(共14张PPT)
第十章 从粒子到宇宙
跨学科实践 为“天宫课堂”设计一个小实验
01
活动主题
02
思维构建
03
任务导学
04
中考题型特训
随着我国的首个空间站作为国家太空实验室正式投入使用，“太空授课”逐渐常态化．从2021年12月到2023年9月，我国共举办了四次“天宫课堂”的太空授课活动．对于“天宫”这一新的情境，我国采用天地协同互动的方式实施课程，这种教学形式不但刷新了教育的固有模式，也帮助学生们拓展了科学认知．
核心任务：设计一个太空可以完成的小实验
课程任务 课程知识 课程能力
任务一：回顾“天宫课堂”第一课 在第一次授课中，有四个与水相关的实验相互呼应、彼此深化，实验现象明显，涉及的实验原理也十分丰富．实验中涉及的实验内容主要有：重力、浮力、压强、液体表面张力、动量守恒等初、高中物理所学习的内容． 2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲．在课堂上，我们看到泡腾片扔进水中时产生的气泡不再上浮，而是相互挤压，水球也被气泡撑得更大．这一现象与太空的( )有关．
A．真空环境 B．缺氧环境
C．低压环境
D．微重力环境
D
课程 任务 课程知识 课程能力
任务二：回顾“天宫课堂”第二课 在第二次授课中，翟志刚、王亚平、叶光富相互配合，生动演示微重力环境下太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验，深入浅出讲解实验现象背后的科学原理． 在太空中，若冰墩墩被航天员抛出去，航天员将看到冰墩墩( )
A．呈抛物线运动
B．沿原有方向近似匀速前进
C．速度越来越快
D．静止不动
B
课程 任务 课程知识 课程能力
任务三：回顾“天宫课堂”第三课 在第三次授课，“太空教师”演示微重力环境下毛细效应实验、水球变“懒”实验、太空趣味饮水、会调头的扳手以及植物生长研究项目介绍． 在“水球变懒”实验中，将注射器对准固定的水球进行喷气，水球开始剧烈振动起来；然后将一个空心钢球放进水球内部，再次喷气，观察到水球振动变慢，即“水球变懒”．加入钢球后，水球整体惯性 (选填“变大”“不变”或“变小”)；钢球
(选填“有”或“没有”)受到水的浮力．
没有
变大
课程任务 课程知识 课程能力
任务四：回顾“天宫课堂”第四课 空间站作为国家太空实验室，在2023年9月21日进行了第四次太空授课，主要演示了球形火焰实验、奇妙“乒乓球”实验、动量守恒实验以及又见陀螺实验． 航天员用手握快速自转的陀螺，当陀螺的转动方向改变后，航天员的身体的旋转方向也会随之改变．
说明了 _
．
的运动状态
力可以改变物体
课程任务 课程知识 课程能力
任务五：设计“天宫课堂”第五课 天宫课堂的实验环境与地球的主要不同之处在于重力的影响．在地球上，重力作用于所有物体，影响着物体的运动和液体的流动．而在太空中，特别是在天宫课堂的微重力环境中，重力的影响大为减少，导致会出现一些在地球上不可能或不明显的现象． 观看天宫课堂后，小虹设想如果地球上物体的重力突然消失，身边的物理现象将发生变化，其中合理的是( )
A．物理课本将没有质量
B．擦黑板时将不存在摩擦力
C．卡定沟瀑布依然飞流直下
D．在地面上正常行走将异常困难
D
阅读下列短文并回答问题：
2021年12月9日，“天宫课堂”第一课开讲；2022年3月23日，“天宫课堂”第二次授课；2022年10月12日，“天宫课堂”第三次授课；2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四次授课；“天宫课堂”让我们看到了更多的神奇画面：乒乓球在水中的浮力消失，会掉头的扳手，奇妙“乒乓球”实验……
(1)失重状态下的人造地球卫星 (选填“受到”或“不受”)重力，人造卫星的质量与在地面上时相比_______
(选填“变大”“变小”或“不变”)．
(2)为了健身，航天员进行下面哪种方式的运动最合理
．(选填字母)
A．跳远 B．跑步
C．引体向上 D．拉弹簧拉力器
D
