《蓝蝶的光辉》 学案

《蓝蝶的光辉》
学案
导入新课
这篇文章是现代物理学家沈致远先生的一篇科
( http: / / www.21cnjy.com )普文章，全文以散文的笔调向人们介绍了亚马孙丛林中的雄性蓝蝶翅膀奇妙的构造及其反光机理，作者并展开自己的想像，介绍了现实生活中蓝蝶的反光机理有可能应用的许多方面。读者从中既可看到奇妙的物理现象，又可领略到学者带有诗意的应用设想。
文章结构
(一）（第1段）简说亚马孙丛林中的雄性蓝蝶
( http: / / www.21cnjy.com )具有极强的光学性能，科学家和工程师正在对其反光原理进行研究。
（二）（第2-3段）介绍蓝蝶翅膀的反光机理。
第2段：介绍蓝蝶翅膀的精巧结构。
第3段：介绍蓝蝶的这种构造与人造多层介质反射镜的异同，说明蓝蝶的具体反光机理。
（三）（第4-10段）介绍依据蓝蝶翅膀的反
( http: / / www.21cnjy.com )光机理可能的开发应用前景。
第4段：说明蓝蝶耀眼的光辉原来是作为其占领区的警号。
第5-8段：从社会生活和军事技术等方面对蓝蝶反光机理的可能应用作了自己的设想。
第9-10段：说明人造模仿物在光学性能上仍然无法与蓝蝶的翅膀相比，但蝴蝶翅膀上的奥妙深深地吸引着科学家和工程师们。
整体把握
文章标题的中心词是什么 由此推测文章的主要内容应该是介绍蓝蝶的哪些方面
“光辉”
一：雄性蓝蝶翅膀奇妙的构造及其反光机理
二：蓝蝶的反光机理在现实中可能的应用设想
疏通课文内容
1、为了让读者清楚蓝蝶的反
( http: / / www.21cnjy.com )光机理，作者先介绍蓝蝶翅膀的精巧结构。蓝蝶翅膀结构是怎样的？
明确：蓝蝶翅膀上覆盖着许多由单个表皮细胞构成的微小的几丁质鳞片。
2、什么是几丁质鳞片？
明确：几丁鳞片并不稀奇，因为所有的蝴蝶都有这种物质，按照作者的话说就是人们在触摸蝴蝶翅膀时会沾手的粉。
3、蓝蝶翅膀上的几丁质鳞片与其他种类蝴
( http: / / www.21cnjy.com )蝶翅膀上的几丁质鳞片有何不同？
明确：蓝蝶翅膀的这种鳞片表面刻有许多平行的脊状突起物，而脊状物又包含着许多平行排列的羽状物，羽状物的主干两边生出有多少不等的分支，分支的长度沿主干从根到梢逐渐变短。
4、作者是如何说明蓝蝶翅膀的结构的
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明确：用了作比较的方法。蓝蝶翅膀的结构类似于人造多层介质反射镜，作者借人造多层介质反射镜的反射功能告诉读者蓝蝶翅膀的这种结构具有反射光线的性能
5、蓝蝶翅膀的构造与人造多层介质反
( http: / / www.21cnjy.com )射镜有何异同？
明确：
（1）二者的相同之处在于：
两者都具有反射光线的性能，蝴蝶翅膀上羽状物的结构类似于人造多层介质反射镜。
（2）二者不同之处在于：
人造多层介质反射
( http: / / www.21cnjy.com )镜对光的反射具有很强的方向性，即对接近垂直的单色光线具有极高的反射率，而对斜射光线的反射率却很低，人只能在很小的角度内看到反射光束；
蓝蝶翅膀的反光没有过高的光
( http: / / www.21cnjy.com )源角度要求，即它的反光是广角的，人在很大的范围内都能看到反光。
另外，蓝蝶的翅膀具有颜色选择性，而人造多层介质并不具备这种性能。
明白了蓝蝶翅膀的这种构造与人造多层介质反射镜的异同后，蓝蝶的反光机理也就完全清楚了。
6、蓝蝶的反光机理是怎样
( http: / / www.21cnjy.com )的？
