第一篇:有比金剛石更硬的材料嗎
有比金剛石更硬的材料嗎?
多年來許多科學(xué)家在研究是否能找到或制造出比金剛石還硬的材料。下面介紹從2008年以來的幾則研究報導(dǎo)。
*2013年 1月份出版的《自然》雜志撰文指出一種最新材料已超越了鉆石的硬度-----科學(xué)家最新人工合成納米等級的立方氮化硼,其硬度已超越鉆石,成為世界上最硬的物質(zhì)。來自芝加哥大學(xué)等多所高??茖W(xué)家組建的一支研究小組指出,超硬材料立方氮化硼是將氮化硼微粒壓縮成一種超堅硬物質(zhì)形式??茖W(xué)家測試結(jié)果顯示,這種透明的材料甚至超越了鉆石的硬度,其維氏硬度達到108 GPa,而合成鉆石的維氏硬度為100 GPa,并且該材料是商用立方氮化硼硬度的兩倍。
這種材料的最大秘密在于納米結(jié)構(gòu),田永軍(音譯)和其它研究人員開始使用類似洋蔥結(jié)構(gòu)的氮化硼微粒(像俄羅斯套娃玩偶結(jié)構(gòu))在1800攝氏度高溫下壓縮至15GPa,大約承受汽車輪胎壓力值的68000倍,這種晶體材料將重組,形成納米結(jié)構(gòu)。
* 《資源環(huán)境與工程》雜志20010年第2期報道,外國研究人員用金剛石研磨材料對1971年隕落到芬蘭的海沃勒隕石進行切割時,發(fā)現(xiàn)其中含有比金剛石更堅硬的兩種全新的天然碳晶體。它的硬度比在地球內(nèi)部形成的金剛石大的多。
*美國《科學(xué)》和《紐約時報》上報道,1993年在實驗室人工合成硬度超過金剛石的新材料-----β—C3N4晶體。β-C3N4結(jié)構(gòu)具有的共價鍵鍵長比金剛石短,所以這種材料具有超過金剛石的硬度。β-C3N4中氮元素占4/7,所以,其化學(xué)惰性和穩(wěn)定。
*2008年美國哥倫比亞大學(xué)兩名華裔科學(xué)家最近研究發(fā)現(xiàn),鉛筆石墨中一種叫做石墨烯的二維碳原子晶體,竟然比鉆石還堅硬,強度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍。鉛筆中的石墨是由無數(shù)只有碳原子厚度的“石墨烯”薄片壓疊形成的,石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子面材料,是碳的二維結(jié)構(gòu)。自從2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,有關(guān)的科學(xué)研究就從未間斷過。然而直到最近,美國科學(xué)家才首次證實了人們長久以來的懷疑,石墨烯竟是目前世界上已知的強度最高的材料!
第二篇:第二課 誰更硬一些
第二課 誰更硬一些
【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念:
1.物理性質(zhì)可以用來描述材料,比如硬度、柔韌性和在水中的沉浮能力。2.材料的硬度越大,就越能防止別的物體破壞它的表面。
過程與方法:
1.用簡單測量的方法檢驗材料的物理性質(zhì),通過比較發(fā)現(xiàn)材料的不同物理特性。2.選擇適當(dāng)?shù)脑~語定性描述材料。情感、態(tài)度、價值觀:
1.發(fā)展對物質(zhì)世界的探索興趣。
2.認同物理性質(zhì)是可以被觀察和測量的觀點。3.增強材料循環(huán)利用、節(jié)約資源的環(huán)境保護意識?!窘虒W(xué)重點】比較材料軟硬的方法。
【教學(xué)難點】選擇適當(dāng)?shù)脑~語定性描述金屬的特征 【教學(xué)準(zhǔn)備】
學(xué)生(每小組):木頭、紙、金屬和塑料各兩根,鐵、銅、鋁等金屬片各一條,砂紙、玻璃杯、熱水。教師準(zhǔn)備:電路檢測器、榔頭 【教學(xué)過程】
一、比較硬度
1.比較紙和木頭的軟硬,出示紙和木頭,說說它們誰更硬一些?你是怎樣觀察到的?(紙一折就變形,而木頭不容易折)
2.比較紙、木頭、金屬的軟硬,再出示金屬一條,這三材料誰更硬一些,你是怎樣觀察到的?
