宇宙和微观世界

第一节 宇宙和微观世界（1） (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 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。 查阅、收集有关太阳系、银河系的资料、人类探索宇宙的资料。 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
步入九年级，学生对物理知识已有了一个初步的认识，他们渴望更 加深入地研究多姿多彩的物质世界，课本从第十章开始介绍“多彩的物 质世界”，从宏观走向微观又从微观走向宏观是本节的主体脉络．一方 面，让学生认识宇宙的宽阔无垠；另一方面，让学生在宽阔无垠的宇宙 中认识到太阳系及整个宇宙的漫长经历．紧接着，课本从宏观宇宙谈到 了微观的物质世界．分子、原子的介绍加深了学生对物质世界的认识， 在以后的几节课中，谈了质量、密度的概念，以及如何测量质量、密度 等的知识点，使学生对物质世界的认识更加深入．
引导学生 总结
谈感受
日常生活中物质 的状态有：固 态、液态、气 态。这三种状态 在宏观上有什么 特点？
提问
学生讨 论，完 成表格
出示表 格
讨论猜想：为什 么固、液、气三 老师引导 态会具有这样的
学生讨
讲授新课 布置作业
宏观特点？ 猜想：与物质的 分子排列情况有 关。 为了表示三态物 质分子排列情况 的不同，需要建 立一个模型。
本节的内容重在提高学生的学习兴趣，因此比较浅显地介绍了宇宙 的组成、原子的结构、纳米技术等，加深了学生的学习兴趣，因此在讲 授本节时应重在提高学生的学习积极性，尽量使学生参与其中，并且应
设计一些简单易行的实验提高学生的学习兴趣． 教学目标 一、知识目标 1．知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子、原子组成的． 2．初步了解原子的结构． 3．对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解． 二、能力目标 1．通过活动和生活经验了解一些现象． 2．应用所学知识了解宇宙的构成，并会解释一些常见的现象． 三、德育目标 1．通过介绍宏观世界和微观世界的知识，激发学生的学习兴趣． 2．帮助学生树立科学的物质世界观和价值观等，为以后的学习作充分 的准备． 3．通过了解宇宙，认识人类的探索过程． 教学重点 物体的三态变化． 教学难点 正确理解宇宙及其组成． 教学方法 分析讨论法：通过学生积极的活动，了解三态变化及其生活中的一些常 见现象. 教具准备 一块冰糖、废旧的玻璃杯、原子结构模型、水、形状不同的杯子、录像 机等． 课时安排 1课时 教学过程 一、导入新课 [师]同学们，我们都生活在一个美丽的世界上．大家看，我们的世界中 有蓝天、有白云、有花朵，这么多美丽的现象都离不开我们这个美丽的 地球． (教师引导同学们观察教材中图10．1-1和图10．1-2中的两幅图) [师]看到这些，同学们能想到什么问题呢? [生]宇宙的组成是怎样的呢? [生]太阳系的组成呢?地球在太阳系中是怎样运动的呢? [生]科学界说火星上已发现了生物生存的痕迹． [师]同学们的问题提得很好，通过这一节的学习，我们来了解一下宇宙
分析结论：
交流：通过第10题和第11 题的探究，你有什么发现？
第一节 宇宙和微观世界（2）
课 题
11.1宇宙和微观 课
世界
型
新授课
课 时
1 授课人
重 能描述固液气三物态的基本特征，了解固液气三物态微观的 点 分子排列。
难 点
学生对物质世界从宏观到微观尺度的了解
知识与技能：大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，认识
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：
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。
固态、液态、气态的微观模型
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，
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？
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。
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。
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
学家原子。同时还
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？ 综合观察课本图10.1-1和课本图10.12-1。
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；
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：( )。
论 学生讨 论建立 模型 并上台 展示
设计实验验证模 老师指导 学生实
型的正确性
验
得出结论，并让 学生完成表格。 总结： 搜集资料→得出 结论→提出问题 →猜想假设→建 立模型→实验验 证→得出结论
教师引导
老师总结整 节课的程 序。
学生讨 论
搜集资料探究纳米材料
第一节 宇宙和微观世界（3） 从容说课
和微观世界． 二、新课教学 1．宇宙是由物质组成的 [师]奇妙的宇宙中，一定有许许多多的物质未被发现，大家认为宇宙是 由什么组成的呢? [生]各种各样的物质． [师)对，这些物质包括很多，从“小”的说，有我们人类以及我们所生 活的地球；从“大”的说，有除了地球以外的其他行星．地球处于太阳 系中，这是同学们知道的天文知识． [生]地球处于离太阳较近的第三条轨道上，此外还有若干小行星、彗星 等天体绕太阳运动． [师]总结得很好，课本上的两幅图，已经很形象地给我们介绍了广阔的 宇宙． 2．物质是由分子组成的 [生]既然宇宙是由物质组成的，那么物质又是由什么组成的呢? [想想议议] [师]：如果我们把一个玻璃杯打碎了，碎片还是玻璃，然后我们把碎片 再分割．如果不断地分割下去，有没有一个限度呢? [生]如果能一直分割，分到最后还是玻璃吗? [师]同学们提出的问题非常好，老师这儿有一块冰糖(教师出示)．这块 冰糖能不能无限分割下去呢?同学们讨论并请大家大胆发表你的看法． [生]糖是甜的，开始分割时糖仍是甜的．如果继续分割下去，当把糖粒 分割到没有甜味的时候，就不再是糖了． [师]讲得非常好．我们把能保持糖这种物质原来性质的最小微粒叫做糖 的“分子”． [生]在分割玻璃的时候是不是也可以说能保持玻璃这种物质原来性质的 最小微粒叫做玻璃的“分子”呢? [生]我觉得是可以的． [师]组成玻璃杯的是玻璃分子，组成糖的是糖分子． [生]也能说组成水的是水分子． [师]非常正确．现在谁可以告诉大家物质是由什么组成的呢? [生]物质是由分子组成的． [师]什么是分子呢? [生]保持物质原来性质的微小粒子叫做分子(molecule)． [师]同学们总结得很好．物质是由分子组成的．由于分子间有一定的距 离，因此物质就有一定的存在形态． 3．固态、液态和气态的微观模型
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： 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； 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； 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； 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。 3．人类对宇宙的探究过程。 交流资料： 中国古代关于宇宙结构的学说； 哥白尼与日心说； 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； 美国的“阿波罗”登月计划； 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。 4．宇宙的组成 问题：宇宙究竟是由什么组成的？