第十章 从粒子到宇宙
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文档简介
从粒子到宇宙
一、课标要求
1．知道物质是由分子和原子组成的。
解读：
该标准要求学生能说出分子是组成物质的最小微粒，分子是由原子构成的。原子是由原子核和带负电的电子组成。这些内容建议用多种形式来描述原子、分子模型，如“用图形、文字和语言描述原子、分子模型”。
2．能从生活、自然中的一些简单热现象推测分子热运动的一些特点。初步认识宏观热现象和分子热运动的联系。
解读：
从可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物，这是物理学中常用的方法。这里不仅要求学生能够初步认识分子的热运动，还要初步接触这种方法。
《标准》中例1的目的除了使学生认识分子的热运动外，还有对学生的表达与交流能力的要求。
例 挖开多年堆煤的地面，会看到地面下一定深度的土层带有黑色——这表明煤的分子在不停地运动，扩散到地面的土层中了。
3．了解原子的核式模型。了解人类探索微观世界的历程，并认识这种探索将不断深入。
解读：
该标准第一点是要求学生能够说出原子核式模型。可以通过“观看介绍物质世界的音像资料”，或通过图片、文字等了解原子核式结构。有条件的学校可以通过多媒体技术向学生展示神奇的微观世界，这有助于帮助学生提高学习兴趣。
该标准第二点是要求学生了解人类探索微观世界的历程，如19世纪70年代汤姆生通过阴极射线管实验发现了电子，20世纪初卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，科学家们还相继发现了原子核内的质子和中子，到了20世纪中叶又提出质子和中子都是由更小的夸克粒子组成等等。通过各种形式向学生展示丰富多彩的微观世界，使其感受探索的乐趣，领悟人类对微观世界的认识是永无止境的。
4．大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入。
解读：
该标准是要求学生大致了解人类探索太阳系及宇宙的历史。例如，中国古人很早就依靠肉眼观察太空，以此认识宇宙；哥白尼通过观测与分析向影响人们长达千年之久的“地心说”提出了挑战；牛顿在前人研究的基础上，提出了万有引力定律，为人类进一步探索宇宙奠定了坚实的理论基础等等。随着科学技术的发展，人造卫星发射成功，载人飞船进入太空。人类认识宇宙的希望和梦想将逐步实现，并且人类对宇宙的探索也将不断深入。该标准旨在开阔学生眼界，增加学生学习兴趣，体现学科融合的理念。
5．对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。
解读：
该标准是要求学生初步了解物质世界主要物体的大致尺度。例如“设计图表。根据物体尺度的大小，按电子——原子核——原子——分子——生物体——地球——太阳系——银河系的顺序排列”。
二、本章教材分析
本章概述
本章教材包括两部分：即探索微观世界和宇宙两个方面。具体有如下内容：介绍人类对微观世界和宇宙的探索历程和在此过程中采用的科学方法，让学生知道分子、原子、原子核、电子、质子、中子、夸克、太阳系、银河系、总星系等概念，初步了解分子动理论的初步知识，了解物质的微观结构和太阳系、宇宙的结构，知道原子结构的汤姆生“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”，知道托勒玫的“地心说”和哥白尼的“日心说”两种宇宙模型。通过了解人类探索微观世界和宇宙的历程，学习和领会猜想、建立模型、数学、观察等科学方法。
本章自成体系，其中许多内容在科学发展史和人类思想史上具有极其重要的意义，如人们对原子结构的研究打破了原子不可再分的传统观念，哥白尼的日心说为挑战神学和教会的统治提供了科学理论武器。这些内容不仅可以在知识上开阔学生的视野，在科学方法上熏陶渐染，而且有助于学生树立正确的价值观和世界观。由于物质的微观结构难以用肉眼直接观察得到，宇宙之大难以想像，使得本章内容不像其他章节的内容那样直观形象。但本章许多内容对学生而言都比较新奇，富含探索意识，具有故事性和趣味性，如古人关于物质结构的“五行说”、“四元素说”，中国、印度和古埃及人想像的宇宙图景，嫦娥奔月的神话传说，牛顿发现万有引力的过程等，学生往往对此具有浓厚的兴趣和探究思索热情，这对于学好这些内容是很有利的。
本章教材的编写思路是基本按照人类探索的历程展开，从身边看得见的物体开始探索研究，探索微观世界由大到小，探索宇宙由小到大、由近到远。对于微观世界首先从德谟克里特的猜想开始，到阿伏加德罗发现分子，进一步介绍了分子动理论的初步知识，然后由分子而原子，由原子而电子、原子核，由原子核而质子、中子，由质子、中子而夸克。对于宇宙则从地球开始，然后太阳系、银河系、总星系（宇宙）。这种编写思路既符合人类的探索历程，同时也符合学生的认知过程，有利于学生接受和理解，逐步建立微观世界和宇宙的图景。
本章涉及科学史的内容较多，而教师平常大多对此注意的较少。备课时，教师要详细阅读有关的资料，理清人类探索的过程、思路和一些主要的科学研究方法。教学中要注意利用本章教材的特点，充分发挥这些内容在学生增长知识、发展能力和熏陶精神等方面的作用。本章与现代科技密切相关，如火箭发射、宇宙探索等，这也是提高学生兴趣的重要素材。本章内容虽然学生大多具有浓厚的兴趣，但并不直观形象，需要较强的想像力，因此教师应尽量利用各种形象化的媒体手段，如图片、录像、课件、视频等增加学生的感性认识。这样既可提高学生兴趣，又可帮助学生形象化地建立微观世界和宇宙的图景。另外，增加让学生用语言、图形、图表等描述微观世界和宇宙的练习活动，也是行之有效的手段。总之，形象化的内容呈现方式和激发学生想像是教好本章的关键。
本章教学的重点：物质的微观结构及其尺度；分子动理论的初步知识；电子的发现；关于原子结构的汤姆生“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”的内容，以及这两个模型的提出和实验验证；宇宙的结构和尺度；托勒玫“地心说”和哥白尼“日心说”的内容。
本章教学的难点：分子动理论知识需要在实验事实的基础上，运用抽象和想像，具有一定难度。电子的发现和原子模型的建立和验证，由于课文介绍的较细，对知识和方法都要求的比较具体明确，由于要求较高，也会形成教学难点。
编写特点
⑴强调科学探究过程和科学方法的运用。与本教材的其他章节一样，本章教材在内容呈现上依然重视科学探究的过程和方法。但与以往不同的是，除了以实验和活动等形式展现科学探究过程外，本章还较多地通过展示科学发展史文献资料的方式来呈现科学探究的过程和方法。通过展示科学家研究问题的过程，介绍相关科学知识，渗透科学研究方法。在人类认识和研究的历史上，探索微观世界和宇宙的过程是最体现科学探究的过程，是富含科学方法的过程，教材在这方面作了充分的展示，这些史料会有助于提高学生的学习兴趣。教材以探索微观世界和宇宙的过程为载体，主要介绍了猜想、建立和检验物理模型、数学、观察等物理学中常用的科学方法。在学习分子动理论时，渗透了通过可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物的间接研究方法。这些方法都是研究和学习物理学最常用的方法。结合教材内容渗透上述科学方法，很好地体现了《课程标准》中对过程和方法方面目标的要求。