①學(xué)生說說自己的原先觀察結(jié)果,可能會出現(xiàn)方面,那金屬條和木塊誰更硬一些(用壓、捏、折的方法都不易區(qū)分它們的軟硬)
②提出:判斷一種材料是否比另一種更堅硬,可以用刻劃的方法,若能在另一種材料表面劃出痕跡,就表示它比較硬,反之則可能硬度相同或較小。③學(xué)生嘗試用木頭在金屬上刻劃或金屬在木頭上刻劃,看怎樣做能劃出痕跡。3.比較木頭、金屬、塑料的軟硬
①如果再給你一種材料:塑料,它們的軟硬又會是怎樣的?(學(xué)生猜測)②可以怎樣檢測它們的軟硬?
③怎樣做到有序地觀察?(出示書P48的記錄表)
④實驗中需要注意哪些方面?(根據(jù)學(xué)生回答、教師再適當(dāng)補充,出示活動題方)
二、認識金屬
說說周圍的物品中哪些地方用到了金屬?
為什么用金屬不用其它材料(根據(jù)學(xué)生的舉例,出示材料開展實驗)1.易傳熱
將大小相同的木條、塑料和金屬條同時放入熱水中,過一段時間,用手摸一摸哪一種材料最熱? 2.能導(dǎo)電
教師演示,將木條、塑料、金屬條分別接入電路檢測器,觀察電燈泡是否發(fā)亮? 3.延展性
試著用榔頭輕輕敲打銅絲,觀察銅絲發(fā)生了什么變化? 4.有金屬
用砂紙磨擦鐵釘、磨擦部位發(fā)生了什么變化?
三、飲料罐的故事
1.組織學(xué)生閱讀第50頁,了解一個飲料罐的生產(chǎn)過程 2.討論
①鋁片之所可以做成飲料罐,主要利用了金屬的什么性質(zhì)? ②在易拉罐的制作過程中,要消耗哪些資源,會產(chǎn)生哪些問題? ③我們怎樣合理使用消費金屬材料?
第三篇:沒有比愛更偉大作文
沒有比愛更偉大作文
在我們平凡的日常里,大家都嘗試過寫作文吧,根據(jù)寫作命題的特點,作文可以分為命題作文和非命題作文。如何寫一篇有思想、有文采的作文呢?以下是小編為大家收集的沒有比愛更偉大作文,歡迎大家分享。
愛,就像一朵鮮花愉悅了你我的心,世上沒有比愛更偉大的東西?!}記
“世界沒有就會變成一座墳?zāi)埂!边@句話說的一點也沒錯??粗皭邸边@樣的字眼,我心中不禁涌現(xiàn)了這么一個故事,慢慢地浮現(xiàn)在我的腦海之中……
那是一個寧靜的冬夜,街上的燈照耀著前方的路,一片明亮……在一個公園的涼亭里,許多人聚在一起下棋,是那么溫暖。一個女人夾著一件外套尋尋覓覓地走來,走到一個男人的身旁,親切的說:“走吧!媛媛的作業(yè)寫完了!”就這樣,男人披著外套跟著女人回家了。
這是一個一家三口人的小家庭,住在一個不足十五、六平方米的屋子里,屋子里很簡陋,一張單人床和一張雙人床,一張書桌和一把椅子,另加一個無門的廚房,就再也容納不下其他東西了。父母都是民工,女兒媛媛正上初中,女兒越大,他們就越覺得屋子容納不下。媛媛十分勤奮、孝順,每次考試名列前茅??珊懿恍业氖?,父親竟患有妻氣管炎,每天晚上可個不停,打擾了媛媛的學(xué)習(xí)思緒。臨近期末了,女兒作業(yè)多,負擔(dān)壓在她肩上就快喘不過氣來。父親每晚都咳,一咳滿屋子震動,媛媛總也集中不了精神,父親為此感到十分自責(zé),于是他想到了一個主意。
