11.1 走进微观世界
一、预习目标及范围
1、预习目标
(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、预习范围
教材第11章第一节内容
二、预习要点
1.1811年,意大利物理学家____________第一个把这种颗粒命名为“分子”。
2.19世纪初,英国科学家________证明了______的存在,有的分子由单个原子组成,叫做“单原子分子”。
3.1897英国物理学家_________发现阴极射线是由速度很高的带负电粒子组成,这种粒子就是“电子”。
三、预习检测
1.下列物质中,分子间作用力最弱的是( )
A.铁块 B.空气 C.水 D.水银
2.下列现象中属于微观运动的是( )
A.细雨蒙蒙 B.花香引来了蜜蜂
C.骏马奔驰 D.卫星绕地球飞行
3.法国科学家哈罗彻与美国科学家温兰德因致力于研究“原子分子和光物理”,获2012年诺贝尔物理学奖.下列关于“原子和分子”的说法中错误的是( )
A.一切物质都是由分子等微小微粒构成的
B.分子在不停息地运动
C.分子之间紧密排列,分子间没有空隙
D.分子肉眼不可见,但可以借助宏观现象感知分子运动
探究案
合作探究
1.物质的组成
物质是由什么组成的?
学生分组讨论:
?古希腊人认为宇宙万物由 。
②我们的祖先认为宇宙万物由 。
③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 。
④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。
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?
沙尘还会继续分裂为肉眼看不见的分子、原子。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。
分子有多小?
学生总结
2.微观粒子
(1)分子是组成物质的最小微粒吗?还可以分割吗?
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 证明了原子的存在,有的分子由单个原子组成,叫做 ;绝大多数分子由多个原子组成,叫做 ;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。
(2)原子是物质的最小微粒吗?还能再分割吗?
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 ,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”。
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?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。
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。
(3)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?
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。
(4)质子和中子还可以分为
(5)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 微观粒子。
二、随堂检测
1.下列关于构成物质的微粒的叙述错误的是( )
A.保持水的化学性质的最小微粒是水分子
B.汤姆生发现电子,说明原子是可分的
C.原子可以分为质子和中子
D.电子的尺度小于质子的尺度
2.如图所示,分别表示物质三种状态的分子模型结构图,则在下列说法中正确的( )
A.分子间的作用力最小的是甲
B.分子间的作用力最小的是乙
C.分子间的作用力最小的是丙
D.三种状态分子间作用力相同
3.固态、液态、气态所对应的分子状态如图所示.关于不同状态下分子间的作用,下列说法中正确的是( )
A.甲状态分子间只有引力,没有斥力
B.只有乙状态分子间既有引力,又有斥力
C.丙状态分子间力的作用最弱
D.任何状态下分子间的引力都大于斥力
参考答案
预习案
B
B
C
探究案
C
C
C
11.2 看不见的运动
一、预习目标及范围
1、预习目标
(1)通过分析水分子的运动和水的三态变化的关系,认识分子的特征。
(2)通过对分子的性质的理解,能从微观的角度认识物质的构成,学会用分子的观点解释生活中的常见现象。
2、预习范围
教材第11章第二节内容
二、预习要点
1.不同的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象,叫做_________。
2.__________________中的分子都是在永不停息地运动。
3.物体很难被拉开说明分子间存在_________;物体间很难被压缩说明分子间存在_______。
三、预习检测
1.关于水在常温下挥发和水受热加快蒸发的情况说法错误的是( )
A.分子总是在不断运动着
B.在受热的情况下,分子能量增大,分子体积增大,从而使水的体积变大
C.只要温度相同,任何物质分子间的间隔都是相同的
D.同一种物质在固态、液态和气态时分子间的间隔是不同的
2.以下说法中.不是分子动理论基本观点的是( )
A.分子间存在着引力和斥力
B.常见物质是由大量的分子、原子构成
C.构成物质的分子在不停地做热运动
D.做功和热传递都能改变物体的内能
3.下列现象中,不能用分子动理论解释的是( )
A.海绵很容易被压缩
B.湿衣服在阳光下逐渐晒干
C.春天,校园里花香扑鼻
D.酒精和水混合后总体积变小
探究案
合作探究
1、分子间有空隙吗
探究一:分子间有空隙
请同学们按课本中第一个实验探究做实验,要求将水倒入酒精中,倒入前,请各组猜想混合后的总体积并记录下来
比较实验结果,并与猜想的结果对照。
实验结果是总体积没有100mL,那么少掉的那些体积跑到哪里去了,请同学们猜想原因。如果猜不出,老师提示:往一堆鸡蛋里撒一把细沙子,你能看见细沙吗?为什么?直到同学们得出正确结论:分子间有 。
2、分子是运动还是静止的
探究二:分子的运动
各小组将空瓶口对准装有二氧化氮气体的瓶口(按第二个实验探究做),抽去中间的毛玻璃,观察空瓶中是否有棕色的气体
(2) 分别向冷水和热水中滴入一滴墨水,观察墨水是否散开,哪个散得快。
请学生回答观察到的现象,并说明现象产生的原因。
3、分子之间存在作用力吗
探究三:分子间的作用力
(1) 请同学们把细铁丝拉长一点,说明用力情况,容易吗?
