第二节《探索更小的微粒》教案(苏科版初二下)

第二节《探索更小的微粒》教案（苏科版初二下）
[设计讲明]
本节的教学设计，要紧从三个层面来展现比分子更小的微观粒子世界：第一方面通过学
生查阅资料，制作水分子的模型，结合学生在有关科学、自然等课程中所获得的对原子、分
子方面的差不多认识，是学生认识到分子是由原子组成的。

第二方面展现了比原子更小的世界，通过学生探究摩擦起电的活动，得出原子依旧能够再分的，使看起来专门深奥的知识通
过巧妙的探究活动来体会认识。

第三方面是展现了人们在探究原子内部的粒子世界所做的努
力以及所取得的成果，鼓舞学生献身科学的志向
[教学目标]
1、明白分子是由原子组成的，原子是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。

2、了解原子的核式模型，了解质子带正电，中子不带电，电子带负电。

3、对物质世界从微观到宏观的尺度有大致数量级的概念。

4、通过对微观粒子的了解，明白自然界还有许多未知的领域需要人类不断去探究、研究，
感知微观世界的丰富，体会人类在揭示微观世界隐秘所取得的重要成就。

[教具学具]
石墨、金刚石分子模型；DNA分子模型；反映原子模型的课件；玻璃棒、纸屑、丝绸；阴极
射线管；纸风车、水分子模型、塑料绳
[教学重点、难点]
1、重点：分子由原子组成，原子是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，了解人类探究微观世界的历程。

2、难点：了解原子的核式模型。

[
课前研究〔学习〕的咨询题]
1、查阅资料，了解水分子的构成，并制作模型
2、了解一些微观世界中的粒子的差不多知识
[教学过程]
教学时期
与时刻分
教师主导学生主体点评配
一、导入 4分钟师：同学们，通过上节课我们差不多
明白了物质是由分子组成的，那么分
子能不能再分呢？我们来看我国古代
的这么一段话〝一尺之棰，日取其半，
万世不竭〞。

它表达了什么意思呢？
师：那么是不是像他们讲得那样能够
无休止的分下去呢？上堂课要求大伙
儿回去后查阅资料，了解更多粒子情
形，大伙儿都完成得不错，那个地点
搜罗了一些相关网站。

那么今天就让
我们来连续探究更小的微粒吧！〔板
书：探究更小的微粒〕
生：大致意思是讲一根一尺长
的短木棍，每天截取一半，分
也分不完。

教师引导。

二、通过交流学习明白分子是由原子组成的，介绍单质与化合物。

9分钟师：通过前面的学习，大伙儿明白了
物质是由分子组成的〔物质→分子〕，
比如我们喝的水确实是由水分子组成
的。

那么，前一节课请大伙儿回去制
作一个水分子模型的，都做好了吗？
师：大伙儿都做得专门好。

那么让我
们来结合那个水分子模型谈谈什么缘
故讲分子是保持物质化学性质的最小
微粒吧！在那个地点我先谈一谈什么
是化学性质。

大伙儿对那个名词比较
生疏，事实上我们都看到过或听讲过
如此一些情形，如棉花能够燃烧，铁
会生锈等，这些差不多上化学性质。

假如将两个氢原子结合到一起就组成
了氢气分子，将两个氧原子结合到一
起就组成了氧气分子。

大伙儿都明白
氢气易燃会燃烧，氧气能够助燃，而
水是容易燃烧依旧不容易燃烧呢？
师：也确实是讲它们的化学性质不一
样！因此讲分子才是保持物质化学性
质的最小微粒，同时分子是能够再分
的，能够看到分子是由原子组成的。

〔分子→原子〕。

我这边也有几个分子
模型。

〔教师展现石墨、金刚石、富勒烯分
子模型给学生看〕
师：这是石墨分子模型，石墨是构成
铅笔心的要紧成分；这是金刚石分子
模型，金刚石确实是我们俗称的钻石；
这是富勒烯分子模型，富勒烯是专门
好的超导材料。