這天晚飯,父親趕在女兒做作業(yè)前吃完飯,對媛媛說:“媛媛,今晚父親要到工廠工作,你今晚就好好學(xué)習(xí)?!倍谕旰螅赣H立刻拿起外套出去。媛媛便在這寧靜、溫暖的小屋里認真地學(xué)習(xí)。臨近深夜了,媛媛的作業(yè)做完了。她看著鐘,喃喃自語:很晚了,父親怎么還不回家,平時他不會這么晚回家的。她立刻跑到門前,凝視著街道,卻怎么也不見她父親的影兒。
突然,一陣咳聲傳到了耳邊,媛媛慌了,像料到了什么,顧不上披外套,便飛奔過去。接近了,那是一個披上了雪的背影,那么的熟悉,她急忙走進一看,驚呆了!這不是自己的`父親嗎?看著眼前披著雪的父親,緊緊地抱著他,口中說:“父親……父親……”眼淚不禁地打濕了眼眶,暖暖的眼淚直沁雪的深處,化成了一滴又一滴的雪水……
我不自禁也留下了眼淚,故事中的父親與女兒深深地刻畫在我的腦海深處……每每想起,都會有不同的感覺……或許這就是愛的影響,深深地感動著每一位讀者!
愛,永遠鑲在如框似的人心里,永不磨滅,不管是怎樣的一份愛,我們都會好好地珍惜,因為,沒有什么比愛更偉大!——后記
第四篇:《誰更硬一些》科學(xué)教學(xué)反思
(一)
《誰更硬一些》這一課的課程量比較大,因為第一次讓學(xué)生接觸材料的實驗需要有一個引導(dǎo)的過程,如何將理論知識與實驗有機相結(jié)合是這節(jié)課教師的主要工作。校領(lǐng)導(dǎo)非常重視我的這節(jié)課,為了讓我更好地成長,這一次讓我再進行一次公開課的展示,天華學(xué)校的陸建華校長、錢云忠校長,教務(wù)處葛華芳主任、總指導(dǎo)蔣寶鏞老師親臨指導(dǎo),提出很多寶貴意見。
1、對作業(yè)本P20第1題的材料刻劃對比表,我在課堂教學(xué)中使用了三國打擂法來進行,將刻劃的材料分為紅組,被劃的分為藍組,分別派出不同的選手來進行比賽,看看誰的硬度更大一些。但評課老師在我的實際操作中發(fā)現(xiàn)如果照搬書本與作業(yè)本上的表格形式對于3年級的學(xué)生來說在理解上還是有一定的難度,希望我能夠用多媒體動畫形式逐一顯現(xiàn)表格。
2、在了解金屬的特點時,我把作業(yè)本上的鐵的特點作為重點來講,指導(dǎo)學(xué)生進行泡泡圖(氣泡圖)的填寫,評課老師就為我指出對于初步做這種題型的學(xué)生,應(yīng)盡量先講金屬再講鐵,這樣能讓學(xué)生從一個大的范圍再去進行選擇,可以避免今后學(xué)生將鐵的特點當(dāng)作金屬的特點。
3、評課老師指出在課堂實際教學(xué)中教師可以多讓學(xué)生動手做,不要怕他們做錯,只要他們能從錯中去分析,科學(xué)課就成功了一半,教師如果過多干預(yù),學(xué)生表面上會做得很好看,但是限制了他們的思維。
感謝各位前來聽課的老師為我提出的寶貴意見與建議,也讓我繼續(xù)努力,從更多的角度去思考如何去上好一堂科學(xué)課。
(二)本課的第一個環(huán)節(jié)是“誰更硬一些?”。
這塊“比較軟硬”的內(nèi)容,學(xué)生容易跟后面一課的“比較柔韌性”混合在一起。
課本中“誰更硬一些?”這個實驗還是比較容易操作的,但課本上的記錄表感覺比較抽象,三年級的學(xué)生不容易理解,而且自己跟自己比誰更硬個人覺得也沒什么價值,所以我對表格進行了象作業(yè)本中的簡單處理??梢哉f這個環(huán)節(jié)的教學(xué)效果和效率還是挺高的!