(2) 将注射器中注入水,用手堵住针筒嘴,用力推活塞,容易推动吗?(与空气相比)
请同学说明实验现象产生的原因。
活动交流四、 物质中的分子状态
(1) 固体: 。所以,固体有一定的体积和形状。
(2) 液体:分子靠在一起。 ,所以液体有一定的体积而没有一定的形状。
(3) 气体: 。所以,气体没有固定的形状和确定的体积。
二、随堂检测
1.下面四个现象中,能作为支持分子在不停地运动的证据的是( )
A.炒菜时,香气四溢
B.水和酒精充分混合后,总体积变小
C.两滴水银靠近时,自动结合成一滴
D.气体压缩到一定程度后,难以再压缩
2.对下列现象的解释,正确的是( )
A.冬天雪花飘扬,是雪花的扩散现象
B.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有引力
C.打开香水瓶盖后,能闻到香味,说明分子在永不停息的运动
D.铅笔笔芯用了一段时间后会变短,说明分子间有斥力
3.2015年2月28日,央视记者柴静《穹顶之下》视频的发布引起了全社会对雾霾现象的关注.关于雾霾和环境,以下说法正确的是( )
A.雾霾微粒在空气中的运动属于分子的无规则运动
B.雾霾微粒在空气中漂浮,是因为它们不受重力作用
C.合理优化能源结构、低碳绿色生活方式将有助于减少雾霾
D.雾霾中的PM2.5是指直径小于或等于2.5μm(即2.5×10-6mm)的颗粒物
参考答案
预习案
C
D
A
探究案
A
C
C
11.3 探索宇宙
一、预习目标及范围
1、预习目标
(1)了解探索宇宙的历史。
(2知道人类对太空的认识随技术的发展而发展。
(3能够收集人类探索太空的资料。
意识到航天事业的价值。
2、预习范围
教材第11章第三节内容
二、预习要点
1.我们已经了解了太阳系是以_____这颗恒星为中心的,由行星、卫星、矮行星、小天体(包含小行星、彗星)等组成的一个天体系统。
2.在观星过程中,我们看到的天空中闪亮的银河光带,实际是由许许多多的恒星组成的一个恒星集团,被人们称为________。
三、预习检测
1.在太阳系中,离地球最近的星球是( )
A.太阳 B.金星 C.火星 D.月球
2.地球的卫星是( )
A.太阳 B.火星 C.水星 D.月球
3.关于粒子和宇宙,下列认识正确的是( )
A.宇宙是一个有层次的天体结构系统,恒星是绝对静止的
B.在水分子、氢原子和电子等粒子中,尺度最小的是氢原子
C.原子由带正电荷的原子核和带负电荷的电子构成
D.红墨水在水中散开说明分子间有引力还有排斥力
探究案
合作探究
1、 浩瀚的星空、幻想和追求
我们知道天体之间相距很遥远,用我们常用的长度单位来描述它们之间距离,显得不够用了。在天文中,常用的长度单位有:l.y(光年——光在一年在真空中所经过的路程),AU(一个天文单位——地球到太阳的平均距离)。光年约是天文单位的1014倍。
现在,我们就借助于影片资料来追溯一下人类认识宇宙的过程。
人类最先了解的是与地球并称为“八大行星”的:
在这些行星中,你知道哪些星球,或者你最想知道哪个星球?
(根据学生的叙述,在“八大行星”有选择性的点击对应的片断。)
由“八大行星”、卫星、彗星以及其他星际物质,构成了太阳系。
太阳系,据我们现在的了解,并不是整个宇宙,在太阳系之外,还有许多恒星。
1608年,荷兰人在一次偶然的机会中发明了望远镜。意大利物理学家、天文学家 亲自动手制作了第一架天文望远镜,并不断改进,用来观察天体,发现了月球表面的环形山、金星月相、木星的卫星、太阳黑子,发现了茫茫银河由无数个恒星所组成。(展示银河系的大致结构和图片)
1718年,英国天文学家 通过观测和分析,首次指出恒星不动的概念是错误的。1783年,另一位科学家赫歇尔通过对所观测到的大量恒星运动的
到这里,人们认为银河系就是整个宇宙。
美国1969年,尼尔·阿姆斯特朗等三位航天员,乘坐“阿波罗11号”,第一次登上了月球。1971年,前苏联发射了人类历史上第一个宇宙空间站“礼炮号”,从地球以外的地方来认识宇宙,探索它的奥秘。
举出我国卫星遨游太空的例子:
当然,还有一些关于宇宙的知识,同学知道的或者不知道的,课堂上没来得及进行交流的,课后大家可以再继续探讨。
说不定,多少年以后,我们在座的同学们中间,在探索宇宙奥秘方面有自己的发现和学说。
二、 探索的历程
那么,人类认识宇宙是怎样的过程?在这个过程中,哪些科学家的发现、学说是你了解的?