明确：蓝蝶翅膀中微小的几丁质鳞片是由平行排列的羽状物构成，而羽状物的尺寸恰巧能增强蓝光的反射，羽状物的分支越多，蓝光的反射就越强。
出于羽状物的分支不是完全处于同一平面内而是各具有略为不同的倾斜角的缘故，蓝蝶翅膀反光的视角范围非常大。
7、这些应用主要是利用蓝蝶反光机理中的哪些方面？
　　　对光的复杂选择和反光强度
　　　反光的视角（光线视角）
8、5-8段从社会生活和军事技术等方面
( http: / / www.21cnjy.com )对蓝蝶反光机理的可能应用作了自己的设想。作者为什么要选择这些方面来介绍呢？
明确：
（1）因为依据蓝蝶翅膀的反光原理，这些方面是最易被人想到应用的地方。
例如在危险区域工作的人穿上有蓝光反射功能的工作服会更安全，因为这种反光机理可以让更远的人和更大范围里的人更清楚地看到正在作业的工人。
电脑液晶显示器也是如此，加入蓝蝶的反
( http: / / www.21cnjy.com )光功能会增加亮度和扩大视角，可以让人们在更大的角度上更清楚地看到电视信号。
蓝蝶反光机能的复杂多变能让有价债券变得难以伪造，有价债券加入这种反光功能会大大增强自身的防伪能力。
相反，而军事部门对这种反射功能的应用又能够大大增强军队的伪装能力。
2）所有的这些应用都与蓝蝶的反光机
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因为蓝蝶的反光机理集中在两个方面：
一是对光的复杂选择和反光的强度；
二是反光的视角。
作者所想像的应用都基于蓝蝶翅膀的这种反光机理，都是在反光强度和光线视角上做文章。
9、9-10段写的是什么内容？与蓝蝶反光
( http: / / www.21cnjy.com )机理应用问题有关吗？有何作用？
明确：
9-10段仍然是蓝蝶的反光机理应用问题。
作者的介绍让我们明白，迄今为止，人造模仿物在光学性能上仍然无法与蓝蝶的翅膀相比，但蝴蝶翅膀上的如许奥妙，深深地吸引着科学家和工程师们。
蝴蝶极富浪漫的传奇色彩在今天有了新的注角。
10、请从文中划出有关蓝蝶翅膀构造的语句
①蓝蝶的翅膀上覆盖着许多由单个表皮细胞构成的微小的几丁质鳞片
②鳞片表面刻有许多平行的脊状突起物
③发现其中包含着许多平行排列的羽状物，“羽毛”的主干两边生出若干分支，分支的长度沿主干从根到梢逐渐变短
④蓝蝶翅膀的这种奇妙光学性能的秘密在于其羽状物的分支并非完全位于同一平面内，而是各具有略为不同的倾斜角
⑤蓝蝶的翅膀也具有颜色选择性，其羽状物的尺寸恰好能增强蓝光的反射，而且分支越多，反光就越强
11、请将这些信息整合成蓝蝶的反光机理
蓝蝶的翅膀上覆盖着许多由单个表皮细胞
( http: / / www.21cnjy.com )构成的几丁质鳞片，／鳞片表面刻有许多平行的脊状突起物，／而脊状物又包含着许多平行排列的羽状物，／羽状物的主干两边生出若干分支，分支的长度沿主干从根到梢逐渐变短。／这种结构不仅具有反射光线的性能，/而且羽状物的尺寸恰好能增强蓝光的反射，它的分支越多，蓝光的反射就越强。／这就是蓝蝶的反射机理。
作者从那几个方面来介绍依据蓝蝶翅膀的发光原理可能的开发应用前景？为什么要从这几个方面介绍？
1、从四个方面：
①工业（路标、工作服，电脑显示器）
②军事（迷彩、伪装）
③生活（服装）
④科技（钞票、债券的防伪技术）
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2、这样介绍显示出蓝蝶翅膀的发光原理和人们生产、生活的密切关系，进一步表现出它的重要性以及可观的发展前景。
12、纵观全文，标题有几层含义？
　　　说明雄性蓝蝶有神奇的光学性能
