11.1 走进微观 教案+当堂达标

第一节 走进微观
设计说明
本节分为自然的尺度、物质的组成和微观粒子三部分内容。本节课采用时间轴和尺度轴并行的方式，随着时间的推进，尺度的逐渐微观，以图文并茂的形式，慢慢地为学生揭开微观世界的面纱。课堂授课中将教师授课、学生授课、模拟实验、小组讨论等多种课堂模式相结合，实现了生本课堂的转换。通过同比例放大，实物比拟的方法，将抽象的微观物质具象化，让学生能够轻松地学习和掌握微观世界的相关知识。
教学目标
【知识与技能】
1.知道物质是由分子和原子组成的。
2.了解原子核式结构模型，大致了解人类探索微观世界的历程。
3.对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的数量级的概念。
【过程与方法】
1.引导学生提出各种自己的猜想和假设，提高学生提出问题的能力。
2.通过交流与合作，提高学生分析问题、解决问题的能力。
【情感、态度与价值观】
通过了解人类探索宇宙及微观世界的历程，认识人类的探索将不断深入，帮助学生树立科学的物质观和世界观。
重点难点
教学重点
物质是由分子和原子组成的，原子核式结构模型。
教学难点
对微观世界“小”的概念的建立，探索微观世界的科学方法的形成过程。
教学方法
观察法、实验法、交流讨论法、合作探究法、多媒体辅助教学。
教具、学具
计算机多媒体教学系统、CAI课件、小钢珠、面包、弹弓等。
授课时数
1课时
教学过程
导入新课
教师提问：1.你曾经见过最大的物体是什么？
2.你觉得世界上最大的物体是什么？
3.你曾经见过最小的物体是什么？
4.你觉得世界上最小的物体是什么？
5.你觉得最大的物体和最小的物体之间有什么关系吗？
学生思考并举手回答。（鼓励学生打开脑洞）
讲授新课
【问题一】物质是由什么组成的？
简单介绍中国古代的五行说和古希腊的四元素说；人们在生活中也真实体会到了物质可分的现象，举例：高山→石头→砂砾→沙子→灰尘
学生根据老师的例子，思考生活中见过的物质可分的现象，也可联想其他学科学习过程中了解的物质可分的例子（学生举例动植物体的组成）。
举例学生日常学习生活中出现过的橡皮切分的例子，介绍人肉眼可见极限大小为50~100μm，并与人头发丝的直径大小约50~100μm做比较，让学生能够直观体会尺度的大小。
随着物质分解的深入，微观物质肉眼不再可见，之后观察工具的逐步发展，使得科学家们能够观察到更加微观的世界。
【问题二】原子还能再分吗？
答案是肯定的，介绍汤姆孙发现电子的过程，并通过氢原子和电子的数据对比，提出问题：电子的发现意味着什么？
氢原子（最小原子）
电子
带电性
不带电
负电
大小
3×10-10m
5×10-15m
质量
1.674×10-27kg
9.110×10-31kg
这种带电粒子流不同物质都能够发射出，是各种物质共有成分
学生通过数据对比思考，回答电子的发现说明原子可分，原子是由电子和其他物质组成的。
教师追问：为什么原子不能够只由电子组成。
学生思考并回答：因为原子不带电而电子只带负电，所以必定还存在带正电的组成部分。
【问题三】原子是由什么组成的？
介绍汤姆孙提出的枣糕模型。
介绍汤姆孙的学生卢瑟福所做的α粒子轰击金箔的实验，通过数据对比，让学生初步了解实验过程中α粒子、电子、金原子之间的差距，并将电子忽略。
金原子
α粒子
电子
带电性
不带电
正电
负电
大小
3.48×10-9m
3×10-15m
5×10-15m
质量
3.27×10-25kg
6.68×10-27kg
9.110×10-31kg
让学生观察并感受数据带来的直观对比，理解实验的数据基础。
教师抽选学生重复实验，展示实验的可重复性。采用小钢珠和面包对α粒子轰击金原子进行模拟实验，让学生能够直观感受实验结果。在模拟实验中获得直观的实验结果，并对此产生信任。

教师给出α粒子散射实验的真实结果。实验结果表明：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生较大角度的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°被原路弹回。
教师指出其中的矛盾，并引导学生进行思考和讨论。
学生在老师的引导下进行思考和讨论，并逐渐总结得出结论，回答原子的大部分质量和正电部分的分布方式，即原子=原子核+核外电子。
教师以图片形式展示原子核式结构模型，并以行星轨道比拟，将抽象的结构模型具象化，让学生能够想象和理解原子的结构。并且介绍原子核式结构模型在原子结构的探索之路上的重要性。
【问题四】原子核是由什么组成的？
教师简单介绍卢瑟福发现质子、预言中子存在和查德威克发现中子的过程，回答原子核=质子+中子，并简单介绍质子、中子是由更小的夸克组成。
学生聆听老师的介绍，感受物质结构探索之路。
简单介绍世界和中国的高能物理的发展。
课堂小结
一、自然的尺度
二、物质的组成
1.物质:它是由分子或原子组成的。
2.分子:
(1)定义:能保持物质性质不变的最小微粒。
(2)组成:分子是由原子组成的,可分为单原子分子和多原子分子。
三、原子的核式结构
原子=原子核+核外电子；原子核=质子+中子。
当堂达标
1.在探索微小粒子的进程中，人们认识到“原子是有结构的”，这是源于发现了( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.夸克
答案：A
2.下列说法正确的是（ ）
A.电子带正电 B.原子核带负电
C.中子带负电 D.质子带正电
答案：D
3.电子的发现说明______是可分的；
质子和中子的发现说明______是可分的；
夸克的发现说明___________是可分的。
答案：原子 原子核 质子和中子
4.关于卢瑟福提出的原子核式结构模型，下列说法中正确的是（ ）
A.原子是由原子核和中子组成的
B.原子是由原子核和核外电子组成的
C.原子是由质子和中子组成的
D.原子的质量几乎集中在原子核外
答案：B
5.下列说法中正确的是（ ）
Ａ.空气中细小的灰尘就是分子
Ｂ.大雾中，我们看到空气中许多极小的水珠就是一个个小分子
Ｃ.把一块铜块锉成极细的铜屑就是铜分子
Ｄ.由于分子非常小，人们无法直接用肉眼进行观察
答案：D
6.请将分子、病毒、质子按从大到小的顺序，填入微观世界尺度图中。①______，②_____，③_______。

答案：病毒 分子 质子
板书设计
一、物质是由什么组成的？
分子或原子
分子：10-8~10-9m，原子：约10-10m
二、原子是由什么组成的？
原子=原子核+核外电子
三、原子核是由什么组成的？
原子核=质子+中子
教学反思