[学生以自己原有的知识,进行课堂全班性的交流]
古时候,人们从直观的感觉出发,认为地球是静止不动的,日月星辰东升西落,是由于它们在围绕地球旋转。早在公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德(Aristotle)就已提出了" ",即认为地球位于宇宙的中心,恒星、行星、太阳和月亮都在各自的轨道上围绕地球旋转。这是历史上最早的地心说。公元140年,古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》,在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说,地为球形,且居于宇宙中心,静止不动,其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象,又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义,因而流传时间长达1300余年。
16世纪初,杰出的波兰天文学家哥白尼(Nicolaus Copernicus)经过长期的观测、研究,发现托勒密的地心说有根本性的错误。1543年,在他的不朽名著《天体运行论》中系统地提出了日心说。在他阐释的日心体系中,太阳居于宇宙的中心,地球和其他行星沿着圆形轨道绕太阳运行。他对星空,尤其是对行星的运动状况做了将近40年的观测计算,提出了一种全新的宇宙理论--- 。
“地心说”已经在16世纪时被否定了,“日心说”也随着人们对宇宙越来越多的了解,渐渐露出它的不完整性。
二、随堂检测
1.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.下列描述不符合史实的是( )
A.伽利略率先用望远镜观察天空,得到的关于天体运行的结果支持了哥白尼的“日心说”
B.普朗克在前人的研究积累上,奠定了经典物理学基础,建立了著名的运动定律
C.爱因斯坦提出了相对论,从根本上冲击了经典物理学体系
D.居里夫人和她的丈夫共同发现了“镭”元素
2.关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A.地球是宇宙的中心,恒星是绝对不动的
B.闻气味能鉴别醋和酱油是因为分子间有相互作用力
C.物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是有结构的
D.“破镜难以重圆”说明了分子间有斥力
3.关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.宇宙是一个以太阳为中心的有层次的天体系统
B.“破镜难圆”这个例子说明分子间存在排斥力
C.分子是组成物质保持化学性质不变的最小微粒
D.从显微镜中观察到的花粉运动就是分子的热运动现象
参考答案
预习案
D
D
C
探究案
B
C
A
第十一章 小粒子与大宇宙
一、知识梳理
1.物质是分子和原子组成的,原子的组成和模型;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.水分子的运动和水的三态变化的关系,分子的特征;分子的性质,分子的观点解释生活中的常见现象。
3.探索宇宙的历史;人类对太空的认识随技术的发展而发展。
二、题型、技巧归纳
1、关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A.地球是宇宙的中心,恒星是绝对不动的
B.闻气味能鉴别醋和酱油是因为分子间有相互作用力
C.物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是有结构的
D.“破镜难以重圆”说明了分子间有斥力
2.下列常见的自然现象,能用分子动理论知识来解释的是( )
A.春天,柳枝吐芽 B.夏天,烈日炎炎
C.秋天,丹桂飘香 D.冬天,雪花飘飘
3. 2013年12月15日“嫦娥三号”首次实现月面软着陆,下列关于月球叙述正确的是( )
A.月球表面有空气
B.嫦娥三号可以采用降落伞缓慢降落
C.月球上有水和生命
D.月球表面最常见的月貌是环形山
归纳小结
1、1811年,意大利物理学家阿伏家德罗第一个把这种颗粒命名为“分子”;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“多原子分子”;20世纪中叶,人类为了探索微观世界的奥秘,制造了各种类型的离子家速器。借助不断完善的离子加速器,还发现了μ子、?介子、 к介子、Λ超子、Σ超子、?子等。
2.分子的运动:固体、液体的分子可能是一个挨一个的挤在一起,气体分子之间有间隙,固体的分子可能是静止不动的,而液体和气体具有流动性,它们的分子可能是运动的,分子之间有引力的作用,要不然就不会构成物质;一切物体的分子都在不停地做无规则的运动;不同的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象,叫做扩散;分子之间既有引力又有斥力,物体很难被拉开,说明分子间存在引力;物体很难被压缩,说明分子间存在斥力。
3、我们已经了解了太阳系是以太阳这颗恒星为中心的,由行星、卫星、矮行星、小天体(包含小行星、彗星)等组成的一个天体系统;我们观察到的天空中的星星大多数也是和太阳一样发光发热的恒星,它们有的也会组成类似太阳系一样的天体系统;人们认识到,宇宙是一个有层次的天体结构系统;月亮围绕地球转动,地球等八大行星围绕太阳转动,恒星也在运动;太空技术的发展,人造地球卫星、太空望远镜、太空探测器、载人宇宙飞船等相继出现,实现了人类飞天的梦想。现在宇航员还可在太空站上过太空生活。
参考答案
预习案
C
C
D