⑵突出体现了实验在物理学研究中的重要作用。为了帮助学生更好地建立和理解微观世界和宇宙的图景，教材设计了许多简单有效的实验，如证明分子运动的扩散实验，证明分子间有空隙的实验、证明分子间存在作用力的实验，感受物体绕中心旋转需要拉力的实验等等。此外，教材还在课文、练习、活动中介绍到α粒子散射实验、油膜法测分子直径的实验、金和铅扩散的实验等，这些实验限于学生的知识基础或实验条件无法完成，但对于验证猜想和模型是否正确，具有重要作用，对学生学习认识本章内容很有帮助，所以教材作了浅显的介绍说明。
⑶图文并茂，直观形象。本章涉及较多现代物理知识，要向初中学生介绍清楚这些内容，所需基础知识较多、较深，而本章的教学要求又不高，因此，教材中较多地采用了以图代文的呈现方式，形象生动，简明扼要，有助于学生建立形象化的物质世界图景，不仅给学生留下更多的想像空间，也给教师组织教学留有更多选择和发挥的余地。
⑷体现学科渗透并将现代科技成就融入教材。有关地球和宇宙的内容是地理学的一部分，本章教材则从物理的角度加以介绍，体现了新课程倡导的学科之间相互渗透的新理念。在教学中增加地球和宇宙方面的内容，介绍我国在航天技术、火箭发射、卫星技术、嫦娥工程等方面的科技成就，可以有效地普及航天知识，激发学生对科技的关注和热爱，培养学生的爱国主义热情。
课时安排
本章共5节，建议全章教学用5课时，其中新课每节1课时。
10.1 认识分子
教学目标：
知识与技能：知道物质都是由分子组成；知道分子是保持物质性质不变的最小微粒；了解人类对物质结构的认识过程；了解大多数分子直径的数量级为10－10m。
过程和方法：通过对宏观物质及现象的观察和分析，了解人类认识物质结构的过程，运用猜想、实验和计算的方法知道分子是保持物质不变的最小微粒，了解大多数分子直径的数量级为10－10m。
情感、态度和价值观：通过看图和自己动手做实验和计算，使学生初步体会微观世界是可以认识的，进一步培养学生的观察、实验能力，推理、想像能力；激发学生对微观世界的兴趣，使学生乐于探索微观世界。
教学重点：什么是分子及分子的大小。培养学生通过观察和分析得出分子的概念
教学难点：对分子概念及其直径的理解,了解人类认识微观世界的过程和方法。
本节的难点在于：鉴于本节课的重点难点，建议采用的教学方法：阅读法、实验与讨论法
教学器材：量筒、水、酒精、高锰酸钾
引入新课：
一、新课引入：
用生活中一些常见的物理现象来引入课题，用多媒体展示图片并提出问题。生活中的物理现象多姿多彩，千奇百怪，例如：屋檐滴水时间长了，为什么能“水滴石穿”呢？如书96页图5-1所示，铁铲用久了为什么会变薄呢？当我们走近花园时又为什么能闻到花香呢？自然界中的物质是由什么组成的呢？对于这些问题，人类很早就在探究其原因。你是怎么想的呢？带着这些问题，今天我们来学习第一节“认识分子”。
新课教学：
（一）什么是分子
活动1 ：用炭素笔在白纸上画一笔，再用放大镜或低倍的显微镜对笔迹进行仔细观察，会看到些什么？（虽然实验没有做，但你可以凭你的经验和想象进行一次合理的推测。）
可能会看到十分细小的石灰的颗粒。
活动2：将高锰酸钾的颗粒放入水中，让学生注意观察并回答看到的现象。
看到高锰酸钾的颗粒放入水中马上开始溶化，不一会儿，整杯水都变成了红色。
活动3：用两个量筒中分别注入50cm3 水和50cm3酒精。然后将50cm3酒精倒入50cm3 水的量筒中，用棒进行搅拌使其充分混合。再观察水和酒精混合后的总体积，是否还是100 cm3（也可以用黄豆和大米相混合进行实验，操作的效果更加明显。）
水和酒精的总体积会变小。
教师：科学家们根据上述的现象，设想了三种物理模型。
模型1 物质是由微小的颗粒组成的，各个颗粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体。
模型2 物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。
模型3 固体是由微小的颗粒组成的，液体是连成一片的，固体微粒可以挤进液体中去。
请同学们选择一种最合理的模型，对上述和现象2和3进行解释。（讨论2分钟后回答）
选择模型2，物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。高锰酸钾在水中溶化成十分微小的颗粒，这些颗粒和水充分的混合后使水的颜色变红。
选择模型2，由于颗粒之间有空隙，所以水的微粒和酒精的颗粒互相进入了对方的空隙中，所以混合以后的总体积小于原来的体积之和。
如学生选择另两种模型可以问其他学生是否还有更好的选择。对于其他的模型也应进行鼓励，但应给学生指明模型2是最合理的。
活动4：阅读课本，了解德谟克里特的猜想
小结：科学家们经过世世代代的研究发现，物质的确可以分成十分细小的微粒，但如果一直的分下去，物质就会失去它原有的性质。（如水分到一定的程度后就失去了水的性质了，也就是说水已经不是水了）于是科学家们就把能保持物质化学性质的最小微粒叫分子。
活动5：阅读第103页什么是分子。
(二）、分子的大小
1、我们学习了分子是保持物质性质不变的最小微粒，知道物质都是由大量分子组成的，那么这个大量倒底有多少呢？一粒沙是由大量分子组成，那么一个沙分子又有多大呢？春节的时候，我们很多同学喜欢买气球，买回家过几天后，你看到什么现象？气球瘪了，里面的气体分子跑掉了一些。
我们不是把口扎紧了的吗？为什么气体分子还能跑掉呢？原来它们从缝隙中跑掉了，那气体分子肯定要比这些缝隙要小的多了，到底有小到什么程度呢？
2、介绍“油膜法”测分子直径的方法）把1滴油酸滴入盘中的水面，让其充分展开，形成单分子油膜，若把分子看成球形，则单分子油膜的厚度就可认为是油酸分子的直径，我们只要测出一滴油酸分子的体积，再测出油酸展开后的面积就可算出油膜的厚度，即为分子直径；
观看“油膜法”测分子直径的电脑动画。
当然，这个实验要做些简化处理：
(1)把分子看成一个个小球；
(2)油分子一个紧挨一个整齐排列；
(3)认为油膜厚度等于分子直径。
经过测量和计算，我们算出单分子油膜的厚度，也就是分子的直径为10－10m。用同样的方法我们还可以测其它物质分子的直径。我们看到书上98页的图5-4，这里分别是DNA分子的结构示意图和金原子的结构图。
3、介绍分子的大小
科学家们发现分子是十分小的，小到什么程度。用肉眼肯定无法看到，用一般的显微镜也无法看到，要用放大几千万倍的电子显微镜才能依稀可见。
如果把2500万个水分子排成一行，只有一厘米；若把分子和乒乓球相比，就好像拿乒乓球和地球相比。如果把1 cm3气体装在一个容器中，每秒钟从容器中跑出1亿个气体分子，要跑9000年才能跑完。
(三)、小结：物质由分子所组成，分子的体积十分小，而且分子之间有空隙。
10.2 分子动理论的的初步知识
教学目标：