不变
受到
(3)如图甲所示，在空间站中，水对乒乓球各面的压强都
(选填“相同”或“不相同”)，乒乓球 (选填“受到”或“不受”)浮力的作用．
不受
相同
(4)如图乙，王亚平将可爱的“冰墩墩”吉祥物抛出，它并没有像在地面上一样掉落，而是沿着直线“飞”了出去，可爱的冰墩墩做匀速直线运动，我们可依据 定律来解释，冰墩墩离开手后能继续沿着直线“飞行”，是因为它具有 ．
惯性
牛顿第一
(5)如图丙所示实验中，被推出的小钢球离手向大钢球撞去，小钢球做 运动，小钢球碰到大钢球后反向运动，说明力可以改变物体的 ．(不考虑空气阻力)
(6)在完全失重的空间实验室里，请你设计一个可以完成的实验：
．
用秒表测时间(或“用刻度尺测书本长度”，合理即可)
运动状态
匀速直线 (共25张PPT)
第十章 从粒子到宇宙
10.1 探索微观
10.2 分子动理论的初步知识
01
学习目标
02
知识梳理
03
典型例题
04
对点练习
课程标准 学习目标
1．知道常见的物质是由分子、原子构成的． 2．知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构模型．了解人类探索微观世界的历程，关注人类探索微观世界的新进展． 3．知道自然界和生活中简单的热现象．了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点 1．知道物质是由分子构成的．
2．知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式模型．
3．了解人类探索微观世界的历程，关注人类探索微观世界的新进展．
4．了解分子动理论的基本观点．
5．了解扩散现象和分子的热运动，知道温度越高，分子的无规则运动越剧烈．
6．会利用分子动理论的知识解释有关简单现象
阅读教材P116~127，可知：
1．德谟克里特猜想大块物体是由极小的 构成的，他把这种物质微粒叫做“ ”．
2．物理学中，把构成物质的仍能保持其 不变的最小微粒叫做分子．
化学性质
原子
物质粒子
3．研究指出，大多数分子直径的数量级为 m
( nm)．
4．分子是由 构成的．
5．汤姆孙通过阴极射线发现了 ，提出
“ 模型”．
枣糕
电子
原子
0.1
10－10
6．(1)卢瑟福通过α粒子散射实验，提出“ 模型”；
(2)原子中间有一个很小的核，叫 ，它集中了原子的全部正电荷和几乎全部 ；
(3)原子核由 和 组成，质子(带一个单位的
电荷量)和中子统称为 ；
(4)带负电的 在核外空间绕核高速旋转．
电子
核子
正
中子
质子
质量
原子核
核式结构
7．科学界已普遍确认质子和中子是由 构成的．
8．不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象，叫做 _
现象．它表明，一切物质的分子都在做 ．且
越高，分子的无规则运动越剧烈，这种运动叫做分子的 ．
9．分子动理论：物质是由大量 构成的，分子间是有
的，分子在永不停息地 ，分子间
存在 ．
相互作用力
做无规则运动
空隙
分子
热运动
温度
无规则运动
扩散
夸克
分子类型 分子间距 分子间相互作用力 是否具有固定形状 是否具有固定体积 是否具有流动性
固体分子 小 _ 是 是 否
液体分子 较小 较大 _ _ 是
气体分子 _ 很小 _ _ 是
很大
否
是
否
否
很大
10．固体、液体、气体分子
【例1】古希腊的哲学家德谟克里特猜想大块物体是由极小的叫原子的物质微粒组成的．他认为这种很小的微粒是 _
(选填“可”或“不可”)分割的．如图所示，当把碎玻璃片一直分下去，最后要用电子显微镜才能观察的是 ，它能够保持物质的 不变．
化学性质
分子
分子和原子
不可
知识点一
【例2】关于卢瑟福提出的原子的核式结构模型，下列说法正确的是( )
A．原子是由原子核和中子构成的
B．原子是由原子核和核外电子构成的
C．原子是由质子和中子构成的
D．原子的质量几乎全部集中在原子核外
B