后面一個環(huán)節(jié)是“金屬的特性”
教學(xué)時,從前面實驗得到的“堅硬”引到尋找金屬的特性,比較自然!但接下來的金屬特性,學(xué)生就很難跟上節(jié)奏了,除傳熱性和光澤比較容易一些外,導(dǎo)電性個別學(xué)生能夠接受,延展性很難理解!且每個都做實驗很不現(xiàn)實!所以這塊內(nèi)容的教學(xué)基本變成了老師的獨角戲,學(xué)生感覺比較乏味空洞。
感慨:如果用一節(jié)課的時間來專門教學(xué)金屬的特性,充分的設(shè)計好體驗的實驗,相信應(yīng)該會是一節(jié)趣味性很濃的科學(xué)課!
第五篇:金剛石教案
課題 課題1
金剛石、石墨和C60 課型 新授 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能
1.了解金剛石、石墨和C60的微觀構(gòu)成、物理性質(zhì)和用途。2.掌握碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。
3.知道不同元素可以組成不同的物質(zhì),同一種也可以組成不同的物質(zhì) 過程與方法
1.會對展示或演示的資料分析、歸納。
2.能認真觀察,并會對現(xiàn)象分析歸納,總結(jié)出重要的知識點,學(xué)習(xí)運用觀察和實驗等方法得到信息。
情感態(tài)度與價值觀
1.以發(fā)展的觀點看待碳的單質(zhì)。
2.樹立物質(zhì)的性質(zhì)決定用途的觀點。
教學(xué)重點 碳單質(zhì)的物理性質(zhì)為何不同;碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 教學(xué)難點 碳跟某些氧化物的反應(yīng)
教學(xué)用品 儀器 試管 鐵架臺 酒精燈 帶導(dǎo)管的橡皮塞
藥品 炭粉 氧化銅粉末 澄清石灰水
其它 火柴、金剛石、石墨、C60的結(jié)構(gòu)模型、課件、學(xué)案等 教 學(xué) 流 程 設(shè) 計
環(huán)節(jié) 教 學(xué) 問 題 活 動 設(shè) 計 教學(xué)問題最佳解決方案 情境導(dǎo)入
化學(xué)實驗室需要購買活性炭,請大家和我一塊進行網(wǎng)上購物去吧!咱們到這個名為賣“炭”翁的商店逛逛去。
給學(xué)生展示商店里面商品的圖片:
大家看看一號柜臺出售的是金剛石類的,有人造的和天然的金剛石,有金剛石打磨而成的光彩奪目、價值連城的鉆石,有金剛石制成的用來切割的玻璃刀和鉆頭。大家根據(jù)金剛石的用途能夠推測出它的性質(zhì)嗎?
二號柜臺出售的是石墨類商品,請大家觀察它的顏色,這些是由石墨制成的產(chǎn)品,有鉛筆芯,潤滑劑,電池的碳棒,坩堝。大家能不能推測出石墨具備哪些性質(zhì)呢?
這里還有用來燒烤的木炭,咱們需要購買的活性炭就是這樣的黑色固體。這里還有美觀的炭雕呢,它們可以用來吸附室內(nèi)的有害氣體,凈化空氣。
觸景生情,暗示化學(xué)與人類的關(guān)系
學(xué)生觀察回答:
金剛石是透明的正八面體,非常堅硬。
對,同學(xué)們回答的很好,咱們繼續(xù)去買咱們需要的活性炭吧。
灰色片狀固體,軟,滑膩,導(dǎo)電,耐高溫
很好,咱們要購買的活性炭就在下個柜臺。
學(xué)生實驗:木炭的吸附性 小組實驗,對比實驗 分析:
木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),所以它具有吸附性。活性炭由于表面積更大,更加疏松多孔,所以,有更強的吸附能力。
自 主 學(xué)習(xí)
問題1:金剛石、石墨、C60各有那些物理性質(zhì)和用途?