知识与技能：知道物质是由大量分子组成的，分子间有空隙；分子在永不停息地做无规则的运动；分子间存在着相互作用的引力和斥力。
过程和方法
⑴能从课堂内外的活动中猜想出物质的结构模型，并从中了解人类认识微观世界的过程和方法。
⑵知道分子的运动与宏观物体运动的区别；能用分子动理论解释固、液、气三态。
情感、态度和价值观：通过参与实验活动，培养学生的创新精神。
教学重点：分子动理论的的初步知识
教学难点：分子间存在着相互作用的引力和斥力。
课时：1课时
教学器材：红墨水、两个表面光滑的铅块
教学过程：
一、引入新课
物质由分子所组成，分子的体积十分小，而且分子之间有空隙。物体内部的分子是怎样排列的？它们是否会发生运动？
新课教学：
(一)、分子运动吗？
活动1：收集分子运动的实验证据：
如果将红墨水滴在水中，会有怎样的现象？要求学生注意观察。
现象：发现红墨水在水中扩散开来，不一会儿，整个杯中的水都变红了。
提问：这样的现象说明了什么科学道理呢？
结论：说明分子并不是静止的，而是在不停的运动着。（填写课本）
学生讨论：要求学生进行讨论，在生活中还有哪些事实可以做为分子是运动的证据？
讨论后可能进行如下回答。
① 烧好的菜一端上桌，香气扑鼻。说明气体的分子在运动。
② 将糖块投入到水中，糖块会溶化，说明糖的分子在运动。
③ 在桂花树下可以闻到桂花的芳香，说明气体的分子在运动。
④ 放在衣柜中的樟脑丸时间长了会变小甚至消失，说明分子在运动。
得出如下结论：一切物体的分子都在做着无规则的运动。
（二）、温度对对分子的运动有什么影响？
提问：一切物体的分子无规则的运动的快慢是否不变？
活动2：.如果将红墨水分别滴在冷水和温中，会有怎样的现象？要求学生注意观察。
现象：发现红墨水在温水中扩散快，不一会儿，整个杯中的水都变红了。
提问：这样的现象说明了什么科学道理呢？
结论：温度越高，分子无规则运动越剧烈。
学生讨论：要求学生进行讨论，在生活中还有哪些事实可以做为温度越高，分子无规则运动越剧烈的证据？(讨论后回答)。
(三)、分子间存在着相互作用的引力和斥力。
1、分子间存在着相互作用的引力
提问：小男孩说既然分子间有空隙，而且分子又是运动的，那么为什么我们看到的许多物体却不是一盘散沙？
猜想：很可能是因为分子之间有吸引力的作用。
活动3 ：支持分子间存在吸引力的证据：
（1）、会收缩的液膜
思考：是谁把棉线拉过去的？
（2）、要求学生猜测将两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会粘在一起吗？（强调要将表面刮都光滑，且要用力挤压。）再将下面挂上个砝码也不会掉下来。
现象：看到两个铅块粘到了一起。
结论：分子间的确存在着相互的吸引力。
提问：在生活中还有哪些现象可以说明分子间存在着吸引力？（讨论后回答如下）
① 一根钢条要将其拉伸是十分困难的，这说明钢的分子间存在引力。
② 两滴小水珠遇到一起就会自动结合成一滴较大的水珠。
2、、分子间存在着相互作用的斥力。
提问：既然分子间存在引力，那么物体就应该很容易压缩，但事实是为什么一般的物体都很难压缩呢？如铁块。
活动4：不听话的活塞
现象：水很难压缩。
结论：那是因为分子间存在引力的同时，还存在着斥力。
小结：分子和分子之间存在着相互的引力和斥力。
（四）、固、液、气三态的分子
1、课本：仔细阅读课本，完成如下表格的填写。
物质状态 分子间的距离 分子的运动情况 宏观特性
固态 很小 只能围绕某一点做振动 即有一定的体积，也有一定的形状。
液态
气态
2、阅读后完成表格余下部分的填写。教师再做总结。
（五）、小结：分了动理论的内容：物质由分子组成，一切物体的分子都在不停地做无规则运动。分子间存在间隙。分子间存在相互的作用的引力和斥力。
10.3“解剖”原子
教学目标：
知识与技能：1、知道原子的核式结构，知道原子是比分子更小的微粒，知道电子是原子的组成部分，了解原子核内还有质子和中子。
2、大致了解人类探索微观世界的历程，并认识到这种探索将不断深入。
过程与方法： 通过多媒体课件帮助同学们观察或分析前人所做实验的结果，沿着科学家探索原子结构的历程，应用猜想、实验、模型等方法，了解原子的核式模型及原子核的组成。
情感态度与价值观： 了解科学家探索原子结构的历程和研究成果，激发同学们学习的积极性，体会微观世界是可以认识的，坚定科学探索的信心。
教学重点： 原子的核式结构和科学家探索原子结构的历程。
教学难点： 探索微观世界的历程中，汤姆生模型、卢瑟福模型的建立，都是在一些事实基础上，经过想象、类比等论证提出的。
教学方法：观察、分析、猜想、
课时：1课时
教学过程：
创设物理情境，引入新课（5分钟）
引入提问：你知道的最小的东西是什么？请同学们比赛一下，看谁说的最小？：
上一节我们学了分子，分子已经很小了，它的直径大约是10-10m，我们知道分子是保持物质性质不变的最小微粒，能不能将这种微粒再分割呢？
化学研究发现，还有比分子更小的粒子，称原子。分子由原子组成，不同的物质分子，其原子构成也不同。如：水分子、二氧化碳分子、也有单原子分子，如大多数的金属：铁、铜。分子能保持物质性质不变，但原子不能保持物质性质不变，原子的不同组合出现不同的性质。
例如：一块冰糖是什么味道？分道糖分子时还是甜的，但分到原子时就不再甜了
原子能不能再分呢？本节课我们就沿着科学家探索微观世界的历程一起来探索微观世界——“解剖”原子。
新课教学：
㈡、电子的发现（5分钟）
1、阴极射线实验
直到19世纪末，人们一直认为原子是不可分的。十九世纪后期，人们发现了阴极射线。
我们和科学家一起来观察一下这个实验
1987年英国物理学家汤姆逊确定了阴级射线的是由带负电的粒子组成，这种粒子被命名为“电子”。 自从一个伟大的发现——电子发现后，人们认识到原子也是可分的。
２、学生阅读课本中的信息浏览，了解电子的一些知识
学生回答：①、电子的质量多大？
②、电子的半径是多少？
③、一个电子带的电量是多少？
㈢、原子的结构模型的建立（25分钟）
1、提出问题、引导学生猜想
电子发现后，科学家就思考：电子带负电，而生活中物体通常是不带电的，这说明什么问题呢？请同学们思考一下
讨论：电子的发现对人类认识原子结构有何重要意义？
电子的发现揭开了研究原子结构的序幕，使人们认识到原子是有复杂结构的，于是，科学家们对原子的结构进行猜想和实验，并提出了多种模型。
强调：建立模型是科学研究中的重要方法。物理模型是在一些事实基础上，经过想象、类比等论证提出的，它是否正确，需经过实验的验证。
请同学们和科学家一起猜想一下原子的结构，并把自己的猜想画下来，并请一位同学来展示自己的猜想。
2、汤姆生摸型和卢瑟福核式模型
下面我们观察当时科学家提出的非常著名的两个原子结构模型：汤姆生摸型和卢瑟福核式模型。
比较一下，你自己的猜想和那种模型相似，这两种模型那一种正确呢？如何判断？
实验的验证
3、α粒子散射实验
1911年，卢瑟福巧妙地利用放射性物质发出的α射线（带正电的粒子流）去轰击金箔
预备知识：学生阅读课本，了解什么是放射现象
猜想：原子结构与汤姆生摸型相似，会发生什么现象？
原子结构与卢瑟福核式模型相似，会发生什么现象？
