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第十二章 小粒子与大宇宙
第一节　走进微观
1．物理观念：
（1）知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子构成的.
（2）初步了解原子的核式结构模型.
（3）对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解.
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：
通过对多媒体材料的观察和思考，认识微观世界.
4．科学态度与责任：
通过科学史的简介，让学生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，培养学生勇于探索的科学精神.
1．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组成的.
2．难点：对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解.
教学用具
多媒体课件等.
一、新课导入
宇宙万物，变化万千，大到天体，小到原子，它们的运动，它们的组成，引发了人类无限的遐想，激发了一代代科学家对它们孜孜不倦的观察和研究．那么，我们这绚丽的世界到底是由什么组成的呢 现在就对这一问题作初步探讨.
二、新知探究
（一）自然的尺度
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？
浩瀚的星空 飞鸟掠过天空 用电子显微镜观察到的病毒
目前，人类能观测到的空间最远已到达1026m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……目前科学家的研究已深入到了10-15m的微观领域.
（二）物质的组成
物质是由什么组成的？
古希腊人认为宇宙万物由水、火、土、气组成，称为“四元素说”.
我们的祖先认为宇宙万物由金、木、水、火、土组成，称为“五行说”.
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“分子”.
现在，人们认为物质是由分子或原子组成的，现代科技可以使人们观察到构成物质的分子或原子.
放大后的硅表面的原子图像 DNA生物大分子结构示意图
信息窗：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10-27kg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.1cm3的水中就含有3.34×1022个水分子；一个水分子的质量只有3×10-26kg.
交流与讨论：
干旱的田地龟裂为土块，土块可碎成细泥，细泥又碎为沙尘，沙尘还能继续分裂吗？
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.
（三）微观粒子
1.原子
大约在2400年前，古希腊哲学家德谟克里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.
有的分子由单个原子组成，叫作“单原子分子”.
绝大多数分子由多个原子组成，叫作多原子分子.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.电子的发现
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粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型.
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.
4.原子核组成
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.
20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由被称为“夸克”的更小的粒子组成.
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，你能说出又发现了哪些粒子吗？
通过直线重离子加速器，发现了μ子、π介子、K介子、Λ超子、Σ超子、 子等.
三、课堂小结
四、课堂训练
1.我们周围的空气、鲜花、树木、动物、水和石头等都是 物质 .
2.我们周围的一切物质都是由 分子 或 原子 组成的.
3.19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离子散射实验后，提出了 原子核式结构 模型.
4.任何物体都能分割为极小的微粒，这是物质的可分性，如将一块糖进行若干次对分，但要保持其独特的甜味，可分为最小的微粒是( A )
A.分子
B.原子
C.一定数目分子的微小微粒
D.糖粉末
五、布置作业
完成相关练习.
通过各种彩图呈现多种物质分子和原子结构，使学生认识到物质是由分子或原子构成的、不同物质的分子和原子构成方式各不相同.继而又将原子的结构模型、质子和中子的结构展示出来，让学生体会微观世界的奥妙.大部分学生能够结合熟知的事物，结合倍数关系理解原子与分子的数量级，但部分学生不能很好地理解分子、原子“小”的概念.

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