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(共17张PPT)
第十二章 小粒子与大宇宙
第一节 走进微观
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学习目标
1.自然的尺度
新课导入
探究点：
2.探索物质的组成
课堂小结
当堂评价
对点训练
3.探索微观粒子
对点训练
学习目标
物理观念：了解微观世界的大致尺度，了解原子的核式结构模型，了解人类探索微观世界的大致历程
科学态度与责任：通过了解人类对微观世界探索的大致进程，能体会人类对未知世界探索的不懈追求；能关注人类探索微观世界的新进展，体会科学家在探索微观世界历程中质疑创新的科学精神
科学思维：通过对宏观现象的分析归纳微观世界的状态；体会物理学研究中建构模型的重要性
科学探究：通过教学多媒体认识物质微观结构及探究发现历程；发挥能动性和想象力，能提出自己的猜想与假设，并通过交流，对猜想与假设进行分析
新课导入
1
（1）我们对于这个物质世界或多或少的有所了解，但对于微观的世界，你了解多少呢？
（2）观看“神秘的原子”的短视频：
（3）对于微观世界的构成，你还有哪些知识与大家分享？大胆说出来。
新课导入
2
活动：让学生比赛，谁能把纸撕的最小……
老师引导提问：这个最小的纸片还能再分吗？怎么分？
老师：最后不能再分了，会是什么样子呢？
探究点1
自然的尺度
读课本P278“自然的尺度”部分。
1.我们身处物质的世界里
（1）仰望天空，群星闪烁。宇宙到底有多大呢？人们还在探究。我们人类目前探索距离达到 m的宇宙深度。
（2）在我们的周围，有潺潺的流水，美丽的鲜花，飞翔的小鸟，嬉闹的人群。这便是人们熟悉的世界。
（3）在人们不能直接看到的世界里，同样奥秘无穷。那里有细胞、病毒、分子、原子……目前科学家的研究已进入到了 这样的微观世界。
2.阅读课本P282—283“科学书屋”部分，了解、体会自然的尺度大小。
3.观看视频：自然的尺度
1026
10-19m
对点训练
从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，中国航天在探索宇宙的伟大征程中越走越远。下列各项中，按照空间尺度由大到小排列正确的是（　　）
A．太阳系、银河系、地球、生物体、原子核、分子、夸克
B．银河系、太阳系、地球、生物体、原子核、分子、夸克
C．太阳系、银河系、地球、生物体、分子、原子核、夸克
D．银河系、太阳系、地球、生物体、分子、原子核、夸克
自然的尺度
D
探究点2
阅读课本P279“探索物质的组成”部分。 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。
1.古文明思索
（1）古希腊人认为宇宙万物有水、火、土、气组成，称为
。
（2）我们的祖先认为宇宙万物有金、木、水、火、土组成，称为 。
2.思维的火花
（1）古希腊哲学家德谟克利特（公元前460－公元前370）说过：
“正像绿墙是由树干和枝叶组成似的，大自然的物质都是由看不见的微小粒子——原子构成。原子不能消失，但也不会无中生有。”
（2）19世纪初英国科学家 提出了“原子论”。
（3）1811年，意大利科学家 把微小粒子命名为“分子”。
探索物质的组成
“四元素说”
“五行说”
道尔顿
阿伏加德罗
探究点2
有的分子是由单个原子构成，叫做 ，有的分子是由多个原子构成，叫做 。
（4）现在我们利用电子显微镜等科学工具证明，物质是由 或 构成的。
3.观看“电子显微镜下的生物”，体会科学力量的强大。
4.我们身边的微观世界
阅读课本P280“科学书屋”，体会构成物质的分子或原子情况。
探索物质的组成
单原子分子
多原子分子
分子
原子
探究点3
1. 1897年，英国物理学家J.J.汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成。
（1）这种粒子就是“电子”，它来自于原子。你觉得这意味着什么？
（2）汤姆孙提出了原子的一种模型，他认为正电荷均匀分布在整个原子内，电子则镶嵌其中，被称为“枣糕模型”。如下图：
探索微观粒子
说明带负电的电子是原子的构成部分，说明原子可分。
探究点3
2. 1911年，卢瑟福做了一个a粒子散射实验，实验介绍如下：