观察：α粒子散射实验
现象：大部分粒子几乎不受任何阻挡地穿过金箔，只有少数粒子发生了偏转
结论：卢瑟福核式模型是正确的
根据卢瑟福核式模型，科学家又提出了新的问题；各种原子的结构究竟怎样，原子核内有什么？
4、质子和中子
质子： 科学家发现，氢原子的结构最简单，核外只有一个电子，如果把电子的电荷量作为一个单位的负电荷量，则氢原子核的电荷量便是一个单位的正电荷量。这种具有单位正电荷量的氢原子核叫质子。
中子：科学家还从实验中发现，原子核中还有一种不带电的粒子，它的质量跟质子差不多，这种粒子叫中子
5、原子的结构：
请同学们用自己的话给原子作出合理的构想
我们看一下科学家的构想：阅读课本“原子的结构”
观察氢、氦、锂原子的示意图，请同学们说出它们的核内各有几个质子和中子
既然原子核也是可以分的，那么，质子和种子能不能再分呢？
科学家正在进一步探索这些粒子的内部结构，并且已经取得巨大进展。认为质子、中子也有内部结构，它们是由“夸克”组成的。“夸克” 能不能再分呢？需要同学们长大后去探索、去发现。
㈣、微观世界的尺度（3分钟）
引导学生观察课件，了解微观世界的尺度。
讨论：（3分钟）
2000多年前，我国的庄子说过：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”，意思是说，一尺长的木棍，每天取它的一半，永远也取不完。你学过物质的微观结构后，对上述这句话有什么新认识？
小结：（3分钟）
观看课件：物质的组成。
作业布置：（1分钟）
课本103页自评与作业第一题
板书设计：
解剖原子
α粒子散射实验
阴极射线实验 ↓
↓ 卢瑟福核式模型（正确） 电子
原子 → 电子的发现 → → 原子结构 质子
汤姆生模型（错误） 原子核 → 夸克
中子
10.4 飞 出 地 球
教学目标：
知识与技能
（1）了解人类对宇宙的认识过程。
（2）、认识到人类对宇宙的探索将不断深入。
过程与方法： 通过多媒体课件帮助同学们了解人类对宇宙的探索历程，学习科学家们探索宇宙的方法。
情感态度与价值观：
（1）.通过学习了解人类对宇宙探索的历程，体会人类对宇宙探索中经历的艰辛和曲折，感受人类不懈的探索精神，形成学无止境的意识。从科学家身上学习坚持不懈、勇于创新的科学精神。
（2）、通过了解人类对宇宙的探索，激发学生学科学、爱科学的探索精神。
教学重点：了解人类对宇宙的认识过程，学习科学家们探索宇宙的方法。通过了解人类对宇宙的探索，激发学生学科学、爱科学的探索精神
教学难点：人类怎样才能飞出地球去。
教学方法：观察、分析、讨论
教学器材：多媒体课件、细线、小石块
教学过程：
（一）、引入新课（5分钟）
提问：请同学们说一下自己的生日
设疑：同学们的生日为什么会有不同的说法，请同学们讨论
一下回答，引入新课。
（二）、教学内容：
1、古人探索宇宙的方法 （3分钟）
引导学生阅读课本104页——105页 。提问：古人探
索宇宙的方法是什么？
②、建立了哪两种典型的宇宙模型（ 渗透研究方法的教育）
2、“地心说”和“日心说” （6分钟）
引导学生观看“地心说”和“日心说”
①观看“地心说”课件后（提问）：托勒玫认为地球是宇宙的中心、你是怎么认为的？（学生讨论回答）
②观看“日心说”课件后（提问）： 哥白尼认为太阳是宇宙的中心，你有什么看法？（学生讨论回答）
教师小结：人类对宇宙的认识是由错误向正确靠近，并不断深化。哥白尼的日心说，有力推动人类文明进程。
人类如何才能实现飞天的梦想？
3、万有引力定律 （8分钟）
①、讲述“苹果落地”的科学发现的故事，引导学生在日常学习和生活中注意观察和思考。
②、引导学生阅读课本106页牛顿发现万有引力定律及信息链接，然后回答万有引力定律的内容。
③学生活动：跳一跳，感受地球的引力
4、飞出地球（14分钟）
①学生活动：感受拉力
②学生讨论回答：小球如何才能飞出去？这个实验对你有什么启发？
③课件演示：宇宙速度。
引导学生阅读课本107页信息链接： 了解第一宇宙速度（环绕速度）、第二宇宙速度（脱离速度）、了解第三宇宙速度（逃逸速度）
5、人类航天的历程及我国的航天成就，渗透爱国主义教育。（5分钟）
①、学生交流：我国及世界宇航事业的最新动态。
②、课件演示：人类航天的历程及我国的航天成就，渗透爱国主义教育。
（三）、小 结
提问：①人类对宇宙的认识经历了怎样的过程？
②为下一节“宇宙深处作铺垫”。 （3分钟）
（四）、作业布置：（1分钟）
上网查询、阅读资料，进一步了解人类探索宇宙的过去、现在与未来，想一想为什么要探索宇宙；
板书设计：
飞出地球
古
人 方法： 飞 万有引力定律
对 观察 出
宇 - 建立宇宙模型 地 飞出地球
宙 球
的 地心说 人类航天历程
探 日心说
索
10.5 宇宙深处
教学目标:
知识与技能 ：
1、知道万有引力定律。正是太阳对各行星的引力，使行星在各自的轨道上绕日运行，形成太阳系。同样，由于地球的引力，才使地球周围的一切被牢牢地吸引在地球的周围，为人类创造了良好的生存环境。
2、知道地球仅是太阳系的一员，而太阳系又是茫茫银河系中的一员，银河系外还有星系，这种认识将不断深化。
过程与方法 ：
通过阅读课文、资料，观察图片和动手做实验，了解人类认识宇宙的历程，并且随着科学的进步，这种认识将不断深化。
情感态度与价值观 ：能积极参与各种活动，对探索宇宙产生兴趣。
教学重点、难点
1、“两说”提出的历史意义。
2、万有引力定律。
3、人类认识宇宙的范围。
教学方法:阅读、交流讨论、讲解、练习。
课时安排:1课时
教学过程
一、引入新课
茫茫宇宙，浩瀚星空，诱人猎奇，发人深思！宇宙到底有多大？人们能不能飞出地球去？
板书：飞出地球
二、进行新课
1、古人的宇宙图景和日心说
1）指导学生自学课文，了解“两说”提出的历史意义及各自的含义。
2）知道观察是研究天体运动的最基本的方法。
2、飞出地球
1）会用类比法学习万有引力定律。
2）了解牛顿及其万有引力定律，知道万有引力的大小跟两个物体的质量和物体间的距离有关。
3）知道地球上的物体必须要有很大的速度，才能挣脱地球引力的束缚，实现飞出地球的愿望。
4）知道三个宇宙速度。
3、从太阳系到银河系
1）离太阳最远的是冥王星。
2）知道银河系是由1300亿颗恒星形成的巨大星系，以及它的范围。
3）知道光年的含义。
4、宇宙到底有多大？
1）现在人们的视野能达到的范围。
2）知道总星系。
3）知道宇宙是无限的，人们对它的认识在不断提高和扩大。
5、开发新家园
俄国著名的火箭先驱齐奥尔科夫斯基曾经说过：“地球是人类的摇篮，但是你不能永远待在摇篮里。”科学的发展，必将使人们实现星际航行，到其他天体上去创建新的家园。
指导学生发挥畅想，想像人类未来的新家园的蓝图。
6、天体的演变
指导学生阅读，认识天体也是有生命的。知道“黑洞”及其特征。
1）密度极大；
2）它产生的引力能吸引附近的所有物质，连光都无法逃脱。
三、归纳小结：
让学生自己对本节所学进行归纳。
四、巩固练习
1、完成“自我评价与作业”。
2、做本节基训。
五、反思：由于本节知识比较抽象，学习中要求学生要充
