11.1 走进微观 教案

第一节 走进微观
一、教学目标
(一)知识目标
1、大致了解物质世界从微观到宏观的尺度。
2、宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子构成的。
3、原子的核式结构模型、夸克。
4、粒子加速器和更多粒子的发现。
5、人类对自然界的认识永无止境，探索永不停止。
(二)能力目标
通过阅读探索、交流讨论，培养学生探索真理的科学态度、方法。
(三)情感体验目标
通过了解人类探索太阳系及宇宙的历程、人类探索微观世界的历程，认识人类的探索将不断深入。学生在学习中了解、感受科学发展过程中蕴藏着浓郁的科学精神和人文情操，帮助学生建立科学的物质观和世界观，以科学的态度去看待客观世界和人类的生活空间、生存环境。
二、教学设想
1、重点、难点、疑点
物质是由分子和原子构成的及原子的核式结构模型是重点。学生对微观世界“小”的概念的建立和探索微观世界的科学方法的形成过程是难点和疑点。
2、课型及基本教学思路
本节课内容为新授课。教学中提倡通过图片展示各种分子、原子，利用多媒体手段帮助学生认识微观结构和物质微观结构的探究历程，从而激发学生的学习兴趣。分子是能够独立存在并保持物质性质的最小微粒。对于原子的核式结构模型的介绍，应通过各种教学媒体来呈现，帮助学生认识物质的微观结构及其探究历程。教学中可让学生提出各种自己的猜想和假设，通过交流、讨论，调动学生学习的积极性。提倡在教学过程中能够将物理学发展中，对某一问题不同看法的争论过程展示给学生，说明经过一段时间后，才形成了今天人们形成共识的理论和观点。提倡教学过程中应该将今天还没有解决的问题或有疑问的问题告诉学生，号召学生继续探索，不提倡给学生所学的知识都是完美无缺、已经到头的感觉。
三、教具
用多媒体图文并茂的展示各种原子、分子和原子核的模型。
四、教学步骤
（一） 导入
教师让学生观察图片，启发学生：前面和各章中我们学习了声的世界、光的世界、运动的世界，今天我们从另一个角度来认识我们的世界。引入课题：走进微观。
（二） 认识自然的尺度
1）我们熟悉的世界：潺潺的流水、美丽的鲜花、远飞的大雁还有嬉闹的人群，这是我们熟悉的世界；
2）宏观世界：当我们仰望星空，群星璀璨，无垠神秘的宇宙带给人类很多的幻想，诞生了众多美丽的神话传说。
让学生说一说从地球、太阳系、银河系的认识。
望远镜——1026m（约一百亿光年）的宇宙深处。
3）微观世界：在我们肉眼看不到的地方，也有着很多不为人知的秘密，细胞、细菌、分子、原子，目前用先进的显微镜可以观测到10-15m（1m的千万亿分之一）。
（三） 人类探索微观粒子的历程
互动1 认识宇宙
你眼中的宇宙有多大？
明确 通过教科书第4页图10-1-1和图10-1-2的挂图的展示，激发学生的学习兴趣和求知欲望。图10-1-1展示的是宇宙空间各星系团的情景，目的是让学生感知银河系只是数十亿个星系中的一个，一束光穿越银河系需十万年的时间，显示了银河系之广，宇宙之大。图10-1-2是让学生知道太阳系置于银河系中，人类赖以生存的地球置于太阳系中，进一步说明了宇宙巨大无边。
互动2 从宇宙万物到物质
宇宙万物是由什么组成的呢？
明确 教师可通过地球是由什么构成推广到一切天体逐步启发学生，最后得出宇宙是由物质构成的结论。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。从微观世界到无垠的宇宙，存在着各种各样的物质。所以宇宙万物是由各种各样的物质组成的。
互动3 从物质到分子
物质又是由什么构成的？从古到今，人们一直在探寻着物质的奥秘。
阅读并简介 四元素说、五行说和分子说：
1）古希腊人：“四元素说”
2）我国祖先：“五行说”
3）阿伏加德罗：“分子说”
教师可以通过列举一些日常生活中学生能摸得着、看得到的事例，帮助学生理解“分子”的概念。
