初中物理第十章多彩的物质世界宇宙和微观世界教案.doc

第十章多彩的物质世界

本章学习物质的性质和结构。从广阔的宇宙到地球上的高山、大海再到微观的原子和分子，都是本章研究对象。学习本章知识以后，你会知道：宇宙是由什么组成的，物质的三种常见形态：固态、液态、气态，物质的基本性质-------质量和密度，质量的测量工具-----天平等。同时学会探究物质的密度与质量和体积的关系，会应用质量和密度的知识解决一些实际应用问题。

第一节宇宙和微观世界

(一) 学习目标

1、知识与能力目标

(1) 知道宇宙是物质组成的，物质是由分子和原子组成的；

(2) 了解固态、液态、气态的微观模型；

(3) 了解原子的结构；

(4) 对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解；

(5) 初步了解纳米技术材料的应用和发展前景。

2、过程与方法目标

(1) 通过对物质从宇宙到微观世界的研究介绍，发现并说明物质是可以分割的；

(2) 通过把原子结构与太阳系的类比，建立微观世界的结构模型。

3、情感、态度与价值观目标：

通过对物质世界的研究，认识并体验我们生活在物质的世界中，宇宙由物质组成。

学习物质的世界，体会物质世界的奇妙。

(二) 学法点拨

物质世界可以从以下三个层面研究：宇观世界：宇宙、银河系、地球等。它们的体积非常大，大多距离我们非常远，要借助天文望远镜观察和研究：宏观世界：地球上人类可以实地观察和研究；微观世界：物体尺寸非常小，要借助显微镜、电子显微镜观察和研究。

微观物质的尺度很小，人类肉眼无法直接观察。但是，分子也有结构，它是由原子组成的。

课前准备

1、取一根蜡烛放入小金属罐熔化然后观察蜡烛凝固时体积的变化。

2、查阅、收集有关太阳系、银河系的资料、人类探索宇宙的资料。

3、查阅、收集有关分子、原子结构的资料。

教学过程

一、宇宙是由物质组成

教师：人们说广阔的宇宙是无边无际的，那么，这宇宙究竟大到什么程度？宇宙万物，变化万千，那么，这绚丽的世界到底是由什么组成的呢？这一切给人类留了许许多多的谜，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，这一节课就让我们沿着科学家的探究的足迹，从宏观到微观作一次旅行，对这些问题作一些初步的探讨吧。

1、宇宙有多大？

(1)综合观察课本图10.1-1和课本图10.12-1。

请同学们说出太阳系的九大行星(现报道发现第十大行星)。在太阳系示意图中找出我们生活的地球。(在离太阳比较近的第三条轨道上)

2、交流资料数据：

①人类赖以生存的地球置身于太阳系之中，是太阳系中的一颗普遍的行星；

②太阳系置身于银河系之中，太阳只是银河系中几千亿科恒星中的一员；

③银河系只是数十亿个星系中的一个，一束光穿越银河系需要十万光年；

④在浩瀚的宇宙中，还有许多像银河系这样的星系。目前，我们人类观测到的宇宙

中拥有数十亿个星系。

(3)根据以上资料、数据让学生推理，说一说他们所想像的宇宙有多大。

(4)结论：宇宙是广阔无垠的，大得很难以想象。

2、人类对宇宙的探究过程。

交流资料：

(1)中国古代关于宇宙结构的学说；

(2)哥白尼与日心说；

(3)从世界上第一颗人造地球卫星发射成功，到人类第一次乘飞船进入太空；

(4)美国的“阿波罗”登月计划；

(5)我国“神舟”号飞船的五次成功飞行。宇航员杨利伟顺利进入太空绕地球航行。

随着科学的不断进步，人类对太空宇宙的探索越来越深入，宇宙的奥秘将逐渐被

揭示。

3、宇宙的组成

问题：宇宙究竟是由什么组成的？

地球及其他一切天体都是由物质组成的。物质处于不停的运动和发展之中。

二、物质由分子组成

1、问题：物质又是由什么组成的呢？

从古到今，人们一直在探寻着这个问题的答案。古希腊人认为宇宙万物是由水、火、土、气四元素组成；我们的祖先认为宇宙万物是由金、木、水、火、土五行组成。但这些看法都是不科学。到底物质又是由什么组成的呢？