分发挥其想像力，并充分运用好正确的学习方法对宇宙进行认识，进行构想。本节要求不高，练习中学生对所要求的知识掌握得较好。
一、课标要求
1．知道物质是由分子和原子组成的。
解读：
该标准要求学生能说出分子是组成物质的最小微粒，分子是由原子构成的。原子是由原子核和带负电的电子组成。这些内容建议用多种形式来描述原子、分子模型，如“用图形、文字和语言描述原子、分子模型”。
2．能从生活、自然中的一些简单热现象推测分子热运动的一些特点。初步认识宏观热现象和分子热运动的联系。
解读：
从可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物，这是物理学中常用的方法。这里不仅要求学生能够初步认识分子的热运动，还要初步接触这种方法。
《标准》中例1的目的除了使学生认识分子的热运动外，还有对学生的表达与交流能力的要求。
例 挖开多年堆煤的地面，会看到地面下一定深度的土层带有黑色——这表明煤的分子在不停地运动，扩散到地面的土层中了。
3．了解原子的核式模型。了解人类探索微观世界的历程，并认识这种探索将不断深入。
解读：
该标准第一点是要求学生能够说出原子核式模型。可以通过“观看介绍物质世界的音像资料”，或通过图片、文字等了解原子核式结构。有条件的学校可以通过多媒体技术向学生展示神奇的微观世界，这有助于帮助学生提高学习兴趣。
该标准第二点是要求学生了解人类探索微观世界的历程，如19世纪70年代汤姆生通过阴极射线管实验发现了电子，20世纪初卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，科学家们还相继发现了原子核内的质子和中子，到了20世纪中叶又提出质子和中子都是由更小的夸克粒子组成等等。通过各种形式向学生展示丰富多彩的微观世界，使其感受探索的乐趣，领悟人类对微观世界的认识是永无止境的。
4．大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入。
解读：
该标准是要求学生大致了解人类探索太阳系及宇宙的历史。例如，中国古人很早就依靠肉眼观察太空，以此认识宇宙；哥白尼通过观测与分析向影响人们长达千年之久的“地心说”提出了挑战；牛顿在前人研究的基础上，提出了万有引力定律，为人类进一步探索宇宙奠定了坚实的理论基础等等。随着科学技术的发展，人造卫星发射成功，载人飞船进入太空。人类认识宇宙的希望和梦想将逐步实现，并且人类对宇宙的探索也将不断深入。该标准旨在开阔学生眼界，增加学生学习兴趣，体现学科融合的理念。
5．对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。
解读：
该标准是要求学生初步了解物质世界主要物体的大致尺度。例如“设计图表。根据物体尺度的大小，按电子——原子核——原子——分子——生物体——地球——太阳系——银河系的顺序排列”。
二、本章教材分析
本章概述
本章教材包括两部分：即探索微观世界和宇宙两个方面。具体有如下内容：介绍人类对微观世界和宇宙的探索历程和在此过程中采用的科学方法，让学生知道分子、原子、原子核、电子、质子、中子、夸克、太阳系、银河系、总星系等概念，初步了解分子动理论的初步知识，了解物质的微观结构和太阳系、宇宙的结构，知道原子结构的汤姆生“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”，知道托勒玫的“地心说”和哥白尼的“日心说”两种宇宙模型。通过了解人类探索微观世界和宇宙的历程，学习和领会猜想、建立模型、数学、观察等科学方法。
本章自成体系，其中许多内容在科学发展史和人类思想史上具有极其重要的意义，如人们对原子结构的研究打破了原子不可再分的传统观念，哥白尼的日心说为挑战神学和教会的统治提供了科学理论武器。这些内容不仅可以在知识上开阔学生的视野，在科学方法上熏陶渐染，而且有助于学生树立正确的价值观和世界观。由于物质的微观结构难以用肉眼直接观察得到，宇宙之大难以想像，使得本章内容不像其他章节的内容那样直观形象。但本章许多内容对学生而言都比较新奇，富含探索意识，具有故事性和趣味性，如古人关于物质结构的“五行说”、“四元素说”，中国、印度和古埃及人想像的宇宙图景，嫦娥奔月的神话传说，牛顿发现万有引力的过程等，学生往往对此具有浓厚的兴趣和探究思索热情，这对于学好这些内容是很有利的。
本章教材的编写思路是基本按照人类探索的历程展开，从身边看得见的物体开始探索研究，探索微观世界由大到小，探索宇宙由小到大、由近到远。对于微观世界首先从德谟克里特的猜想开始，到阿伏加德罗发现分子，进一步介绍了分子动理论的初步知识，然后由分子而原子，由原子而电子、原子核，由原子核而质子、中子，由质子、中子而夸克。对于宇宙则从地球开始，然后太阳系、银河系、总星系（宇宙）。这种编写思路既符合人类的探索历程，同时也符合学生的认知过程，有利于学生接受和理解，逐步建立微观世界和宇宙的图景。
本章涉及科学史的内容较多，而教师平常大多对此注意的较少。备课时，教师要详细阅读有关的资料，理清人类探索的过程、思路和一些主要的科学研究方法。教学中要注意利用本章教材的特点，充分发挥这些内容在学生增长知识、发展能力和熏陶精神等方面的作用。本章与现代科技密切相关，如火箭发射、宇宙探索等，这也是提高学生兴趣的重要素材。本章内容虽然学生大多具有浓厚的兴趣，但并不直观形象，需要较强的想像力，因此教师应尽量利用各种形象化的媒体手段，如图片、录像、课件、视频等增加学生的感性认识。这样既可提高学生兴趣，又可帮助学生形象化地建立微观世界和宇宙的图景。另外，增加让学生用语言、图形、图表等描述微观世界和宇宙的练习活动，也是行之有效的手段。总之，形象化的内容呈现方式和激发学生想像是教好本章的关键。
本章教学的重点：物质的微观结构及其尺度；分子动理论的初步知识；电子的发现；关于原子结构的汤姆生“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”的内容，以及这两个模型的提出和实验验证；宇宙的结构和尺度；托勒玫“地心说”和哥白尼“日心说”的内容。
本章教学的难点：分子动理论知识需要在实验事实的基础上，运用抽象和想像，具有一定难度。电子的发现和原子模型的建立和验证，由于课文介绍的较细，对知识和方法都要求的比较具体明确，由于要求较高，也会形成教学难点。
编写特点
⑴强调科学探究过程和科学方法的运用。与本教材的其他章节一样，本章教材在内容呈现上依然重视科学探究的过程和方法。但与以往不同的是，除了以实验和活动等形式展现科学探究过程外，本章还较多地通过展示科学发展史文献资料的方式来呈现科学探究的过程和方法。通过展示科学家研究问题的过程，介绍相关科学知识，渗透科学研究方法。在人类认识和研究的历史上，探索微观世界和宇宙的过程是最体现科学探究的过程，是富含科学方法的过程，教材在这方面作了充分的展示，这些史料会有助于提高学生的学习兴趣。教材以探索微观世界和宇宙的过程为载体，主要介绍了猜想、建立和检验物理模型、数学、观察等物理学中常用的科学方法。在学习分子动理论时，渗透了通过可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物的间接研究方法。这些方法都是研究和学习物理学最常用的方法。结合教材内容渗透上述科学方法，很好地体现了《课程标准》中对过程和方法方面目标的要求。
