第三节 恒星的一生[下学期]

第三节恒星的一生
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【知识与技能】
知道恒星的不同发展阶段：红巨星、超巨星、中子星、白矮星、暗矮星和黑洞；了解太阳一生的演变过程；了解大质量恒星的演变过程。
【科学思考】
太阳等各种恒星诞生后，会发生变化吗？会永恒不灭吗？它们是怎么变化的，变化的规律是怎么样？
【解决问题】
学生观察多媒体的展示图片，比较掌握不同阶段“恒星”（红巨星、超新星、中子星、白矮星、暗矮星、黑洞）的特点；学生通过读图——“太阳的未来”和“恒星是生命的最后阶段”，描绘太阳和大质量恒星未来的演变过程。
【情感与态度】
促使学生认识到宇宙有规律地处在不断的变化之中。
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【课标解读】
了解恒星的演变过程，培养学生收集资料、观察、演绎、推理的能力，启发学生思维，积极思考，使学生认识宇宙的演变规律。
【内容分析】
本节内容在教材9～11页。教科书首先展示了四幅恒星不同演变阶段的实物照片，介绍恒星不同发展阶段的特点和它们之间转化的关系。接着教科书设计了两个读图活动——“太阳的未来”和“恒星生命的最后阶段”，在已经了解恒星不同演变阶段特点的基础上，通过读图分析，建立不同恒星演化阶段间的关系，从而了解太阳未来的演变过程。本章的重点是黑洞理论。
【学情分析】
本节课学生的学习有大量的实物照片可供支持，学习难度比大爆炸宇宙论和太阳系演变的内容相对要小。但是学生收集集信息、处理信息的能力较弱，通过教师的课堂引导，提高这个方面的能力。
【学法点拨】
1、 学生应在课前查阅有关各种恒星（红巨星、超新星、中子星、白矮星、暗矮星和黑洞）的资料，准备课堂的发言。
2、 学生对恒星的不同演变阶的实物照片展开讨论时，应围绕着问题展开。
3、 开展“太阳的未来”和“恒星生命的最后阶段”的读图活动，提供机会让学生自己对太阳和大质量恒星未来的演变过程进行描述。
【经验介绍】
1、 不同演变阶段的恒星之间的转化机理涉及许多很深奥的天文学专业知识，学生难以理解，教师的解释不宜深入，尽可能的简单、通俗，只要求学生了解恒星的不同发展阶段的特点和它们之间转化的关系。
2、 对恒星不同发展阶段的图片展开讨论的时候，应该给出一些提示性较强的问题，如：图片中的白矮星在哪里？为什么看不到？这说明它的亮度大还是小？图片中的黑洞是个空洞吗？你能想象看不到它的原因吗？
3、 为了顺利开展“太阳的未来”和“恒星生命的最后阶段”的读图活动，必须让学生先弄清楚恒星之间转化的关系。
教学文档
【教学课时】
共1课时
【课前准备】
学生：查阅有关各种恒星（红巨星、超新星、中子星、白矮星、暗矮星和黑洞）的资料，对资料进行适当的选择。
教师：1、收集一些天文照片和资料，开阔学生的视野。
2、课前学习有关恒星的知识，如：黑洞的存在推理。
【教学流程】
1、 复习旧知 提出问题
1、 教师通过多媒体回顾恒星的形成，展示各种各样的恒星。
◆ 在地球上遥望夜空，宇宙是恒星的世界。恒星诞生于太空中的星际尘埃（星云），恒星是在熊熊燃烧着的星球。一般来说，恒星的体积和质量都比较大，只是由于距离地球太遥远的缘故，星光才显得那么微弱。恒星发光的能力有强有弱，恒星表面的温度也有高有低。一般说来，恒星表面的温度越低，它的光越偏红；温度越高，光则越偏蓝。
2、 学生欣赏的过程中，课件出示问题。
（1） 各种恒星诞生后，会发生变化吗？（以上是恒星不同演变阶段的实物照片。）
（2） 图片中哪张是红巨星？它有什么特点？
（3） 图片中的白矮星在哪里？为什么看不到？这说明它的亮度大还是小？
（4） 图片是想象黑洞是个空洞吗？你能想象看不到它有原因吗？
（5） 图片中哪张是超新星大爆炸？
2、 学生讨论 讲述新知
1、 恒星不同发展阶段的特点和它们之间转化的关系。（教师总结学生的回答，在对应的图片旁边出示说明。）
（1）红巨星：红色直径比太阳大10～100倍，亮度比类似太阳的恒星大得多。
（2）白矮星：密度很大，体积和亮度很小，由红巨星转变而来。
（3）黑洞：质量更加大的恒星爆炸形成的，密度非常巨大，任何物质，甚至光线都无法逃脱它的吸引。
（4） 超新星：超新星在超红巨星的爆炸中诞生，密度巨大。
（5） 中子星：超新星爆炸后形成，体积很小，密度极大的星核。
4、 太阳的演变过程。
1、 思考：这些“恒星”和太阳有什么不同？（太阳的热和能是靠太阳内部的氢发生热核反应而产生的，太阳的内部在不断的消耗氢。）
2、 读图“太阳的未来”。
思考：图中的“太阳”的形态发生了什么变化？
◆ 进入成年阶段的太阳大约可以维持100亿年的稳定状态，现在的太阳已步入中年。大约50亿年后，太阳将进入晚年期。进入晚年期后，当太阳中心缺少足够的氢时，太阳的球核将开始收缩，太阳外层的氢继续变成氦，星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星。预计太阳在红巨星阶段将大约停留10亿年时间，亮度将升高到今天的几十倍。红巨星不断地把外层物质抛向太空，在星体周围形成行星状星去，而球核也进一步收缩，形成体积极小、密度很高的白矮星。最后它将慢慢“熄灭”，形成一颗看不见的暗矮星
3、 思考：了解了太阳一生的演化后，你对宇宙有了什么新的认识？
5、 恒星的演变过程。
1、 思考：宇宙中还有许多质量比太阳大得多的恒星，它们将会怎样演变呢？
2、 读图“恒星生命的最后阶段”。
思考：大恒星衰老和消亡的过程和太阳有什么不同？
◆ 相当于太阳质量1.44～2倍的大质量恒星进入晚年后体积急剧变大，有的体积可能达到太阳的1000倍，形成超红巨星，随后爆发成超新星。超新星在球核爆炸后形成体积极小、密度极大的星核——中子星。
◆ 质量更大的恒星爆炸将形成黑洞，黑洞的刻度非常巨大，以致任何物质，甚至光线都无法逃脱它的吸引。
3、 知识延伸 关注最新发现
一颗罕有的名为“Rho Cas”的特超巨星近日经历了一次大规模的爆发。科学家们表示行星爆炸所产生的碎屑足足可以造出1万个地球。由于爆发随时会再发生，故“Rho Cas”成了天文爱好者和天文学家竞相追逐的目标，他们都想成为这个“天文奇观”的第一见证人。