资源简介

10．1　探索微观
1．物理观念：
(1)知道许多物质是由大量分子构成的。
(2)知道分子是由原子构成的，了解电子的发现过程。
(3)建立原子结构观念，了解微观世界的大致尺度。
(4)知道原子的构成和卢瑟福粒子散射实验。
2．科学思维：
(1)能结合对宏观物体大小的认识抽象出微观世界的物质尺度的概念。
(2)通过了解汤姆孙实验和卢瑟福实验，认识原子的核式结构模型。
3．科学探究：
探究电子的发现对原子结构的意义，提出合理的猜想与假设，分组讨论，通过交流展示，加深对分子结构的认识，提升科学探究能力。
4．科学态度与责任：
(1)通过了解分子概念的来源，培养严谨细致、实事求是的科学精神。
(2)通过科学史的简介，了解物理模型建立的过程，树立严谨的科学态度，不迷信权威，培养勇于探索的科学精神。
教学重点：1.知道宇宙是由物质组成的。2.知道物质是由分子和原子构成的。3.原子的核式结构和科学家探索原子结构的历程。
教学难点：对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。
多媒体课件等。
一、情境引入
用多媒体展示图片并提出问题。生活中的物理现象多姿多彩，千奇百怪，例如：屋檐滴水时间长了，为什么能“水滴石穿”呢？厚厚的鞋底穿久了为什么底会越来越薄呢？铁铲用久了为什么会变薄呢？当我们走近花园时又为什么能闻到花香呢？自然界中的物质是由什么构成的呢？对于这些问题，人类很早就在探究其原因。你是怎样想的呢？带着这些问题，今天我们来学习探索微观世界。
二、新课教学
探究点一　关于物质结构的猜想
引导学生阅读教材P116—P117的内容，想想人类是怎样认识分子的。
我们注意到人类在认识分子的过程中提出了一些猜测和想法，我们把这种科学研究方法称为“猜想”。
提出问题，引导学生思考：阅读教材后，你认为古代人们是怎样认识分子的呢？提出过怎样的猜想呢？
古希腊的哲学家德谟克里特提出猜想：大块物体是由极小的物质粒子构成的。他把这种物质微粒叫做“原子”。
对学生进行爱国主义教育：实际上在德谟克里特提出他的猜想之前，早在公元前11世纪，我国古代思想家对物质是由什么构成的这一问题就有研究和记载：他们认为自然界是由“金、木、水、火、土”五种基本物质构成的；战国时期《中庸》也写道：“语小，天下莫能破焉。”
探究点二　物质是由分子和原子构成的
引导学生阅读教材P117—P118，了解分子与原子的概念及分子的大小。
鼓励学生分享阅读过程中了解的知识，比如分子概念的来源，分子的概念，原子的概念，分子的大小等。
等学生分享完毕后，教师进行总结：
1．分子
(1)分子概念的来源：1811年，意大利物理学家阿伏伽德罗首先把它叫做分子。
(2)分子的概念：物理学中，把构成物质的仍能保持其化学性质不变的最小微粒叫做分子。
我们常见的物质，无论大小、轻重有何不同，也无论是否有生命，都是由分子构成的。
2．分子的大小
分子很小，肉眼是不能直接观察到的。那么分子到底有多小，我们又如何去测定分子的大小呢？
观察微小物质的方法——显微镜。
普通的光学显微镜无法观察到分子，必须采用放大倍数更高的电子显微镜。
多媒体展示：电子显微镜下的硅表面硅原子的排列。
只要从放大的图中得到放大后的硅原子的直径，再除以显微镜的放大倍数，就可以得到硅原子的直径。这是一种精确的测量方法。
3．原子
分子由原子构成，不同的物质分子，其原子构成也不同，如：水分子、二氧化碳分子；也有单原子分子，如大多数的金属：铁、铜。原子能不能再分呢？接下来我们就沿着科学家探索微观世界的历程继续探索微观世界——把原子切开。