⑵突出体现了实验在物理学研究中的重要作用。为了帮助学生更好地建立和理解微观世界和宇宙的图景，教材设计了许多简单有效的实验，如证明分子运动的扩散实验，证明分子间有空隙的实验、证明分子间存在作用力的实验，感受物体绕中心旋转需要拉力的实验等等。此外，教材还在课文、练习、活动中介绍到α粒子散射实验、油膜法测分子直径的实验、金和铅扩散的实验等，这些实验限于学生的知识基础或实验条件无法完成，但对于验证猜想和模型是否正确，具有重要作用，对学生学习认识本章内容很有帮助，所以教材作了浅显的介绍说明。
⑶图文并茂，直观形象。本章涉及较多现代物理知识，要向初中学生介绍清楚这些内容，所需基础知识较多、较深，而本章的教学要求又不高，因此，教材中较多地采用了以图代文的呈现方式，形象生动，简明扼要，有助于学生建立形象化的物质世界图景，不仅给学生留下更多的想像空间，也给教师组织教学留有更多选择和发挥的余地。
⑷体现学科渗透并将现代科技成就融入教材。有关地球和宇宙的内容是地理学的一部分，本章教材则从物理的角度加以介绍，体现了新课程倡导的学科之间相互渗透的新理念。在教学中增加地球和宇宙方面的内容，介绍我国在航天技术、火箭发射、卫星技术、嫦娥工程等方面的科技成就，可以有效地普及航天知识，激发学生对科技的关注和热爱，培养学生的爱国主义热情。
课时安排
本章共5节，建议全章教学用5课时，其中新课每节1课时。
10.1 认识分子
教学目标：
知识与技能：知道物质都是由分子组成；知道分子是保持物质性质不变的最小微粒；了解人类对物质结构的认识过程；了解大多数分子直径的数量级为10－10m。
过程和方法：通过对宏观物质及现象的观察和分析，了解人类认识物质结构的过程，运用猜想、实验和计算的方法知道分子是保持物质不变的最小微粒，了解大多数分子直径的数量级为10－10m。
情感、态度和价值观：通过看图和自己动手做实验和计算，使学生初步体会微观世界是可以认识的，进一步培养学生的观察、实验能力，推理、想像能力；激发学生对微观世界的兴趣，使学生乐于探索微观世界。
教学重点：什么是分子及分子的大小。培养学生通过观察和分析得出分子的概念
教学难点：对分子概念及其直径的理解,了解人类认识微观世界的过程和方法。
本节的难点在于：鉴于本节课的重点难点，建议采用的教学方法：阅读法、实验与讨论法
教学器材：量筒、水、酒精、高锰酸钾
引入新课：
一、新课引入：
用生活中一些常见的物理现象来引入课题，用多媒体展示图片并提出问题。生活中的物理现象多姿多彩，千奇百怪，例如：屋檐滴水时间长了，为什么能“水滴石穿”呢？如书96页图5-1所示，铁铲用久了为什么会变薄呢？当我们走近花园时又为什么能闻到花香呢？自然界中的物质是由什么组成的呢？对于这些问题，人类很早就在探究其原因。你是怎么想的呢？带着这些问题，今天我们来学习第一节“认识分子”。
新课教学：
（一）什么是分子
活动1 ：用炭素笔在白纸上画一笔，再用放大镜或低倍的显微镜对笔迹进行仔细观察，会看到些什么？（虽然实验没有做，但你可以凭你的经验和想象进行一次合理的推测。）
可能会看到十分细小的石灰的颗粒。
活动2：将高锰酸钾的颗粒放入水中，让学生注意观察并回答看到的现象。
看到高锰酸钾的颗粒放入水中马上开始溶化，不一会儿，整杯水都变成了红色。
活动3：用两个量筒中分别注入50cm3 水和50cm3酒精。然后将50cm3酒精倒入50cm3 水的量筒中，用棒进行搅拌使其充分混合。再观察水和酒精混合后的总体积，是否还是100 cm3（也可以用黄豆和大米相混合进行实验，操作的效果更加明显。）
水和酒精的总体积会变小。
教师：科学家们根据上述的现象，设想了三种物理模型。
模型1 物质是由微小的颗粒组成的，各个颗粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体。
模型2 物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。
模型3 固体是由微小的颗粒组成的，液体是连成一片的，固体微粒可以挤进液体中去。
请同学们选择一种最合理的模型，对上述和现象2和3进行解释。（讨论2分钟后回答）
选择模型2，物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。高锰酸钾在水中溶化成十分微小的颗粒，这些颗粒和水充分的混合后使水的颜色变红。
选择模型2，由于颗粒之间有空隙，所以水的微粒和酒精的颗粒互相进入了对方的空隙中，所以混合以后的总体积小于原来的体积之和。
如学生选择另两种模型可以问其他学生是否还有更好的选择。对于其他的模型也应进行鼓励，但应给学生指明模型2是最合理的。
活动4：阅读课本，了解德谟克里特的猜想
小结：科学家们经过世世代代的研究发现，物质的确可以分成十分细小的微粒，但如果一直的分下去，物质就会失去它原有的性质。（如水分到一定的程度后就失去了水的性质了，也就是说水已经不是水了）于是科学家们就把能保持物质化学性质的最小微粒叫分子。
活动5：阅读第103页什么是分子。
(二）、分子的大小
1、我们学习了分子是保持物质性质不变的最小微粒，知道物质都是由大量分子组成的，那么这个大量倒底有多少呢？一粒沙是由大量分子组成，那么一个沙分子又有多大呢？春节的时候，我们很多同学喜欢买气球，买回家过几天后，你看到什么现象？气球瘪了，里面的气体分子跑掉了一些。
我们不是把口扎紧了的吗？为什么气体分子还能跑掉呢？原来它们从缝隙中跑掉了，那气体分子肯定要比这些缝隙要小的多了，到底有小到什么程度呢？
2、介绍“油膜法”测分子直径的方法）把1滴油酸滴入盘中的水面，让其充分展开，形成单分子油膜，若把分子看成球形，则单分子油膜的厚度就可认为是油酸分子的直径，我们只要测出一滴油酸分子的体积，再测出油酸展开后的面积就可算出油膜的厚度，即为分子直径；
观看“油膜法”测分子直径的电脑动画。
当然，这个实验要做些简化处理：
(1)把分子看成一个个小球；
(2)油分子一个紧挨一个整齐排列；
(3)认为油膜厚度等于分子直径。
经过测量和计算，我们算出单分子油膜的厚度，也就是分子的直径为10－10m。用同样的方法我们还可以测其它物质分子的直径。我们看到书上98页的图5-4，这里分别是DNA分子的结构示意图和金原子的结构图。
3、介绍分子的大小
科学家们发现分子是十分小的，小到什么程度。用肉眼肯定无法看到，用一般的显微镜也无法看到，要用放大几千万倍的电子显微镜才能依稀可见。
如果把2500万个水分子排成一行，只有一厘米；若把分子和乒乓球相比，就好像拿乒乓球和地球相比。如果把1 cm3气体装在一个容器中，每秒钟从容器中跑出1亿个气体分子，要跑9000年才能跑完。
(三)、小结：物质由分子所组成，分子的体积十分小，而且分子之间有空隙。
10.2 分子动理论的的初步知识
教学目标：
知识与技能：知道物质是由大量分子组成的，分子间有空隙；分子在永不停息地做无规则的运动；分子间存在着相互作用的引力和斥力。
