巾内的天然植物纤维容易被微生物分解。分解。

活泼的金属容易和大气反应，生成另外的物活泼的金属容易和大气反应，生成另外的物质，如铁锈。（如果是金、铂等金属则不会质，如铁锈。（如果是金、铂等金属则不会反应。）铜绿不是氧化铜，是碳酸铜。反应。）铜绿不是氧化铜，是碳酸铜。

塑料：在人们的日常生活中有着广泛的应塑料：在人们的日常生活中有着广泛的应用，大到冰箱、洗衣机外壳，小到勺子、用，大到冰箱、洗衣机外壳，小到勺子、卡子等，五花八门，无所不在。卡子等，五花八门，无所不在。

塑料：塑料属于人工合成的有机高分子化塑料：塑料属于人工合成的有机高分子化合物，强度高和重量轻，导电、导热性很合物，强度高和重量轻，导电、导热性很差，具有抗化学和大气腐蚀的作用，易于差，具有抗化学和大气腐蚀的作用，易于塑造成形。塑造成形。

生命形式中的蛋白质；土豆和粮食中的淀生命形式中的蛋白质；土豆和粮食中的淀粉；或者木材的主要成分纤维素都是高分粉；或者木材的主要成分纤维素都是高分子物质。 是塑料的亲戚。子物质。 是塑料的亲戚。

可降解塑料：可降解塑料： 按照降解机理主要分为光降解塑料、生物按照降解机理主要分为光降解塑料、生物降解塑料。降解塑料。

光降解塑料：是在聚合物中添加有光敏作用光降解塑料：是在聚合物中添加有光敏作用的化学助剂。 的化学助剂。

生物降解塑料：利用天然高分子材料 、微生生物降解塑料：利用天然高分子材料 、微生物合成材料、化学合成材料等可被微生物分物合成材料、化学合成材料等可被微生物分解的原料制作。解的原料制作。

（ （ http://www.ntem.com.cn/kjjx2/1225_sd_1.htmhttp://www.ntem.com.cn/kjjx2/1225_sd_1.htm））

橡胶：分为天然橡胶和合成橡胶两类。橡胶：分为天然橡胶和合成橡胶两类。 天生橡胶：由橡胶树干切割口，收集所天生橡胶：由橡胶树干切割口，收集所

流出的胶浆 ，经过一系列加工制成。流出的胶浆 ，经过一系列加工制成。 合成橡胶：由石化工业所产生的副产品，合成橡胶：由石化工业所产生的副产品，依不同需求，合成不同物性的产品依不同需求，合成不同物性的产品

橡胶的老化橡胶的老化 ::

依橡胶成品所处的环境条件，随时间的依橡胶成品所处的环境条件，随时间的经过，引起龟裂或硬化，橡胶物性退化。经过，引起龟裂或硬化，橡胶物性退化。

但仍难以被分解。 但仍难以被分解。

材料进步的历程材料进步的历程 材料进步的历程就是人造材料进步的历程，材料进步的历程就是人造材料进步的历程，早期的材料更多的保留了材料的天然性，早期的材料更多的保留了材料的天然性，比如穿的树叶，兽皮。后来人们对天然材比如穿的树叶，兽皮。后来人们对天然材料进行越来越多的加工合成，出现人造材料进行越来越多的加工合成，出现人造材料，使之更适合人们的需要。料，使之更适合人们的需要。

无论是多先进的人造材料，都是来自自然无论是多先进的人造材料，都是来自自然界的天然材料。界的天然材料。

布料的进步（布料的进步（ P.54P.54 ）：）： 树叶、兽皮树叶、兽皮→→麻布、棉布、丝绸麻布、棉布、丝绸→ →

化学纤维（人造纤维）、混纺纤维化学纤维（人造纤维）、混纺纤维

麻布：以大麻、亚麻、苎麻、黄麻、剑麻、蕉麻布：以大麻、亚麻、苎麻、黄麻、剑麻、蕉麻等各种麻类植物纤维制成的一种布料。 麻等各种麻类植物纤维制成的一种布料。

丝绸：以蚕丝为原料纺织而成的各种丝织物丝绸：以蚕丝为原料纺织而成的各种丝织物

棉布：以棉花等植物纤维制成的布料棉布：以棉花等植物纤维制成的布料

化学纤维：化学纤维： 是利用天然的高分子物质或合成的高分是利用天然的高分子物质或合成的高分子物质，经化学工艺加工而取得的纺织纤子物质，经化学工艺加工而取得的纺织纤维 。维 。

化学纤维的原材料：化学纤维的原材料： 利用有纤维素或蛋白质的天然高分子利用有纤维素或蛋白质的天然高分子

物质如木材、蔗渣、芦苇、大豆等（人造物质如木材、蔗渣、芦苇、大豆等（人造纤维），或者采用石油化工工业和炼焦工纤维），或者采用石油化工工业和炼焦工业中的副产品（合成纤维）。 业中的副产品（合成纤维）。