問題2:碳單質(zhì)有哪些化學(xué)性質(zhì)? 學(xué)生閱讀、圈劃,檢查學(xué)生預(yù)習(xí)及筆記情況,小組交流。
探
究
與
交
流
探
究
與
交
流 問題1:請同學(xué)們完成下列表格:
結(jié)構(gòu)和主要物理性質(zhì) 用途 組成元素 金剛石
石墨
C60
問題2:咱們今天在賣炭翁的商店里還真實看到了很多商品呢。大家有沒有意見要發(fā)表呢? 為什么,金剛石、石墨會出現(xiàn)在賣“炭”翁的商店里?
【多媒體展示】
展示金剛石、石墨和C60的微觀結(jié)構(gòu),揭示差異原因。
過渡:金剛石、石墨和C60它們都是碳元素形成的,雖然,它們的物理性質(zhì)不同,但是,它們卻具有相似的化學(xué)性質(zhì)。
問題3:再來看看商店的鎮(zhèn)店之寶---兩幅古代字畫吧,墨跡歷經(jīng)前年也不變色,大家討論一下,為什么字畫能保存這么長時間呢?
過渡:碳并不是任何時候都這么穩(wěn)定,出示圖片:寒冷的冬天用燒火來取暖??磥?,隨著溫度的升高,碳的活潑性也增強。
問題4:碳具有可燃性,但碳在不同條件下燃燒,其產(chǎn)物相同嗎?。(提示CO有毒,為以后學(xué)習(xí)做鋪墊)
如何讓碳能夠更充分燃燒?
過渡:請同學(xué)們閱讀商代司母戊銅鼎的資料,大膽展開想象的翅膀,推測我們的祖先在4000多年前是如何制取銅單質(zhì)的。
實驗探究:
木炭還原氧化銅
問題5:氧化銅和碳粉是什么狀態(tài)的,放置在什么儀器里面?什么反應(yīng)條件?需要什么儀器?想檢驗生成物需要什么儀器和藥品? 現(xiàn)象 黑色粉末變紅色,澄清的石灰水變渾濁。
分析
木炭有高溫下,能奪取氧化銅中的氧元素,得到紅色的銅和二氧化碳氣體。
【鞏固練習(xí)】
課本P109的T2、T3
完成表格。
小結(jié):
科學(xué)研究表明,它們都是由碳元素形成的單質(zhì),象木炭、活性炭、木材墨水等都含有碳元素,未指明具體單質(zhì)時,習(xí)慣上把它們稱為“碳”。
學(xué)生質(zhì)疑:
既然它們都是碳元素形成的,那為什么物理性質(zhì)差異那么大?
