浙教版九年级下第一章第节 恒星的一生[下学期]

第3节 恒星的一生
教材分析
本节课通过对相对恒星一生的介绍，使学生对不同质量的恒星的结局不同有个初步的了解，通过对相关图片的观察，增强了体验。通过太阳与不同恒星的比较，使学生对太阳的演化也个初步的了解。
教学目标
知识目标：
1、有说出恒星的不同发展阶段：红巨星、超新星、白矮星、暗矮星和黑洞。
2、能复述太阳一生的演化过程。
3、能复述大质量恒星的演化过程。
情感态度价值观：
让学生通过恒星的演化、黑洞理论的了解，虽然很抽象、难理解，但可以为学生发展想象力和创新精神提供广阔的空间。黑洞理论虽然是个假说，但对教材内容的学习，可以显示出科学假说在科学发展中的重要作用，认识到科学假说不可能一成不变，但每一个假说都会对当时的科学发展有一定的促进作用。
教学重点、难点
太阳系的演化，大恒星的演化，黑洞的知识
教学准备
教学辅助课件
教学方法：讲授法结合谈话法
教学时间：一课时
教学过程：
一、问题引入
太阳等各种恒星诞生后，又会如何发展呢？会不会也有一天走向死亡呢？
学生思考，猜测，并表达观点：
讲授：
上个世纪初，科学家就预言太阳和太阳系最终将走向“死亡”，恒星是有生命的。现在的很多天文观测和发现逐步证实和完善了恒星的演化理论。
引导学生读图：1—10、11、12、13 了解宇宙中除了和太阳外貌相似的恒星外的特别的“恒星”，并讨论它们与太阳有什么不同？
二、进入新课：
介绍（结合投影片）：
红巨星：
恒星在发光几亿到几十年后，中心内部的氢含量将消耗殆尽，由于热核反应的能量供应不足，恒星整体开始收缩，收缩使温度增高，紧贴在核心外面的薄层开始氢聚变为氦的热核反应，这时外层温度增高，体积逐渐变大，膨胀时，恒星的最外层变冷，并发出红光，最后生成“红巨星”。 红巨星的体积很大，它的半径一般比太阳大100倍。食双星仙王座VV（英语字母）中的红超巨星半径约为太阳半径的1600倍，比木星绕日轨道半径还大。
红巨星时期的恒星表面温度相对很低，但极为明亮，因为它们的体积非常巨大。肉眼能看到的最亮的星中有许多就是红巨星，如参宿四、毕宿五、大角、心宿二等。我们的太阳在五十亿或六十亿年后也将变成一个红色“巨人”。当核心的氢耗完时，太阳就开始膨胀，那时水星将化为蒸汽，金星的大气将被吹光，地球上的海洋将沸腾。然后太阳还会继续膨胀，并将地球纳入它的势力范围。地球被烧焦的残骸会继续在巨型太阳灼热而极稀薄的大气里转圈。红巨星外层物质的密度比地球实验室里能得到的最好真空还要低得多。
超新星：
红巨星的存在是短暂的，恒星中心的能量最终会被全部耗尽，因为当核内的铁原子及其它重元素的比例达到一定程度时，核聚变将会停止，从此，恒星中心开始冷却，它没有足够的热量平衡中心引力，结构上的失衡就使整个星体向中心坍缩，造成外部冷却而红色的层面变热，如果恒星足够大，这些层面就会发生剧烈的爆炸，产生超新星。大质量恒星爆炸时光度可突增到太阳光度的上百亿倍，相当于整个银河系的总光度。 恒星爆发的结果：（1）恒星解体为一团向四周膨胀扩散的气体和尘埃的混合物，最后弥散为星际物质，结束恒星的演化史。（2）外层解体为向外膨胀的星云，中心遗留下部分物质坍缩为一颗高密度天体，从而进入恒星演化的晚期和终了阶段。
白矮星、中子星和黑洞
在恒星演化末期将出现三类天体：白矮星、中子星和黑洞。
白矮星：
恒星在核能耗尽后，如它的质量小于1.44个太阳质量就将成为白矮星。没有核能后，它靠引力收缩供能，等收缩到原半径的几十分之一到百分之一后，恒星就变成了一个中心密度很高，仅靠剩余热量发光的白色天体随着它的余热逐渐消失。表面温度逐渐降低，慢慢成为红矮星、黑矮星，就无法观测到了。
中子星：
恒星在核能耗尽之后，如果它的质量在1.44~2太阳质量之间就会成为中子星。中子星是由一种叫做中子的基本粒子组成的超密度恒星。它的直径只有10千米左右，其密度特别大，1立方厘米可达1亿吨以上，自转特别快。
黑洞：
恒星在核能耗尽后，如质量超过2太阳质量，则平衡状态不再存在，星体将无限制地收缩，星体的半径愈来愈小，密度愈来愈大，终于达到临界点，这时它的引力之大足以使一切核子，包括光子，都不能外逸，就象一个漆黑的无底洞，因而称为“黑洞”。 1996年，天文学家们发现银河系中心一个巨大黑洞，它以每秒200千米速度绕银河系中心运动，离中心越近，其速度越快，其中心的射电源能量非常大，而体积却非常之小。
下图中是对红巨星、白矮星、中子星、和黑洞的比较
a.红巨星和太阳 b.太阳和白矮星 c.白矮星和中子星 d.中子星和黑洞
问题：观察图片，你发展了什么？
学生：红巨星大于白矮星，白矮星大于中子星，中子星大于黑洞等。
讲授：太阳的热和能是靠太阳内部的氢发生热核反应而产生的，因此，太阳内部在不断的消耗氢。根据对红巨星和白矮星的研究，科学家描绘出太阳未来的演变过程。
读图：太阳的未来 并思考：从1到6，太阳形态发生的变化。
1 2、3、4 5 6
一、太阳的演化：太阳——红巨星——白矮星——暗矮星
（变化过程参看课本变化过程参看课本下一段文字）
二、恒星的演化：
在超新星爆发后，M<1.44M日 形成“ 白矮星”
M=1.44~2M日 形成“中子星”
M>2M日 形成“黑洞”
（具体参看12页课文）
阅读：黑洞
读图：1—15 恒星生命的最后阶段
根据图说一说大恒星衰老和消亡的过程和太阳有什么不同。
C1 为黑洞 C2 为中子星
讲授：新恒星的诞生
当超新星爆炸时，会把大部分物质散落到太空中去，这些物质不仅会有原先在恒星外层的氢和氦，还有碳、氧、硅、铁等重元素，在这些物质特别密集的区域就会分别成群地凝聚出新一代恒星，它们类似太阳或比太阳含重元素更多。我们的太阳是这些恒星中的一颗，它们被叫做第二代星。恒星向空间抛出的物质，最后也将会渐渐形成孕育新一轮恒星的星云。
三、作业：
必做题：《科学作业本》相关题目
选做：查找更多的资料了解恒星的演化理论。
四、教后反思：
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