哪些是化学纤维？哪些是化学纤维？ 人造棉、人造丝、人造毛、虎木棉等人造棉、人造丝、人造毛、虎木棉等

（人造纤维）（人造纤维） 涤纶、锦纶、睛纶、维纶、丙纶、氯涤纶、锦纶、睛纶、维纶、丙纶、氯纶等（合成纤维）纶等（合成纤维）

混纺纤维：混纺纤维： 是化学纤维与其它棉毛、丝、麻等到天是化学纤维与其它棉毛、丝、麻等到天

然纤维混合纺纱织成的纺织产品 ，如涤棉然纤维混合纺纱织成的纺织产品 ，如涤棉布、涤毛华达呢等 布、涤毛华达呢等

玻璃的制造：玻璃的制造： 主要原料：石英砂、石灰石、长石、纯主要原料：石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等 碱、硼酸等

玻璃的熔制温度大多在玻璃的熔制温度大多在 1300~16001300~1600゜゚ CC 。大多数用火焰加热，也有少量用电。大多数用火焰加热，也有少量用电流加热的 流加热的

将熔制好的玻璃液转变成具有固定形将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行，这是一个冷却过程，玻璃首内才能进行，这是一个冷却过程，玻璃首先由粘性液态转变为可塑态，再转变成脆先由粘性液态转变为可塑态，再转变成脆性固态。 性固态。

（（ http://www.sic.ac.cn/kpz/luntan/09.htmhttp://www.sic.ac.cn/kpz/luntan/09.htm ））

保护鸡蛋保护鸡蛋 是对前面学过知识的总结和运用。要求学是对前面学过知识的总结和运用。要求学

生在了解材料特征以后，会根据需要选择生在了解材料特征以后，会根据需要选择材料，组合材料。材料，组合材料。

做好鸡蛋保护器的条件：做好鸡蛋保护器的条件：1.1. 了解熟悉各种材料的特征。了解熟悉各种材料的特征。2.2. 明确利用材料所要达成的目的。明确利用材料所要达成的目的。3.3. 良好交流、协作氛围。良好交流、协作氛围。

空调服装：空调服装：这种衣服上分布了大量的胶囊微这种衣服上分布了大量的胶囊微粒，里面密封着固液共存的物质。当外界温粒，里面密封着固液共存的物质。当外界温度升高时，胶囊内固体熔化，吸收热量，使度升高时，胶囊内固体熔化，吸收热量，使人觉得凉爽；当外界温度降低时，液体凝固，人觉得凉爽；当外界温度降低时，液体凝固，放出热量，使人觉得温暖。放出热量，使人觉得温暖。

维生素衣服：维生素衣服：衣服纤维里加入了维生素原的衣服纤维里加入了维生素原的物质，一旦和人体接触就会生成维生素物质，一旦和人体接触就会生成维生素 CC ，，可以直接通过人的皮肤吸收，补充人体维生可以直接通过人的皮肤吸收，补充人体维生素。素。

新材料的畅想新材料的畅想

记忆服装：记忆服装：在纤维里加入镍钛记忆金属，在纤维里加入镍钛记忆金属，使服装具有温度记忆功能。比如把这种纤使服装具有温度记忆功能。比如把这种纤维用在在袖子上，那么当温度升高到某一维用在在袖子上，那么当温度升高到某一度时，记忆金属收缩，使长袖的服装变成度时，记忆金属收缩，使长袖的服装变成短袖，短袖，

““ 见光变形”新塑料 ：见光变形”新塑料 ：在聚合物的网状分在聚合物的网状分子结构上镶嵌了一些光敏分子团，使用特子结构上镶嵌了一些光敏分子团，使用特定波长的紫外线照射时，该塑料会出现不定波长的紫外线照射时，该塑料会出现不同的形状。同的形状。

抗菌不锈钢 ：抗菌不锈钢 ：中国研制开发的一种兼具结中国研制开发的一种兼具结构、耐蚀和抗菌功能于一体的新型材料。构、耐蚀和抗菌功能于一体的新型材料。经检测，抗菌不锈钢对大肠杆菌、金黄色经检测，抗菌不锈钢对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀灭率均在９９％以上 ，显示葡萄球菌的杀灭率均在９９％以上 ，显示了优良的广谱抗菌性和抗菌持久性 了优良的广谱抗菌性和抗菌持久性

智能玻璃 ：智能玻璃 ：在两块普通玻璃中加上一层通在两块普通玻璃中加上一层通了电的液晶分子膜，在电流不通过液晶分了电的液晶分子膜，在电流不通过液晶分子膜时，液晶分子在自由状态下呈无规律子膜时，液晶分子在自由状态下呈无规律排列，使入射光处于强烈光散射状态，即排列，使入射光处于强烈光散射状态，即不透明玻璃；当通电施加磁场后，液晶分不透明玻璃；当通电施加磁场后，液晶分子呈垂直排列，允许入射光通过，即为透子呈垂直排列，允许入射光通过，即为透明玻璃。明玻璃。

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