在此基础上，卢瑟福提出了原子 模型。如课本P281图12—8所示。原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，带 电，几乎集中了原子的全部质量。带 电的电子在核外不同的轨道上绕着 运动。就象地球绕着太阳运动一样！
探索微观粒子
正
核式结构
原子核
负
探究点3
3.阅读课本P280—282“探索微观粒子”部分。
（1）20世纪初，人们相继发现了原子核包括 和 ，质子带 电，中子 电。由此可知：原子核是由质子与中子组成的。
（2）20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由称为
的更小的粒子组成。
（3）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。
（4）那物质是不是还可以再分呢？……
探索微观粒子
中子
质子
不带
正
夸克
探究点3
4.一幅图总结微观粒子的探索历程：
探索微观粒子
对点训练
在探索微观世界的过程中，科学家对原子的结构进行猜想和实验，并提出了多种模型。在如图所示的两种模型中，图 （填“A”或“B”）是卢瑟福提出的原子核式模型；进而认识到原子是由 和 组成的。原子中的原子核类似于太阳系中的 （“太阳”或“地球”）。
B
探索微观粒子
原子核
电子
太阳
课堂小结
分子
原子
电子
原子核
质子
中子
夸克
夸克
阿伏伽德罗
道尔顿
汤姆孙
卢瑟福
（带正电）
（带负电）
（带正电）
当堂评价
1．太空中的带电粒子会对航天器的机载计算机系统产生影响，从而导致程序出错，造成航天器不能正常工作。下列粒子中，不带电的是（　 　）
A．电子 B．原子核 C．中子 D．质子
2.1911年，卢瑟福建立了原子的核式结构模型。下列关于这个模型的说法中正确的是（　　）
A．原子核位于原子的中心 B．原子核带负电
C．电子静止在原子核周围 D．原子核不可以再分
12 34
C
A
当堂评价
3. 阴极射线的发现说明（　 　）
A．原子核有内部结构 B．原子有内部结构
C．电子有内部结构 D．质子有内部结构
4. 19世纪末，汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构。科学家提出了许多原子结构的模型，最为大家接受的原子结构与下图中哪个模型最相似（　　）
A B C D
12 34
B
D(共11张PPT)
第十二章　小粒子与大宇宙
第一节　走进微观
知识点1：自然的尺度
1．【教材情境素材改编】从微观世界到无垠的宇宙，存在着各种各样的
。人类目前能观测到的空间最远已到达 m的宇宙深处，对微观世界的研究已经深入到 m的微观领域。
物质
1026
10－19
知识点2：探索物质的组成
2．保持物质化学性质的最小微粒是(　 　)
A．分子　
B．质子　
C．电子　
D．原子核
A
3．现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——____、原子构成的。人们通常以_______m为单位来量度分子。
分子
10－10
知识点3：探索微观粒子
4．分子由原子构成。由单个原子构成的分子叫单原子分子，由多个原子构成的分子叫多原子分子。下列分子中属于单原子分子的是( )
A．水分子
B．氧分子
C．氦分子
D．氢分子
C
5．下图中与原子核式结构模型最相似的是(　　)
D
6．在探索微观粒子的过程中，对微观粒子的认识按时间先后顺序排列正确的是( )
①证明原子存在　②发现电子　③提出核式结构模型　④发现夸克　⑤发现质子和中子
⑥发现μ子、π介子、K介子、τ子等粒子
A．①②③⑤④⑥
B．③②①⑤⑥④
C．①③②④⑥⑤
D．③①②④⑤⑥
A
D
7．(南通中考)太阳喷射大量带电微粒进入大气层会引起地磁暴，影响通信、导航的运行。太阳喷射的带电微粒可能是 ( )
A．中子、电子
B．质子、中子
C．分子、原子
D．质子、电子
8．小明在学习《走进微观》的知识后，有下列认识，其中正确的是(　 )
A．银河系、太阳系、地球、月球是按空间尺度由大到小排序的
B．卢瑟福发现了电子从而证明原子是有结构的且原子可以再分
C．在探索比分子更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了质子