2、分割物质实验：

物质分割有一个限度，分割到这一限度时小粒子能保持物质原来性质但用肉眼不能看到，只能借助电子显微镜观察。科学研究发现：任何物质都是由主其微小的粒子组成的，这些粒子保持了物质原来的性质，意大利物理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫做分子。

三、固态、液态、气态的微观模型

1、学生交流课前观察蜡凝固时体积的变化。(液体蜡在凝固时体积缩小，中间凹陷

下去。)

2、问题：我们知道物质一般以固态、液态、气态的形式存在。物质处于不同状态

具有不同的物理性质。从实验，我们看到物质在一般情况下由液态变为固态体积缩小，由液态变为气态，体积增大。物质由分子组成，那么，物质存在的形式与分子的存在状态是否联系呢？

3、探究：先让学生说说他们在课堂上听课，课间在教室里活动时，课间在操场上自由活动时这三种情况下活动的状态和活动空间。

固体具有一定的体积和形状；液体没有确定的形状，具有流动性；气体具有很强的流动性。

4、结论：根据以上探究，可以认为物质存在的形式与构成物质的分子的运动状态

有关。

四、原子结构

我们知道了物质同分子组成，人们又猜测分子能不能继续分割？科学家发现分子是由更小的粒子组成，并把这样的粒子称为原子。同时还发现有的分子由多个原子组成，有的分子由单个原子组成。

在一般情况下原子核所带的正电和核外电子所带的负电相相等。原子核由更小的粒子---质子和中子组成，而质子和中子又由更小的夸克组成……

达标自查

1、我们人类生活在广阔的宇宙里，太阳是中一千亿颗恒星中的一员，人类生活的地球在离太阳比较近的第条轨道上运行。目前发现的太阳系有大行星。

2、物质由微小的粒子组成。这些微小粒子保持了物质的性质，我们叫它。由于它的体积很小，一般要用观察。

3、固态物质中，粒子之间有强大的作用力，具有一定的和。

4、液体没有确定的，具有。气体粒子之间作用力小，故气体容易被。

并具有性。

5、物质由组成。分子由组成。原子核外的电子绕运动。

6、物质从液态变成气态的时候，体积变化的正确说法是( )

A、体积都变小

B、体积都变大

C、有的体积变大，有的体积变小

D、无法判断

7、下列说法中，不正确的是( )

A、固体有一定的形状和体积

B、液体有一定的形状和体积

C、液体有一定的体积，没有一定的形状

D、气体没有一定的形状和体积

8、下列单位换算中，正确的是( )

A、12nm=1.2×109m

B、12nm=1.2×10-9m

C、12nm=12×109m

D、 12nm=12×10-9m

9、下列对物质结构的描述，正确的是( )

A、固态物质的排列规则，就像学生做广播体操一样

B、液态物质的分子可以移动，就像操场上踢足球的学生一样可以在球场上跑动

C、气态物质的分子几乎不受力，就像下课以后的同学可以自由活动

能力提高

10、探究：物质从液态变成固态的时候，体积是变大了还是变小了？

猜想：

设计、进行实验：选用熟动物油作为探究对象。

把熟动物油放在烧杯里，用火加热，使它完全熔化，记下液面所在的刻度位置。

拿开火源，使熟动物油冷却。

观察：它的体积是变大了还是变小了？

你还可以用什么物质进一步进行探究？

写出你的探究结果：

11、探究：水结成冰以后，体积是变大了还是变小了？

猜想：

设计、进行实验：

分析结论：

交流：通过第10题和第11 题的探究，你有什么发现？