(1)如图1，在比较一定量的水和酒精混合前后总体积大小的实验中，均匀混合后总体积 ，说明 ．
分子间有空隙
【例3】如图是一组实验，观察实验完成填空．
变小
分子动理论
知识点二
(4)如图4，用弹簧测力计把一块玻璃板拉出水面，玻璃板在离开水面时，观察到测力计示数变大，说明了分子间有
．固体和液体很难被压缩说明分子间有 ．
斥力
(2)图2表示 现象，说明分子 ．
(3)图3是把墨水滴入冷水和热水的情况，此实验说明
；
引力
温度越高，分子的无规则运动越剧烈
在不停地做无规则运动
扩散
【例4】如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构，其中图丙表示物质处于 (选填“固”“液”或“气”)态，物质从图丙变化到图乙时，组成物质的体积变大，分子间的作用力 (选填“变大”“变小”或“不变”)，在这一变化过程中要 (选填“吸收”或“放出”)热量．
吸收
变小
固体、液体、气体分子
液
知识点三
1．某种病毒的平均直径约为100 nm，合 m，由此可判断该病毒 (选填“是”或“不是”)分子．一粒最微小的灰尘的质量约为5×10－7 g，一个分子的质量约为
2×10－27 kg，那么一粒灰尘约含有 个分子．
2.5×1017
不是
分子和原子
1×10－7
知识点一
要点提醒：
1 nm＝10－9 m，大多数分子直径的数量级为10－10 m．
要点提醒：
①汤姆孙→阴极射线→电子→枣糕模型
②卢瑟福→α粒子散射实验→核式模型
2．汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子构成的，这种粒子就是 ，它的发现说明原子可以再分，并由此提出了原子结构的“枣糕模型”；而他的学生卢瑟福通过
散射实验提出了原子结构的“核式模型”，如图
所示，认为原子是“行星绕日的核式模型结构”．
乙
α粒子
电子
3．如图所示是氦原子的模型示意图，原子核是 ，核外电子是 ，其中带负电的是 ．(均选填“A”或“B”)
A
A
B
4．(2024广东)在如图所示的原子模型中，a是( )
A．原子核 B．质子 C．中子 D．电子
D
5．下列现象能说明分子间有空隙的是( )
A．“破镜不能重圆”
B．石灰石能被粉碎成粉末
C．空气能被压缩
D．堆煤的墙角时间久了会变黑
分子动理论
C
知识点二
要点提醒：
分子间存在着相互作用的引力和斥力．
6．(2024中山模拟)“天宫课堂”中，王亚平老师将两个平板上的液滴靠得很近时，两个液滴会自动“搭接”成“液桥”，这个实验现象说明( )
A．分子间有间隙 B．分子间有斥力
C．分子间有引力 D．分子在不停地运动
C
7．凤凰单丛茶是一种传统名茶，产自广东，具有形美、色翠、味甘、香郁的特点．刚泡开单丛茶，就能闻到一股淡淡的茶香味，这是 现象，表明分子在 ．
温度越 ，这种热运动越剧烈．
高
不停地做无规则运动
扩散
8．(易错题)用图示装置探究构成物体的分子的运动情况，其中一瓶装有红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气(ρ二氧化氮＞
ρ空气)，其中A瓶装的是 ；若抽掉间隔的玻璃板，一段时间后可观察到的现象是 ；
当实验温度为 (选填“15”或“30”)℃时，实验现象更快出现．
30
两个瓶子里的颜色变得均匀了
空气
易错提醒：
若A瓶装二氧化氮，由于其密度比空气大，不能排除两瓶里颜色变均匀是二氧化氮在自身重力作用下自然下落与空气混合造成的，从而不能有力证明发生了扩散现象．
9．物质是由 、原子构成的，如图所示的是物质处于固、液、气三种状态时分子的分布情况，图丙分子的间距很大，作用力 (选填“很大”或“很小”)，图 表示固体分子之间的相互作用情况．
甲
很小
固体、液体、气体分子
分子
知识点三(共17张PPT)
第十章 从粒子到宇宙
《第十章 从粒子到宇宙》复习课
01
知识导图
02
复习精练
正电
越快
越剧烈
温度
不停地做无规则运动
扩散现象
引力
做无规则运动
原子