例如：把玻璃杯打碎了，碎片还是玻璃。经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小，直至微小颗粒不再是玻璃。再比如对糖粒进行分割，开始时分割得到的颗粒仍然保持甜的味道，但是继续分割下去，也就是当把糖粒分到没有甜味的时刻，那时的微小粒子就不再是糖了。我们把能保持玻璃这种物质原来性质的最小微粒叫做玻璃的“分子”，把能保持糖这种物质原来性质的最小微粒叫做糖的“分子”。教师总结：由上述事例可知物质是由分子构成的，分子是保持物质原来性质的极其微小的粒子。一般分子的大小只有百亿分之几米，用肉眼看不到，借助于电子显示微镜才能观察到它。
明确：分子很小——举例。
互动4 从分子到原子
物质是由分子构成的，那么分子又是由什么构成的呢？
明确 教师可继续举分割糖的例子，从而引出原子的概念。将糖连续分割下去，当把糖粒分割到能保持有甜味的最小微粒叫糖分子，如果再继续分割下去，就没有甜味了，这时得到的就是糖原子了。教师总结：由上述事例说明了分子是由原子构成的。有的分子是由一种原子构成，指导学生观察图10.1-4；有的分子是由多种原子构成，指导学生观察图10.1-7。
19世纪初，英国科学家约翰。道尔顿证明了原子的存在。说明分子由原子构成。有的分子是单原子分子，大多数分子是多原子分子。
互动5 原子的结构
分子是由原子构成的，原子可不可以再分呢？
明确 20世纪初，科学家发现，原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在绕核高速运动。原子非常小，人类用肉眼可以看见的最小灰尘中也包含了约1015个微小的原子。
1）1897年英国物理学家汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成，这种粒子就是“电子”，它的质量比原子质量小得多。说明：原子还可以再分
2）1911年，卢瑟福在a粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型。
原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，带正电．几乎集中了原子的全部质量。带负电的电子在核外不同的轨道上绕着原子核运动。就象地球绕着太阳运动一样！
互动5 从原子核到质子和中子和夸克
原子核可不可再分呢?
明确 经研究发现，原子核是由更小的粒子——质子和中子构成。质子带正电，中子不带电，20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由称为夸克的更小的粒子构成。
（四） 人类对微观世界奥秘的继续探索
明确 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，又发现了μ子、π介子、K介子、∧超子、∑超子及τ子等400余种粒子。这种粒子是比原子核更深一个层次的物质存在形式。
人们对微观世界的认识，是随着科技的发展不断深入，人类对自然界的认识永无止境，探索永不停止！
五、课堂小结
(1)内容总结
宇宙万物由物质组成，物质由分子或原子构成。
分子——原子——核外电子、原子核——质子、中子——夸克。
原子与原子核的质量关系，电荷关系。
(2)方法归纳
本节课运用了以文献资料为主的科学发展史的科学探究过程方法，向学生展示了人类生存的物质世界的真实画卷，让学生初步认识物质世界的基本组（构）成。
六、巩固练习与课外作业
1．课堂练习与课外作业
2．实践探索
用天文望远镜观察天体，如月球、火星或其他天体。从图书馆、因特网和学校的数据库中收集人类探索宇宙的有关资料和信息，写一份介绍宇宙的科学报告。


七、板书设计


11.1 走进微观
一、自然的尺度
1、宏观世界——望远镜（1026m）
2．微观世界——显微镜（10-15m）
3、宇宙万物都是由各种各样的物质组成的。
二、物质的构成
1、古希腊人：四元素说
2、古中国人：五行说
3、阿伏加德罗：分子说——物质是由分子构成的。
①分子：保持物质原来性质的最小微粒。
②分子非常小，一般分子的直径只有百亿分之几米。
三、微观粒子