资源简介

第十一章　小粒子与大宇宙
第1节　走进微观
教学目标
【知识与技能】
1．知道宇宙是由物质组成，物质由分子、原子组成，了解原子的核式模型．
2．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．通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点，并能用其解释某些现象．
4．大致了解人类探索太阳系及宇宙结构的历程，并认识到人类对宇宙的探索将不断深入．
【过程与方法】
1．引导学生发现各种自己的猜想和假设，提高学生发现问题的能力．
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】
了解人类探索宇宙和微观世界的历程，树立科学的发展观，培养科学的世界观．
重点难点
【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．
【难点】
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．
教学过程
知识点一　自然的尺度
【自主学习】
阅读课本P214，完成以下问题：
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.
【合作探究】
演示　自然的尺度
1．从无限的宇宙到微小的基本粒子，物质以各种各样的形态展现着，宇宙及微观领域到底有多大呢？
答：目前，人类能观测到的空间最远已到达1026 m的宇宙深处．在人们不能直接看到的世界里，例如：细胞、病毒、分子、原子……科学家的研究已深入到了10－15 m的微观领域．
2．宇宙万物，变化万千，它们的运动与组成，激发了一代代科学家孜孜不倦的观察和研究，那么，我们这绚丽的世界是由什么组成的呢？
答：我们周围的一切，大到宇宙，小到基本粒子都是由物质组成的．
【教师点拨】
自然尺度由小到大是从微观世界、宏观世界到无限的宇宙.
知识点二　物质的组成
【自主学习】
阅读课本P215，完成以下问题：
通常，物质是由分子或原子组成的．
【合作探究】
1．物质组成“学说”的发展历程是怎样的？
答：(1)四元素说：古希腊人认为宇宙万物由水、火、土、气组成，称为“四元素说”．(2)五行说：我们的祖先认为宇宙万物由金、木、水、火、土组成，称为“五行说”．(3)分子说：从实验中发现，自然界中确实存在着保持物质化学性质不变的最小微粒.1811年，意大利物理学家阿伏加德罗首先把它命名为“分子”．后来，人们又发现分子也有结构，它们是由原子组成的．
2．分子具有怎样的特性？
答：分子是能保持物质化学性质不变的最小微粒．改变分子在物质中的组合形式，物质的物理性质和化学性质等就会发生改变．最小的分子——氢分子的质量只有10－27 kg左右．
3．分子很小，但具体多小呢？请大家举例感受下其大小．
答：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 kg左右．每个组成生命的基本组元DNA分子都含有几百万个原子.1 cm3的水中就含有3.34×1022个水分子；一个水分子的质量只有3×10－26 kg.
【教师点拨】
分子质量很小：你流的一滴汗里，大约有1×1027个水分子．
分子数目很多：一滴水里含有1.5万亿亿个水分子，如果每人每分钟数100个则需要9_000年．
【跟进训练】
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？
解：能继续分裂；因为物质是由分子组成的，分子还可以继续再分．
知识点三　微观粒子
【自主学习】
阅读课本P216－218，完成以下问题：
分子由原子构成，原子是由原子核和核外电子组成的．原子核由带正电的质子和不带电的中子构成．
【合作探究】
人类探索微观粒子的历程是怎样的？
答：(1)发现原子：大约在2400年前，古希腊哲学家德谟克利特把组成物质的微粒叫原子，19世纪初，英国科学家道尔顿证明了原子的存在．分子分为：单原子分子和多原子分子．
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”．如图所示，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)发现电子：19世纪70年代，人们通过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”．
(3)原子核式结构模型：1911年，卢瑟福在α粒子散射实验(如图所示)的基础上，提出了原子核式结构模型．
散射实验
原子的中心叫原子核，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(如图所示)．
原子核式结构模型
(4)发现质子和中子：20世纪初，科学家相继发现原子核可以释放出质子和中子，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的(如图所示)．
原子核式结构模型
(5)发现“夸克”：20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由被称为“夸克”的更小粒子组成．
(6)发现更微小粒子：20世纪中叶起，人类为了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型的加速器，借助于不断完善的粒子加速器，还发现了μ子、π介子、K介子、Λ超子、Σ超子、τ子等．
知识拓展　微观粒子的空间尺度
【跟进训练】
1．天空中数不清的星体，如太阳、月亮等，这些都是物质．关于构成物质的最小粒子，以下说法正确的是(　D　)
A．物质是由分子组成的，分子是不可分割的最小粒子
B．分子是由原子组成的，原子是不可分割的最小粒子
C．原子是由原子核和电子组成的，原子核是不可分割的最小粒子
D．人类对微观粒子的认识，会随着科技的发展而不断深入，永无止境
2．19世纪初英国科学家道尔顿证明了原子的存在；1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子；1911年卢瑟福在进行α粒子散射实验后，提出了原子的核式结构模型．
课堂小结
1．自然的尺度
2．物质的组成
(1)分子
(2)物质是由分子或原子组成的
3．微观粒子
(1)汤姆孙发现电子
(2)原子核式结构模型
①原子是由更小的微粒——带负电的电子和带正电的原子核组成的．
②原子核是由不带电的中子和带正电的质子组成的．
③质子和中子是由被称为夸克的更小的粒子组成．
练习设计
完成本课对应训练．
温馨提示：实验视频见课件．

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