D．用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小
A
9．庄子说过：“尺之棰，日取其半，万世不竭。”意思是说，一尺长的木棍，每天取它的一半，永远也取不完。这里面包含了古代关于物质____(选填“有限”或“无限”)可分的思想。随着科学的发展，科学界已普遍确认质子、中子等也有内部结构，它们是由一种叫做____的更小微粒组成的。
无限
夸克
10．如图是用来说明原子及原子核结构情况的示意图。由此可知：原子是由原子核和核外带 电的电子组成的；原子核内的质子和中子 (选填“有”或“没有”)更精细的结构；若该原子 (选填“失去”或“得到”)电子后将带正电。
负
有
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第一节　走进微观
学习目标 1.了解微观世界的大致尺度，了解原子的核式结构模型，了解人类探索微观世界的大致历程。 2.通过对宏观现象的分析归纳微观世界的状态；体会物理学研究中建构模型的重要性。 3.通过教学多媒体认识物质微观结构及探究发现历程；发挥能动性和想象力，能提出自己的猜想与假设，并通过交流，对猜想与假设进行分析。 4.通过了解人类对微观世界探索的大致进程，能体会人类对未知世界探索的不懈追求；能关注人类探索微观世界的新进展，体会科学家在探索微观世界历程中质疑创新的科学精神。
重点难点 重点：知道微观粒子的构成及原子的核式结构模型
难点：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
导学过程 自主学习1 自然的尺度 阅读课本P278“自然的尺度”部分。 1.（1）仰望天空，群星闪烁。宇宙到底有多大呢？人们还在探究。我们人类目前探索距离达到 1026 m的宇宙深度。 （2）在我们的周围，有潺潺的流水，美丽的鲜花，飞翔的小鸟，嬉闹的人群。这便是人们熟悉的世界。 （3）在人们不能直接看到的世界里，同样奥秘无穷。那里有细胞、病毒、分子、原子……目前科学家的研究已进入到了 10-19m 这样的微观世界。 2.对点训练： 从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，中国航天在探索宇宙的伟大征程中越走越远。下列各项中，按照空间尺度由大到小排列正确的是（　　） A．太阳系、银河系、地球、生物体、原子核、分子、夸克 B．银河系、太阳系、地球、生物体、原子核、分子、夸克 C．太阳系、银河系、地球、生物体、分子、原子核、夸克 D．银河系、太阳系、地球、生物体、分子、原子核、夸克
自主学习探究2 探索物质的组成 阅读课本P279“探索物质的组成”部分。 1.古文明思索 （1）古希腊人认为宇宙万物有水、火、土、气组成，称为 “四元素说” 。 （2）我们的祖先认为宇宙万物有金、木、水、火、土组成，称为 “五行说” 。 2.思维的火花 （1）古希腊哲学家德谟克利特（公元前460－公元前370）说过： “正像绿墙是由树干和枝叶组成似的，大自然的物质都是由看不见的微小粒子—— 原子 构成。它不能消失，但也不会无中生有。” （2）19世纪初英国科学家道尔顿提出了 “原子论” 。 （3）1811年，意大利科学家阿伏加德罗把微小粒子命名为 “分子” 。 有的分子是由单个原子构成，叫做 单原子分子 ，有的分子是由多个原子构成，叫做 多原子分子 。 （4）现在我们利用电子显微镜等科学工具证明，物质是由 分子 或 原子 构成的。
自主学习3 探索微观粒子 1. 那原子是不是就不可再分了呢？请思考，发表见解。 我的见解： 。 2.1897年，英国物理学家J.J.汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电 的粒子组成。 （1）这种粒子就是“电子”，它来自于原子。你觉得这意味着什么？ 回答： 说明带负电的电子是原子的构成部分，说明原子可分 。 （2）汤姆孙提出了原子的一种模型，他认为正电荷均匀分布在整个原子内，电子则镶嵌其中，被称为“枣糕模型”。 不过，“枣糕模型”确实很糟糕，很快就被证明是错误的。 3. 1911年， 卢瑟福 做了一个a粒子散射实验，在此基础上，卢瑟福提出了原子 核式结构模型 。如课本P281图12—8所示。