分子
7.9 km/s
一、选择题
1．妈妈做鱼时向热锅中倒入料酒，厨房门口的小明也闻到了酒香．从微观角度解释原因( )
A．分子是不断运动的
B．分子受热体积变大
C．分子受热膨胀
D．分子破裂重新组合，产生了新的分子
A
2．如图所示，将两个表面光滑的铅块相互挤压后，铅块会粘在一起，以下现象与该实验原理相同的是( )
A．墨汁滴在热水中很快散开
B．两个吸盘挤压后吸在一起
C．拉断一根铁丝需要很大的力
D．封闭在容器中的液体很难被压缩
C
3．廊坊的四季风景秀丽，下列景色中，能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A．春天，御龙河畔柳絮飞扬
B．夏天，人民公园荷花飘香
C．秋天，美丽的大清河上水波荡漾
D．初冬，金色的银杏树叶随风飘舞
B
4．如图是大路边中学某同学利用红豆(代替质子)、黑豆(代替中子)、小米(代替电子)制作的氦原子模型图，下列说法不正确的是( )
A．原子中间的核是原子核
B．该同学制作的模型属于“枣糕模型”
C．电子环绕原子中间的核旋转
D．原子由原子核和电子构成
B
5．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是( )
A．雾霾是由分子不停地运动形成的
B．水结成冰后，分子也被固定起来了
C．卢瑟福认为原子是由原子核和电子组成的
D．地球等行星围绕太阳转动，太阳是宇宙的中心
C
6．下列物质按照尺度由大到小排列正确的是( )
A．病毒、原子、分子、原子核、电子
B．原子、分子、病毒、电子、原子核
C．分子、病毒、原子核、原子、电子
D．病毒、分子、原子、原子核、电子
D
7．下列描述的物理学家及其主要贡献正确的是( )
A．托勒密——日心说
B．牛顿——奠定经典物理学基础
C．爱因斯坦——万有引力
D．哥白尼——地心说
B
二、填空题
8．饺子是中国的传统美食，包饺子时，用力捏面皮，面皮会粘在一起，说明分子之间存在相互作用的 ．在煮饺子的过程中，香气四溢，这是 现象，该现象说明了 ．
分子在不停地做无规则运动
扩散
引力
9．物质是由 构成的，它又是由原子构成的，如图是用来说明原子及原子核结构情况的示意图，由图可知，原子核外带负电的 在绕核运动；质子和中子都是
(选填“可”或“不可”)再分的微粒．
可
电子
分子
10．物质有三种形态，分子模型如图甲、乙、丙所示，其中
有一定的体积和形状； 有一定的体积，但形状不确定； 既没有固定的形状，也没有固定的体积．
甲
乙
丙
11．(2024珠海期末)宇宙是一个 (选填“有”或“无”)层次的天体结构系统，天体之间相距遥远，天文学中常用
作长度单位．如图所示是科学家对原子的结构进行猜想并提出的两种模型，其中 (选填“A”或“B”)是卢瑟福提出的原子核式结构模型．
B
光年
有
(1)如图甲所示，在一个量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水，放置一段时间后，液体变为均匀的淡蓝色，这说明
．先倒入密度较大的硫酸铜溶液是为了排除 对实验的影响．
重力
三、实验题
12．在学习了“分子动理论”后，小宇进行了以下几个小实验．
分子在不停地做无规则运动
(2)如图乙所示，先后将50 mL水和50 mL的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后，可发现水和酒精的总体积 (选填“大于”
“小于”或“等于”)100 mL，这说明分子间有 ．
(3)如图丙所示，用细线拴住玻璃板的四个角，用弹簧测力计勾住细线，将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触，向上拉弹簧测力计时，发现测力计的示数变大了，这说明分子间有 ．这个结论可以用来解释固体很难被 (选填“拉伸”或“压缩”)．
拉伸
引力
空隙
小于 (共13张PPT)
第十章 从粒子到宇宙
10.3 探索宇宙
10.4 浩瀚的宇宙