过程和方法
⑴能从课堂内外的活动中猜想出物质的结构模型，并从中了解人类认识微观世界的过程和方法。
⑵知道分子的运动与宏观物体运动的区别；能用分子动理论解释固、液、气三态。
情感、态度和价值观：通过参与实验活动，培养学生的创新精神。
教学重点：分子动理论的的初步知识
教学难点：分子间存在着相互作用的引力和斥力。
课时：1课时
教学器材：红墨水、两个表面光滑的铅块
教学过程：
一、引入新课
物质由分子所组成，分子的体积十分小，而且分子之间有空隙。物体内部的分子是怎样排列的？它们是否会发生运动？
新课教学：
(一)、分子运动吗？
活动1：收集分子运动的实验证据：
如果将红墨水滴在水中，会有怎样的现象？要求学生注意观察。
现象：发现红墨水在水中扩散开来，不一会儿，整个杯中的水都变红了。
提问：这样的现象说明了什么科学道理呢？
结论：说明分子并不是静止的，而是在不停的运动着。（填写课本）
学生讨论：要求学生进行讨论，在生活中还有哪些事实可以做为分子是运动的证据？
讨论后可能进行如下回答。
① 烧好的菜一端上桌，香气扑鼻。说明气体的分子在运动。
② 将糖块投入到水中，糖块会溶化，说明糖的分子在运动。
③ 在桂花树下可以闻到桂花的芳香，说明气体的分子在运动。
④ 放在衣柜中的樟脑丸时间长了会变小甚至消失，说明分子在运动。
得出如下结论：一切物体的分子都在做着无规则的运动。
（二）、温度对对分子的运动有什么影响？
提问：一切物体的分子无规则的运动的快慢是否不变？
活动2：.如果将红墨水分别滴在冷水和温中，会有怎样的现象？要求学生注意观察。
现象：发现红墨水在温水中扩散快，不一会儿，整个杯中的水都变红了。
提问：这样的现象说明了什么科学道理呢？
结论：温度越高，分子无规则运动越剧烈。
学生讨论：要求学生进行讨论，在生活中还有哪些事实可以做为温度越高，分子无规则运动越剧烈的证据？(讨论后回答)。
(三)、分子间存在着相互作用的引力和斥力。
1、分子间存在着相互作用的引力
提问：小男孩说既然分子间有空隙，而且分子又是运动的，那么为什么我们看到的许多物体却不是一盘散沙？
猜想：很可能是因为分子之间有吸引力的作用。
活动3 ：支持分子间存在吸引力的证据：
（1）、会收缩的液膜
思考：是谁把棉线拉过去的？
（2）、要求学生猜测将两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会粘在一起吗？（强调要将表面刮都光滑，且要用力挤压。）再将下面挂上个砝码也不会掉下来。
现象：看到两个铅块粘到了一起。
结论：分子间的确存在着相互的吸引力。
提问：在生活中还有哪些现象可以说明分子间存在着吸引力？（讨论后回答如下）
① 一根钢条要将其拉伸是十分困难的，这说明钢的分子间存在引力。
② 两滴小水珠遇到一起就会自动结合成一滴较大的水珠。
2、、分子间存在着相互作用的斥力。
提问：既然分子间存在引力，那么物体就应该很容易压缩，但事实是为什么一般的物体都很难压缩呢？如铁块。
活动4：不听话的活塞
现象：水很难压缩。
结论：那是因为分子间存在引力的同时，还存在着斥力。
小结：分子和分子之间存在着相互的引力和斥力。
（四）、固、液、气三态的分子
1、课本：仔细阅读课本，完成如下表格的填写。
物质状态 分子间的距离 分子的运动情况 宏观特性
固态 很小 只能围绕某一点做振动 即有一定的体积，也有一定的形状。
液态
气态
2、阅读后完成表格余下部分的填写。教师再做总结。
（五）、小结：分了动理论的内容：物质由分子组成，一切物体的分子都在不停地做无规则运动。分子间存在间隙。分子间存在相互的作用的引力和斥力。
10.3“解剖”原子
教学目标：
知识与技能：1、知道原子的核式结构，知道原子是比分子更小的微粒，知道电子是原子的组成部分，了解原子核内还有质子和中子。
2、大致了解人类探索微观世界的历程，并认识到这种探索将不断深入。
过程与方法： 通过多媒体课件帮助同学们观察或分析前人所做实验的结果，沿着科学家探索原子结构的历程，应用猜想、实验、模型等方法，了解原子的核式模型及原子核的组成。
情感态度与价值观： 了解科学家探索原子结构的历程和研究成果，激发同学们学习的积极性，体会微观世界是可以认识的，坚定科学探索的信心。
教学重点： 原子的核式结构和科学家探索原子结构的历程。
教学难点： 探索微观世界的历程中，汤姆生模型、卢瑟福模型的建立，都是在一些事实基础上，经过想象、类比等论证提出的。
教学方法：观察、分析、猜想、
课时：1课时
教学过程：
创设物理情境，引入新课（5分钟）
引入提问：你知道的最小的东西是什么？请同学们比赛一下，看谁说的最小？：
上一节我们学了分子，分子已经很小了，它的直径大约是10-10m，我们知道分子是保持物质性质不变的最小微粒，能不能将这种微粒再分割呢？
化学研究发现，还有比分子更小的粒子，称原子。分子由原子组成，不同的物质分子，其原子构成也不同。如：水分子、二氧化碳分子、也有单原子分子，如大多数的金属：铁、铜。分子能保持物质性质不变，但原子不能保持物质性质不变，原子的不同组合出现不同的性质。
例如：一块冰糖是什么味道？分道糖分子时还是甜的，但分到原子时就不再甜了
原子能不能再分呢？本节课我们就沿着科学家探索微观世界的历程一起来探索微观世界——“解剖”原子。
新课教学：
㈡、电子的发现（5分钟）
1、阴极射线实验
直到19世纪末，人们一直认为原子是不可分的。十九世纪后期，人们发现了阴极射线。
我们和科学家一起来观察一下这个实验
1987年英国物理学家汤姆逊确定了阴级射线的是由带负电的粒子组成，这种粒子被命名为“电子”。 自从一个伟大的发现——电子发现后，人们认识到原子也是可分的。
２、学生阅读课本中的信息浏览，了解电子的一些知识
学生回答：①、电子的质量多大？
②、电子的半径是多少？
③、一个电子带的电量是多少？
㈢、原子的结构模型的建立（25分钟）
1、提出问题、引导学生猜想
电子发现后，科学家就思考：电子带负电，而生活中物体通常是不带电的，这说明什么问题呢？请同学们思考一下
讨论：电子的发现对人类认识原子结构有何重要意义？
电子的发现揭开了研究原子结构的序幕，使人们认识到原子是有复杂结构的，于是，科学家们对原子的结构进行猜想和实验，并提出了多种模型。
强调：建立模型是科学研究中的重要方法。物理模型是在一些事实基础上，经过想象、类比等论证提出的，它是否正确，需经过实验的验证。
请同学们和科学家一起猜想一下原子的结构，并把自己的猜想画下来，并请一位同学来展示自己的猜想。
2、汤姆生摸型和卢瑟福核式模型
下面我们观察当时科学家提出的非常著名的两个原子结构模型：汤姆生摸型和卢瑟福核式模型。
比较一下，你自己的猜想和那种模型相似，这两种模型那一种正确呢？如何判断？
实验的验证
3、α粒子散射实验
1911年，卢瑟福巧妙地利用放射性物质发出的α射线（带正电的粒子流）去轰击金箔
预备知识：学生阅读课本，了解什么是放射现象
猜想：原子结构与汤姆生摸型相似，会发生什么现象？
原子结构与卢瑟福核式模型相似，会发生什么现象？
观察：α粒子散射实验
现象：大部分粒子几乎不受任何阻挡地穿过金箔，只有少数粒子发生了偏转