　　　表明雄性蓝蝶有光明的应用前景
延伸阅读
阅读下面文字，完成1-4题
①亚马孙丛林中的雄性蓝蝶带有彩
( http: / / www.21cnjy.com )虹般的蓝色光辉，半公里外就能看到。其光辉如此强烈，有的竟能反射70％的蓝色光线，远远超过蓝色涂料的反射率。蓝蝶耀眼的光辉，原是一种警号，使别的雄性蓝蝶在远处就能知所趋避。蓝光越强，示警作用越显著。物竞天择，适者生存。亿万年的自然选择，使亚马孙蓝蝶翅膀有了如此奇妙的性能。
②这种性能，早在一百多年前就被人发现，
( http: / / www.21cnjy.com )但其奥秘直到最近才被揭开。原来蓝蝶翅膀上覆盖着许多微小鳞片(就是触摸蝴蝶翅膀时会沾手的粉)，其表面有许多平行的脊状突起物。观察脊的截面，会发现其中包含着许多平行排列的羽状物。“羽毛”的主干两边生出若干分支，分支的长度沿主干从根到梢逐渐变短，其结构类似于人造的多层介质反射镜。人造多层介质反射镜的反射光有很强的方向性：对接近垂直入射的单色光线反射率极高，但对斜入射光线的反射率很低。令科学家们大吃一惊的是：蓝蝶翅膀的反光却是广角的，可以在很大范围内看到。这种奇妙性能缘于那些羽状物的分支并非完全位于同一平面内，而是各具略微不同的倾斜角，使反光的视角大为增加。蓝蝶的翅膀还具有颜色选择性。其羽状物的尺寸恰好能增强蓝光的反射，而且其分支越多，反光就越强。一种仅有6到8个分支的蓝蝶翅膀，仍比蓝色涂料的反光率高出一倍以上。蓝蝶翅膀的反射光颜色随不同的视角略有变化，从蓝色到紫色，一直延伸到人眼看不见但蓝蝶能看见的紫外线
③目前人们正在研究蓝蝶的反光机理，想仿造应
( http: / / www.21cnjy.com )用。比如改善公路上的路标，改善电脑的液晶显示器。军事部门感兴趣的是仿蓝蝶翅膀的反光结构，将之用于可随环境变换色彩的新型迷彩伪装；服装公司则设想，仿蓝蝶翅膀做出的具有特殊反光性能的衣料，将使时装展示台上更加异彩纷呈。最重要的应用当然是有价证券的防伪，因为再先进的复印机也无法印造出具有精细立体结构的蓝蝶翅膀来。
1．通观全文，准确说明蓝蝶翅膀独特的光学性能的一项是(
)
A．反射70％以上的蓝光，远远超过蓝色涂料的反射率。
B．光线反射率极高，反射光具有广角性和颜色选择性。
C．具有很强的方向性，对于垂直入射光的反射率极高。
D．反射光耀眼生辉，对半公里以外的雄蝶有示警作用。
[分析]这道题目要求着眼全文筛选能够准确说明“蓝蝶翅膀独特的光学性能”的信息，在较低难度考查了筛选与整合信息的能力，命题思路是正确的。
“蓝蝶翅膀独特的光学性能”是筛选信息的方向，第一段末尾写道“……使亚马孙蓝蝴蝶翅膀有了如此奇妙的性能”，那么，怎样概括这“奇妙的性能”呢
A项从段中筛选出“有的竟能反
( http: / / www.21cnjy.com )射70％的蓝色光线，远远超过蓝色涂料的反射率”组成的答案是错误的，因为所筛选的信息仅仅是用数字与比较说明了光线反射率高的程度，不是对“性能”的解说。
B项的前一部分：“光线反射率极高”才是
( http: / / www.21cnjy.com )从整合全段信息的角度对“奇妙性能”的正确概括。第二段有“这种奇妙的性能……”提示了“蓝蝶翅膀的反光却是广角的”是蓝蝶翅膀独特的光学性能之一；“蓝蝶的翅膀还具有颜色选择性”提示了这也是蓝蝶翅膀独特的光学性能之一。B项完整概括了蓝蝶翅膀独特的光学性能，是正确答案。
C项说的是“人造多层介质反射镜”的特点，
D项描绘了蓝蝶翅膀反射光的明亮以及这种反射光的作用，都与“性能”不相干。
2．对有关蓝蝶的仿生研究，理解不恰当的一项是(