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！ 4.阅读课本P280—282“探索微观粒子”部分。 （1）20世纪初，人们相继发现了原子核包括 质子 和 中子 ，质子带 正 电，中子不带电。由此可知：原子核是由 质子 与 中子 组成的。 （2）20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由称为 夸克 的更小的粒子组成。 （3）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。 （4）那物质是不是还可以再分呢？…… 5.对点训练： 在探索微观世界的过程中，科学家对原子的结构进行猜想和实验，并提出了多种模型。在如图所示的两种模型中，图 B （填“A”或“B”）是卢瑟福提出的原子核式模型；进而认识到原子是由 原子核 和 电子 组成的。原子中的原子核类似于太阳系中的 太阳 （“太阳”或“地球”）。
自我评价 1．按照人们探索微观世界形成的认识，下列微观粒子空间尺度最大的是（　D　） A．夸克 B．原子 C．原子核 D．分子 2.关于卢瑟福提出的原子结构的核式模型，下列说法中错误的是（　A　） A．原子由质子和中子组成 B．原子由原子核和电子组成 C．原子的质量几乎集中在原子核内 D．原子核位于原子中心，核外电子绕原子核高速旋转 3. 氢原子只由1个质子和1个电子组成，下列关于氢原子的模型图，正确的是（　D　） A B C D 4. 关于原子和原子结构，下列说法中正确的是（　A　） A．原子是由原子核和核外电子构成的 B．原子的质量都集中在电子上 C．原子不可再分 D．原子结构类似实心球 5. 19世纪末，英国物理学家汤姆生发现了 电子 ，从而证明原子是可分的，它是由带正电的 原子核 和带负电的电子组成。科学家对原子结构进行猜想和实验，卢瑟福提出了原子 核式结构 模型。 6. 如图，是太阳系模拟图，行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转，这与原子的核式结构模型十分相似，其中 原子核 相当于太阳，绕核运动的 电子 就相当于行星。
我的收获
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第一节　走进微观
物理观念:了解微观世界的大致尺度,了解原子的核式结构模型,了解人类探索微观世界的大致历程。
科学思维:通过对宏观现象的分析归纳微观世界的状态;体会物理学研究中建构模型的重要性。
科学探究:通过教学多媒体认识物质微观结构及探究发现历程;发挥能动性和想象力,能提出自己的猜想与假设,并通过交流,对猜想与假设进行分析。
科学态度与责任:通过了解人类对微观世界探索的大致进程,能体会人类对未知世界探索的不懈追求;能关注人类探索微观世界的新进展,体会科学家在探索微观世界历程中质疑创新的科学精神。
教学重点:知道微观粒子的构成及原子的核式结构模型
教学难点: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
教师演示:剪刀、纸片
学生实验:纸片、剪刀
教学环节 设计意图
一、创设情境　导入新课 情境导入: 活动:让学生比赛,谁能把纸撕的最小…… 学生动用各种手段和方法,把纸撕的最小;老师评选出最小的纸片,真的非常小。 老师引导提问:这个最小的纸片还能再分吗 怎么分 学生:能…… 老师:最后不能再分了,会是什么样子呢 学生:…… 好,我们来学习“第一节　走进微观”。 学源于思,思源于疑。引导学生带着任务进入新课,去学习新内容
二、新课讲解　探究新知 探究点一:自然的尺度 老师指导学生阅读课本P278“自然的尺度”部分。 1.我们身处物质的世界里 我们周围的一切,包括看见的,看不见的,有生命的,无生命的,都是物质。 请同学们积极举例说明。 (1)仰望天空,群星闪烁。宇宙到底有多大呢 人们还在探究。我们人类目前探索距离达到　1026 m　的宇宙深度。 (2)在我们的周围,有潺潺的流水、美丽的鲜花、飞翔的小鸟、嬉闹的人群……这便是人们熟悉的世界。 (3)在人们不能直接看到的世界里,同样奥秘无穷。那里有细胞、病毒、分子、原子……随着现代科技的发展,科学家的研究已深入　10-19 m　的微观领域。 2.阅读课本P282~283“科学书屋”部分,了解、体会自然的尺度大小。 