结论：卢瑟福核式模型是正确的
根据卢瑟福核式模型，科学家又提出了新的问题；各种原子的结构究竟怎样，原子核内有什么？
4、质子和中子
质子： 科学家发现，氢原子的结构最简单，核外只有一个电子，如果把电子的电荷量作为一个单位的负电荷量，则氢原子核的电荷量便是一个单位的正电荷量。这种具有单位正电荷量的氢原子核叫质子。
中子：科学家还从实验中发现，原子核中还有一种不带电的粒子，它的质量跟质子差不多，这种粒子叫中子
5、原子的结构：
请同学们用自己的话给原子作出合理的构想
我们看一下科学家的构想：阅读课本“原子的结构”
观察氢、氦、锂原子的示意图，请同学们说出它们的核内各有几个质子和中子
既然原子核也是可以分的，那么，质子和种子能不能再分呢？
科学家正在进一步探索这些粒子的内部结构，并且已经取得巨大进展。认为质子、中子也有内部结构，它们是由“夸克”组成的。“夸克” 能不能再分呢？需要同学们长大后去探索、去发现。
㈣、微观世界的尺度（3分钟）
引导学生观察课件，了解微观世界的尺度。
讨论：（3分钟）
2000多年前，我国的庄子说过：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”，意思是说，一尺长的木棍，每天取它的一半，永远也取不完。你学过物质的微观结构后，对上述这句话有什么新认识？
小结：（3分钟）
观看课件：物质的组成。
作业布置：（1分钟）
课本103页自评与作业第一题
板书设计：
解剖原子
α粒子散射实验
阴极射线实验 ↓
↓ 卢瑟福核式模型（正确） 电子
原子 → 电子的发现 → → 原子结构 质子
汤姆生模型（错误） 原子核 → 夸克
中子
10.4 飞 出 地 球
教学目标：
知识与技能
（1）了解人类对宇宙的认识过程。
（2）、认识到人类对宇宙的探索将不断深入。
过程与方法： 通过多媒体课件帮助同学们了解人类对宇宙的探索历程，学习科学家们探索宇宙的方法。
情感态度与价值观：
（1）.通过学习了解人类对宇宙探索的历程，体会人类对宇宙探索中经历的艰辛和曲折，感受人类不懈的探索精神，形成学无止境的意识。从科学家身上学习坚持不懈、勇于创新的科学精神。
（2）、通过了解人类对宇宙的探索，激发学生学科学、爱科学的探索精神。
教学重点：了解人类对宇宙的认识过程，学习科学家们探索宇宙的方法。通过了解人类对宇宙的探索，激发学生学科学、爱科学的探索精神
教学难点：人类怎样才能飞出地球去。
教学方法：观察、分析、讨论
教学器材：多媒体课件、细线、小石块
教学过程：
（一）、引入新课（5分钟）
提问：请同学们说一下自己的生日
设疑：同学们的生日为什么会有不同的说法，请同学们讨论
一下回答，引入新课。
（二）、教学内容：
1、古人探索宇宙的方法 （3分钟）
引导学生阅读课本104页——105页 。提问：古人探
索宇宙的方法是什么？
②、建立了哪两种典型的宇宙模型（ 渗透研究方法的教育）
2、“地心说”和“日心说” （6分钟）
引导学生观看“地心说”和“日心说”
①观看“地心说”课件后（提问）：托勒玫认为地球是宇宙的中心、你是怎么认为的？（学生讨论回答）
②观看“日心说”课件后（提问）： 哥白尼认为太阳是宇宙的中心，你有什么看法？（学生讨论回答）
教师小结：人类对宇宙的认识是由错误向正确靠近，并不断深化。哥白尼的日心说，有力推动人类文明进程。
人类如何才能实现飞天的梦想？
3、万有引力定律 （8分钟）
①、讲述“苹果落地”的科学发现的故事，引导学生在日常学习和生活中注意观察和思考。
②、引导学生阅读课本106页牛顿发现万有引力定律及信息链接，然后回答万有引力定律的内容。
③学生活动：跳一跳，感受地球的引力
4、飞出地球（14分钟）
①学生活动：感受拉力
②学生讨论回答：小球如何才能飞出去？这个实验对你有什么启发？
③课件演示：宇宙速度。
引导学生阅读课本107页信息链接： 了解第一宇宙速度（环绕速度）、第二宇宙速度（脱离速度）、了解第三宇宙速度（逃逸速度）
5、人类航天的历程及我国的航天成就，渗透爱国主义教育。（5分钟）
①、学生交流：我国及世界宇航事业的最新动态。
②、课件演示：人类航天的历程及我国的航天成就，渗透爱国主义教育。
（三）、小 结
提问：①人类对宇宙的认识经历了怎样的过程？
②为下一节“宇宙深处作铺垫”。 （3分钟）
（四）、作业布置：（1分钟）
上网查询、阅读资料，进一步了解人类探索宇宙的过去、现在与未来，想一想为什么要探索宇宙；
板书设计：
飞出地球
古
人 方法： 飞 万有引力定律
对 观察 出
宇 - 建立宇宙模型 地 飞出地球
宙 球
的 地心说 人类航天历程
探 日心说
索
10.5 宇宙深处
教学目标:
知识与技能 ：
1、知道万有引力定律。正是太阳对各行星的引力，使行星在各自的轨道上绕日运行，形成太阳系。同样，由于地球的引力，才使地球周围的一切被牢牢地吸引在地球的周围，为人类创造了良好的生存环境。
2、知道地球仅是太阳系的一员，而太阳系又是茫茫银河系中的一员，银河系外还有星系，这种认识将不断深化。
过程与方法 ：
通过阅读课文、资料，观察图片和动手做实验，了解人类认识宇宙的历程，并且随着科学的进步，这种认识将不断深化。
情感态度与价值观 ：能积极参与各种活动，对探索宇宙产生兴趣。
教学重点、难点
1、“两说”提出的历史意义。
2、万有引力定律。
3、人类认识宇宙的范围。
教学方法:阅读、交流讨论、讲解、练习。
课时安排:1课时
教学过程
一、引入新课
茫茫宇宙，浩瀚星空，诱人猎奇，发人深思！宇宙到底有多大？人们能不能飞出地球去？
板书：飞出地球
二、进行新课
1、古人的宇宙图景和日心说
1）指导学生自学课文，了解“两说”提出的历史意义及各自的含义。
2）知道观察是研究天体运动的最基本的方法。
2、飞出地球
1）会用类比法学习万有引力定律。
2）了解牛顿及其万有引力定律，知道万有引力的大小跟两个物体的质量和物体间的距离有关。
3）知道地球上的物体必须要有很大的速度，才能挣脱地球引力的束缚，实现飞出地球的愿望。
4）知道三个宇宙速度。
3、从太阳系到银河系
1）离太阳最远的是冥王星。
2）知道银河系是由1300亿颗恒星形成的巨大星系，以及它的范围。
3）知道光年的含义。
4、宇宙到底有多大？
1）现在人们的视野能达到的范围。
2）知道总星系。
3）知道宇宙是无限的，人们对它的认识在不断提高和扩大。
5、开发新家园
俄国著名的火箭先驱齐奥尔科夫斯基曾经说过：“地球是人类的摇篮，但是你不能永远待在摇篮里。”科学的发展，必将使人们实现星际航行，到其他天体上去创建新的家园。
指导学生发挥畅想，想像人类未来的新家园的蓝图。
6、天体的演变
指导学生阅读，认识天体也是有生命的。知道“黑洞”及其特征。
1）密度极大；
2）它产生的引力能吸引附近的所有物质，连光都无法逃脱。
三、归纳小结：
让学生自己对本节所学进行归纳。
四、巩固练习
1、完成“自我评价与作业”。
2、做本节基训。
五、反思：由于本节知识比较抽象，学习中要求学生要充
分发挥其想像力，并充分运用好正确的学习方法对宇宙进行认识，进行构想。本节要求不高，练习中学生对所要求的知识掌握得较好。