探究点三　把原子“切开”
1．阴极射线实验
直到19世纪末，人们一直认为原子是不可分的。十九世纪后期，人们发现了阴极射线。
多媒体展示实验过程。
教师讲解：1897年，英国科学家汤姆孙进行了认真的实验研究，确定这种射线是由一种带负电的微粒构成的，它们来自原子的内部，他把这种微粒叫做电子。自从电子发现后，人们认识到原子也是可分的。
2.学生阅读教材中的相关内容，了解关于电子的一些知识。
请学生回答：(1)电子的质量有多大？(2)电子的半径是多少？
电子发现后，科学家就思考：电子带负电，而生活中物体通常是不带电的，这说明什么问题呢？请同学们思考。
讨论：电子的发现对人类认识原子结构有何重要意义？
电子的发现揭开了研究原子结构的序幕，使人们认识到原子是有复杂结构的。
探究点四　原子结构模型的建立
由于原子、电子都很小，在无法用仪器对它们直接进行观察时，只能借助某些实验，利用已有的知识，通过想象、类比等方法，构建出它们的模型。
强调：建立模型是科学研究中的重要方法。物理模型是在一些事实的基础上，经过想象、类比等论证提出的，它是否正确，需要实验的检验。
请同学们猜想一下原子的结构，把自己的猜想画下来，并请一位同学来展示自己的猜想。
1．原子结构的两种模型
下面我们观察当时科学家提出的非常著名的两个原子结构模型：“枣糕模型”和“核式结构模型”。
比较一下，你自己的猜想和哪种模型相似，这两种模型哪一种正确呢？如何判断？
实验验证：α粒子散射实验。
1911年，卢瑟福巧妙地利用放射性物质发出的α射线(带正电的粒子流)轰击金箔。
猜想：若原子结构与枣糕模型相似，会发生什么现象？若原子结构与核式结构模型相似，会发生什么现象？
观看视频：α粒子散射实验。
现象：大部分粒子几乎不受任何阻挡地穿过金箔，只有少数粒子发生了偏转。
　
结论：卢瑟福的核式结构模型更合理。
根据卢瑟福的核式结构模型，科学家又提出了新的问题：各种原子的结构究竟怎样，原子核内有什么？
2．原子核的构成部分
质子：科学家发现，氢原子的结构最简单，核外只有一个电子，如果把电子的电荷量作为一个单位的负电荷量，则氢原子核的电荷量便是一个单位的正电荷量。这种具有单位正电荷量的氢原子核叫质子。
中子：科学家还从实验中发现，原子核中还有一种不带电的粒子，它的质量跟质子差不多，这种粒子叫中子。
3．原子的结构
请同学们用自己的话给原子做出合理的构想。
学生活动：阅读教材P121“原子的结构”。
观察氢、氦、锂原子的示意图，请同学们说出它们的核内各有几个质子和中子。
教师提问：既然原子核也是可分的，那么，质子和中子能不能再分呢？
教师讲解：科学家正在进一步探索这些粒子的内部结构，并且已经取得巨大进展，认为质子、中子也有内部结构，它们是由“夸克”构成的。“夸克”能不能再分呢？需要同学们长大后去探索、去发现。
三、板书设计
10．1　探索微观
1．关于物质结构的猜想
2．物质是由分子和原子构成的
3．把原子“切开”
4．原子结构模型的建立
采用以学生为主体的启发式教学方式后，学生的自主学习能力有很大提高，在课堂上讨论的气氛很浓厚，思维也比以前活跃了，大多数学生能在自己看书与讨论的过程中提出一些有建设性的问题，也能解决一些实际问题。
但同时也存在一些效果不佳的地方：例如有部分学生在回答理论性问题时不敢轻易发表想法，原因是他们怕说出的想法和标准答案不同，片面追求和书上概念一模一样，不太相信自己的表达能力；另一个问题是对于身边事物的举例比较偏向表面化，举一反三的能力较弱。

展开更多......

收起↑