)
A．在蓝蝶仿生的各类应用研究中，证券防伪的研究最有成效。
B．翅膀上的羽状物的构造和尺寸，是仿生学家们极感兴趣的课题。
C．新型的变幻色彩的迷彩服，可能将与蓝蝶翅膀的反光结构有关。
D．对蓝蝶翅膀的反光机理的应用研究，目前还没取得突破性的结果。
[分析]这道题目考点设在对三、四两段信息的筛选，考查难度很低。
A项把设想说成现实，错误是明显的；第三
( http: / / www.21cnjy.com )段说，仿生学家们正在“研究蓝蝶的反光机理，想仿造应用”，研究反光机理，指的就是研究蓝蝶翅膀的结构特点，因此B项是正确理解。C项是对三段中以下信息的正确转述：“军事部门感兴趣的是仿蓝蝶翅膀的反光结构，将之用于可随环境变换色彩的新型迷彩伪装”。D项是对四段内容的正确概括。
3．根据文意，下列推断不合理的一项是(
)
A．从飞越亚马孙丛林的小飞机上，有可能看到蓝蝶发出的蓝色闪光。
B．人造的多层介质反射镜，其反射光不够强烈，是因角度所限。
C．亚马孙丛林中美丽的蓝蝶，可能成为制造假钞罪犯的“克星”。
D．有关蝴蝶的传说，可能因蓝蝶反光的奥秘被揭开而更添浪漫色彩。
[分析]根据文章内容做出合理推断，是创造性阅读能力的标志之一，考查推断能力是很有意义的。
A项的推断基于蓝蝶的蓝色光辉半公里外就能看到这一事实，“从飞越亚马孙丛林的小飞机上，有可能看到蓝蝶发出的蓝色闪光”，推断是合理的。
B项谈不到什么推断，“人造多层介质反射镜
( http: / / www.21cnjy.com )的反射光有很强的方向性：对接近垂直入射的单色光线反射率极高，但对斜入射光线的反射率很低”。这里没有谈反射光不够强烈的问题，谈的是反射光有很强的方向性，得不出“其反射光不够强烈，是因角度所限”的“推断”。
C项的推断基于第三段中对蓝蝶仿生研究的展望：
( http: / / www.21cnjy.com )“最重要的应用当然是有价证券的防伪，因为再先进的复印机也无法印造出具有精细立体结构的蓝蝶翅膀来。”推断是合理的。
D项的推断基于人们应当具有的文化修养，其合理性是不言而喻的。
4．对蓝蝶翅膀反光机理的解释，符合文意的一项是(
)
A．羽状物的分支各具不同的倾斜角，所以增强了蓝光的反射。
B．翅膀的结构是多层的、立体的，因此反光颜色随不同视角而变化。
C．羽状物的分支各具不同的倾斜角，所以反光是广角的。
D．翅膀结构是多层的、立体的，因此反光具有很强的方向性。
[分析]这道题目考查的是对文中相关信息筛选与转述的能力。
与A项相关的信息是：“……那些羽状物
( http: / / www.21cnjy.com )的分支并非完全位于同一平面内，而是各具略微不同的倾斜角，使反光的视角大为增加。”A项转述为“……所以增强了蓝光的反射”是错误的。B项“翅膀的结构是多层的、立体的，因此反光颜色随不同视角而变化”仅是对“蓝蝶的翅膀还具有颜色的选择性”的解说。
C项是对下面信息的正确转述：“这种奇妙性能缘于那些羽状物的分支并非完全位于同一平面内，而是各具略微不同的倾斜角，使反光的视角大为增加。”
D项“翅膀结构是多层的、立体的”说的是蓝蝶的翅膀，“反光具有很强的方向性”说的是人造多层介质反射镜的反射光的特点，二者不存在因果关系。
作业：
1、用简要的语言归纳蓝蝶翅膀
( http: / / www.21cnjy.com )的反光机理。
2、蓝蝶翅膀与人造多层次介质反射镜之间有何异同？蓝蝶翅膀反光强度的变化是由什么决定的？
3、作者为什么选择文章中的现实生活的应用方面来介绍？这与蓝蝶的反光机理有什么联系？
4、根据蓝蝶的反光机理，联系生活实际说出一些应用设想。