走进微观

本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
第十章 小粒子与大宇宙
第一节 走进微观
教学目标
1、知识与技能
（1）能简单说明物质是分子和原子组成的，了解原子的组成和模型。
（2）对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的数量级的概念。
2、过程与方法
了解原子的核式模型，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。
3、情感、态度与价值观
通过对物质的微观构成充满好奇心，乐于探究宏观现象的微观本质。
重、难点
1、重点：
（1）物质是由分子和原子组成的。
（2）原子的核式结构模型。
2、难点：
（1）学生对微观世界“小”的概念建立。
（2）探索微观世界的科学方法的形成过程。
教学方法
收集资料法、讨论、交流法。
教学准备
课件、实物投影仪、各处图片。
教学过程
一、课题引入
课件动画展示：课本P180图10-1、10-2、10-3等。
配文：尘土、树木、水、火焰、空气、星辰，我们周围的一切，包括有生命的和无生命的，都是物质。
从无垠的宇宙到微小的基本粒子，物质以各种各样的形态展现着。
仰望天空，群星闪烁，宇宙到底有多大呢？人们在还在探究。
在我们的周围，有潺潺的流水，美丽的鲜花，飞翔的小鸟，嬉闹的人群，这便是人们熟悉的世界。
在人们不能直接看到的世界里，同样奥秘无穷，那里有细胞、病毒、分子、原子……目前科学家的研究已进入这样的微观领域。
从微观世界到无垠的宇宙，存在着各种各样的物质，科学家们正在探索着物质的奥秘。从本节课开始，我们将学习第十章小粒子与大宇宙，这节课先带同学们走进微观世界。
板书：第十章 小粒子与大宇宙
第一节 走进微观
二、新课教学
1、物质的组成
师：物质是由什么组成的？
生：古希腊人认为宇宙万物由水、火、土、所组成，称为“四元素说”。
生：我们的祖先认为宇宙万物由金、木、水、火、土组成，称为“五行说”。
生：后来，人们认识到若将物质无限地分下去，所得颗粒愈来愈小，小到这种颗粒能保持其化学性质不变为止，通常所说的物质就是由这种颗粒构成的。1811年，意大利物理学家阿伏加德罗第一个把这种颗粒命名为“分子”。
生：现在，人们认为物质是分子或原子组成的，现代科技可以使人们观察到构成物质的分子或原子。
师：这几位同学说得很好。
投影：课本P181图10-4，放大后的硅表面的原子图像，图10-5DNA生物大分子结构示意图，课本P181图10-6龟裂的土地。
师：干旱的田龟裂为土块，土块可碎成细泥，细泥又碎为沙尘，沙尘还能继续分裂吗？沙尘随风飘荡？会消失得无影无踪吗？
生：沙尘还会继续分裂为肉眼看不见的分子、原子。
生：沙尘随风飘荡，不会消失得无影无踪，会引起城市的沙尘暴等。
师：对。所以我们平时应多植树造林，保护生态平衡，避免出现沙尘暴这些现象的发生。
分子有多小？
生：（1）氢分子是最小的分子，其尺度相当于一根头发丝直径的十万分之一，质量只有10-27㎏左右。
（2）水分子的直径大约是4×10-10M，1㎝3的水中应会有3.34×1022个水分子,一个水分子的质量只有3×10-26㎏。
生：各种分子的直径都只有几分之一个纳米左右，据估计一只蚂蚁喝一口水就吞下2×1010个水分子，10万个氧分子依次排列起来，总长仅0.03㎜.
师:同学们从分子的直径大小,质量大小,1㎝3的水含分子个数的数目来说明分子有多小.
2、微观粒子
师：分子是组成物质的最小微粒吗？还可以分割吗？
生：分子不是组成物质的最小微粒，还可以再分割。19世纪初，英国科学家道尔顿证明了原子的存在，有的分子由单个原子组成，叫做“单原子分子”；绝大多数分子由多个原子组成，叫做“多原子分子”；例如：水分子是多原子分子，它是由两个氢原子和一个氧原子组成的。
投影1：课本P182图10-7水分子模型。
师：原子是物质的最小微粒吗？还能再分割吗？
生：原子不是物质的最小微粒，还能再分割，19世纪70年代，人们对气体放电现象的进一步研究，发现了阴极射线。1897年，英国物理学家汤姆生，发现阴极射线是由速度委高的带负电的粒子组成，这种粒子就是“电子”。
师：电子的发现，使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具人结构，由于原子含有带负电的电子，从物质的中性出发，推想原子中还有带正电的电子，这就提出了进一步探索原子的结构建立原模型的问题，原子模型有哪些？
生：汤姆生的原子模型。
“蛋糕+葡萄干”模型。他假设原子带正电的部分像“流体”一样均匀分布在球形的原子体积内，负电子则嵌在球体里。
生：卢瑟福原子核式结构模型，1909年，卢瑟福在成功地进行a粒子散射实验后，提出了原子核式结构模型。原子的中心叫原子核，占很小的体积，但其密度很大，几乎集中了原子的全部质量，带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动，就像地球绕着太阳运动一样。
课件动画展示：原子核式结构型如课本P183图10-10及图10.1-1所示原子和原子核结构示意图。
师：因汤姆生的原子模型没有被实验证，而卢瑟福的原子核式结构模型是在实验事实的基础上建立的，很快被人们所接受，那么原子核还可以再分吗？
生：20世纪初，科学家在探索物质结构的历程中，相继发现原子核可以放出质子和中子，质子带正电荷，中子不带电，由此可知原子核是由质子和中子组成的。
投影2：课本P183图10-11，原子核结构示意图。
师：质子和中子是最小的微粒吗？不可再分割了吗？
生：20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由被称为“夸克”的更小的粒子组成，其中质子是由两个上夸克和一个下夸克组成，中子由两个下夸克和一个上夸克组成。
投影3：课本P183图10-12
师：分子、原子能、原子核、质子、夸克这些微观粒子的大小数量级为多少？
生：分子数量级约为10-6-10-7㎝，原子数量级约为10-8㎝。
生：原子核的数量约为10-13㎝，质子数量级约为10-13㎝。
生：夸克的数量级小于10-17㎝。
投影4：课本P183图10-13粒子的空间尺度。
师：20世纪中叶起，人类为了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型的粒子加速器，借助于不断完善的粒子加速器，还发现了哪些微观粒子。
生：子、介子、介子。
生：A超子、超子及子等。
师：这些粒子共400余粒是比原子核更深一个层次的物质存在形式。人类对自然界的认识水无止境，探索水不停止，微观世界的神秘面纱，还有待于同学们去揭开。
三、归纳总结及学习过程评估
师：本节课同学们课前进行了充分的准备，收集了许多有关微观粒子知识的资料，课堂上能与老师自如的对话，有问必答，表现得很棒，课堂上有发言的同学每人奖励一面小红旗，下面请每个同学对自己在本节课的学习情况进行评估。
四、课后练习及实践活动设计
1、课本P184作业。
2、选用课时作业设计。
五、板书设计
质子
单原子 原子核 上夸克、下夸克
物质的组成 电子 中子
多原子
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网