學(xué)生觀察、分析、討論
分析:
碳單質(zhì)的物理性質(zhì)存在差異,是由于它們的碳原子排列方式不同。
學(xué)生討論,歸納總結(jié): 保存妥善,墨跡穩(wěn)定。
教師激勵:
不錯,用來書畫的墨是由碳元素組成的,常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
總結(jié):
二、碳的化學(xué)性質(zhì)
1、常溫下穩(wěn)定
學(xué)生交流心得,代表發(fā)言,歸納總結(jié)。
2.可燃性
板書:C十O2點燃 CO2
2C十O2點燃 2CO
小組討論,推選一人發(fā)言。
儀器設(shè)計出來了,一起來做實驗。
請大家注意觀察實驗現(xiàn)象,完成表格。
小結(jié):
在這個反應(yīng)里,氧化銅的氧被碳奪取,這種反應(yīng)是還原反應(yīng),碳具有還原性。碳是重要的元素,利用它的還原性,可以應(yīng)用于工業(yè)冶金。焦碳在高溫條件下可以將鐵的氧化物還原,得到金屬鐵。碳還有其他的用途。3.還原性
C+2Cu 高溫2Cu+CO2↑ 高溫下,焦炭可以煉鐵:
2Fe2O3+3C高溫4Fe+3CO2↑
學(xué)生嘗試完成,教師反饋糾正。
梳 理 整 合
課題1 金剛石、石墨和C60
金剛石:性質(zhì),用途。
常見的碳單質(zhì)
石墨: 性質(zhì),用途。
C60: 性質(zhì),用途
。碳 單
質(zhì)
常溫時: 穩(wěn)定性
化學(xué)性質(zhì)
點燃時: 可燃性
化學(xué)方程式:。
高溫時: 還原性
化學(xué)方程式:。
診
斷
評
價
1、下列屬于物質(zhì)的物理性質(zhì)的是()
A.金剛石在一定條件下以燃燒
B.石墨有良好的導(dǎo)電性 C.活性炭具有穩(wěn)定性
D.常溫下,碳的性質(zhì)穩(wěn)定
2、下列說法不科學(xué)的是()
A.碳是非金屬,但它的單質(zhì)石墨能導(dǎo)電
B.普通大理石(主要成分是CaCO3)經(jīng)“氣功大師”發(fā)功能變成金剛石 C.工業(yè)上用焦炭來煉鐵是利用碳的還原性 D.碳與氧氣反應(yīng)的生成物有時是不同的
3、下列關(guān)于碳單質(zhì)用途的敘述中,錯誤的是()
①干電池里的碳棒是石墨制成的②電冰箱除味劑是活性炭③防毒面具用焦炭吸收有毒氣體④制糖工業(yè)用炭黑來吸附有色物質(zhì)⑤金剛石不僅能刻劃玻璃,還能裝在鉆頭上鉆鑿堅硬的巖層
A.①②③
B.②③④
C.③④
D.④⑤
4、下列說法錯誤的是()
A.同種元素組成的物質(zhì),性質(zhì)不一定相同
B.同種元素組成的物質(zhì),性質(zhì)一定相同
C.不同的單質(zhì)可以由同一種元素組成D.不同的單質(zhì)可以由相同的化學(xué)性質(zhì)
5、經(jīng)科學(xué)家確認,存在著一種具有空心,且類似足球的結(jié)構(gòu)的分子N60。這一發(fā)現(xiàn)將開辟世界能源的新領(lǐng)域,它可能成為一種最好的火箭燃料。下列關(guān)于N60的說法正確的是()
A.N60是一種化合物
B.N60的相對分子質(zhì)量為840g
C.N60屬于單質(zhì)
D.N60這種物質(zhì)是由氮原子構(gòu)成的
6、只含有碳元素的物質(zhì)()
A.一定是金剛石
B.一定是石墨
C.一定是純凈物
D.可能是混合物
7、點燃一根蠟燭,把冷碟底放在蠟燭火焰上方,一會兒,在碟底收集到炭黑,由此能得出蠟燭的組成中一定含有()
A.碳元素
B.氫元素
C.氧元素
D.氫、氧元素
8、金剛石、石墨、C60在物理性質(zhì)上存在明顯差異的原因是。
9、某同學(xué)認為“碳在氧氣中燃燒后所得到的氣體不是二氧化碳就是一氧化碳”,你認同嗎?。
10、“文房四寶”中的徽墨、宣紙、歙硯是安徽省享譽中外的文化瑰寶?;漳怯伤芍Σ煌耆紵笊傻臒熿萍庸ぶ瞥傻?,用其寫字作畫永不變色?;漳饕煞值幕瘜W(xué)式是
。宣紙的主要成分為纖維素,為了證明宣紙中含有碳元素,可以采用的實驗方法是。
作 業(yè) 設(shè)
計 推薦作業(yè):
課本 P109 4、5、6.教 后 反 思