01
学习目标
02
知识梳理
03
典型例题
04
对点练习
课程标准 学习目标
1．了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程，知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动． 2．了解物质世界的大致尺度 1．了解人类探索太阳系及宇宙的历程，以及地心说和日心说的基本观点．
2．了解物质世界从微观到宏观的大致尺度
阅读教材P129~137，可知：
1．(1)托勒密提出了以 为中心的宇宙结构学说，
简称 ；
(2)哥白尼提出了以 为中心的宇宙结构学说，简称
．
2．宇宙的尺寸：总星系(宇宙)、 、 、
地月系．光年是 单位．
长度
太阳系
银河系
日心说
太阳
地心说
地球
3．第一宇宙速度(环绕速度)＝ km/s，是航天器在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度；第二宇宙速度(脱离速度)＝ km/s，是使物体挣脱地球引力的最小发射速度；第三宇宙速度(逃逸速度)＝ km/s，是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．
16.7
11.2
7.9
【例1】下列关于宇宙的认识，正确的是( )
A．宇宙中天体的位置是始终不变的
B．太阳是宇宙的中心
C．地球上的物体只要速度足够大，就能飞出地球
D．哥白尼创立了“地心说”
宇宙
C
知识点
【例2】物质世界中，从宏观到微观的大致尺度从大到小排列的是( )
A．银河系→太阳系→地球→生物体→原子→电子
B．银河系→太阳系→生物体→地球→电子→原子
C．太阳系→银河系→地球→生物体→电子→原子
D．太阳系→银河系→生物体→地球→原子→电子
A
物质尺度大小的比较： ①物质＞病毒＞分子＞原子＞原子核＞质子(中子)＞电子＞夸克； ②地月系＜太阳系＜银河系＜总星系(宇宙)．
1．要实现飞出地球的愿望，物体就必须具有很大的速度．要成为人造地球卫星，物体必须具有的速度是 km/s(第一宇宙速度)；要想成为绕太阳运动的人造行星，物体具有的速度至少是 km/s(第二宇宙速度)；要想飞到太阳系以外的空间，物体具有的速度至少是 km/s(第三宇宙速度)．
16.7
11.2
宇宙
7.9
知识点
2．从古至今，人们一直在观察着，探索着，构建出自己心目中想象的宇宙图景．中国古人很早就依靠肉眼观察太空，以此认识宇宙．古希腊天文学家托勒密提出了“ ”：他认为地球位于宇宙的中心，月球、水星、金星、太阳及其他行星都绕着 旋转；恒星都镶嵌在最外边的天球上．后来，波兰天文学家哥白尼通过长期的观察和研究，向影响人们长达千年的“地心说”提出了挑战，提出了
“ ”．
日心说
地球
地心说
3．从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中．下列天体或天体系统中空间尺度最大的是( )
A．月球 B．地球
C．太阳系 D．银河系
D
易错提醒：
各微粒尺寸：
①原子：10－10 m； ②原子核：10－15~10－14 m；
③质子、中子：10－15 m；④夸克：小于10－17 m．
4．(易错题)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物，是造成雾霾天气的主要原因之一．把PM2.5和分子、原子、
电子等一起按照空间尺度排序，最大的是( )
A．电子 B．分子 C．原子 D．PM2.5
D
5．关于粒子与宇宙，下列说法不正确的是( )
A．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法
B．卢瑟福提出原子是由原子核和核外电子构成的
C．太阳是太阳系的中心，也是宇宙的中心
D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳是银河系中的一颗恒星
C