3.观看视频“自然的尺度”。 探究点二:探索物质的组成 老师指导学生阅读课本P279“探索物质的组成”部分。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。 1.古文明思索 (1)我们的祖先认为宇宙万物有金、木、水、火、土组成,称为　“五行说”　。 (2)古希腊人认为宇宙万物有水、火、土、气组成,称为　“四元素说”　。 2.思维的火花 (1)古希腊哲学家德谟克里特(约前460-约前370)说过:“正像绿墙是由树干和枝叶组成似的,大自然的万物都由看不见的微小粒子——原子构成。原子不能消失,但也不会无中生有。” (2)19世纪初英国科学家道尔顿提出了原子论。 (3)1811年,意大利科学家阿伏加德罗将保持物质性质不变的颗粒命名为“分子”。 利用视频帮助同学理解物质世界宇宙尺度极大,微观世界极小,效果非常好 帮助学生理解分子不是无限小,而是保持物质性质的最小微粒
　老师点拨:比如将糖连续分割下去,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。 有的分子是由单个原子构成,叫做　单原子分子　,有的分子是由多个原子构成,叫做　多原子分子　。 (4)现在我们利用电子显微镜等科学工具证明,物质是由　分子　或　原子　构成的。 3.观看“电子显微镜下的生物”,体会科学力量的强大。 4.我们身边的微观世界 阅读课本P280“科学书屋”,体会构成物质的分子或原子情况。 探究点三:探索微观粒子 那原子是不是就不可再分了呢 老师指导学生阅读课本P280~282“探索微观粒子”部分。 1.请同学们思考,发表见解。 2.1897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。 (1)这种粒子就是“电子”,它来自于原子。你觉得这意味着什么 思考回答:说明带负电的电子是原子的构成部分,说明原子可分。 (2)汤姆孙提出了原子的一种模型,他认为正电荷均匀分布在整个原子内,电子则镶嵌其中,被称为“枣糕模型”。 不过,“枣糕模型”确实很糟糕,很快就被证明是错误的。 3.1911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。如课本P281图12-8所示。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;带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动,就像行星绕着太阳运动一样。 4.(1)20世纪初,人们相继发现了原子核包括质子和中子,质子带正电,中子不带电。由此可知:原子核是由质子与中子组成的。 (2)随着科学探究不断深入,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。 (3)20世纪中叶起,为了探索微观世界的奥秘,人类制造了各种类型的加速器。借助于不断完善的加速器,又发现了μ子、π介子、K介子、Λ超子、∑超子及τ子等400余种粒子。这些粒子是比原子核更深层次的物质存在形式。 (4)那物质是不是还可以再分呢 …… 5.一幅图总结微观粒子的探索历程 通过视频既可以感受微观世界的奇妙,又感知科学的力量 微观世界不能直接观察,人们是通过实验现象推理出物质原子的构成及可再分,体验其妙处 图示较为直观地展示了微观粒子的构成
第一节　走进微观
一、自然的尺度
宏观宇宙物质世界微观粒子
二、探索物质组成
物质是由分子或原子构成的
三、探索微观粒子
原子
见PPT课件
在教学过程中展示了大量的图片和视频,图文并茂的展示了各种原子、分子及实验情境,利用多媒体手段让学生观察物质微观结构,既弥补了学生认识上的不足,降低了理解难度,又激发了学生的学习兴趣。
注重物理学史的教学,并以此为媒介,介绍物理上对物质世界的认识也是经历了一个曲折、漫长的发展阶段,甚至是有过错误认识,只有在不断纠错的过程中,才形成了今天人们对物理世界的正确认识。所以平时要允许不同的意见,对某一问题的争论,要用事实去解决,去伪存真,掌握真理。学无止境,号召学生好好学习,继续探索。
　　
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