它们差不多上由一种
原子即碳原子组成的。

我们能够看到
石墨分子成层状，那其它的结构是什
么样的呢？
生：通过查阅资料，我明白了
水分子是由氢原子和氧原子
组成的，这是我做的一个水分
子模型，那个乒乓球代表氧原
子，这两个棒棒糖代表氢原
子，它们通过一种作用结合在
一起。

生：不易燃。

生：金刚石分子成塔状，富勒
烯分子像个球。

培养学生的动
手能力，探究
精神
师：专门好，它们原子的组成形式不一样，同时也导致了某些性质也不一样，如石墨较柔软便于书写，金刚石专门硬，能用来刻划玻璃。

但这几种物质差不多上由一种原子组成，它们是单质，假如由不同原子组成的物质确实是化合物。

大伙儿再看那个分子模型，它是大伙儿所熟知的DNA分子模型，它由多种原子组成，它们组成的确实是化合物。

三、通过摩擦起电实验，认识到原子是能够再分的。

13分钟师：现在我们明白了分子是能够再分
的，它是由原子组成的，那么原子是
不是组成物质的最小微粒呢？那就让
我们来进一步探究吧！大伙儿请看，
我这边有一根玻璃棒，那个地点还有
一些纸屑，现在当我用玻璃棒靠近纸
屑的时候你看到了什么现象？
师：那你能不能凭借我讲台上的仪器
使这根玻璃棒能吸引纸屑呢？
师：大伙儿看到什么现象？
师：什么缘故玻璃棒能够吸引纸屑
呢？
师：原先的橡胶棒可没带电啊，电是
从哪里来的呢？
师：这讲明了什么？
师：下面请大伙儿利用带来的塑料绳
做如此一个实验：用一只手抓住绳的
一端，用另一只干燥的手自上而下的
摩擦几次塑料绳。

实验前大伙儿猜猜
看会显现什么情形？
师：事实胜于雄辩，请大伙儿动手试
试。

师：那个现象是摩擦起电产生的另一种
作用。

我们都明白物质是由分子组成，
而分子是不带电的。

分子又是由原子
组成的，原子也是不带电，而物体相
互摩擦带上电后，物体与物体之间有
了两种不同的作用。

因此人们就开始
摸索原子能不能再分呢？
师：1897年，汤姆逊借助阴极射线管
发觉了电子，明白原子中含有电子，
后来人们经实验研究还发觉原先原子
是由原子核与电子组成的。

生：没看到什么。

生：老师，我来试试。

生：纸屑被玻璃棒吸起来了。

生：摩擦后的橡胶棒带电了
生：电是由于毛皮摩擦橡胶棒
后，使橡胶棒带上的。

生：原子是能够再分的。

生1：塑料绳合拢。

生2：塑料绳合不拢。

〔学生动手操作〕
发觉塑料绳合不拢。

学生找相关材
料，做摩擦起
电试验
师：我有这么个装置，大伙儿能够看到它里面有一个小风车。

当我没有接通电源时，请大伙儿注意观看小风车，你们看到了什么？
师：当我接通电源时，你又看到了什么？
师：小风车由不转动到转动，这是如何回事呢？那先来让我们看一下那个纸做的风车吧！假如想使它转动，你会如何做？
师：那也确实是要靠外界给它一个作用才能使它转动。

那我们回过头来看一看那个装置，当接通电源后，小风车也由静止到转动这讲明了什么？师：事实上这确实是一个阴极射线管，它会发出电子，小风车由静止到转动确实是因为有不的物体给它一个作用，那那个物体是什么呢？
师：那你看到了电子在撞击小风车了吗?
师：小风车却在电子流的冲击下转动了。

讲明了电子在高速运动时有什么样的特点？
师：通过那个装置中的小风车的转动使我们认识到了电子的有关性质，这关于我们今后在研究看不见，摸不着得物体的性质时带来了什么样的启发呢？生：没什么现象。

生：小风车转动了。

生1：吹。

生2：用手指推它。

生：讲明了有外界给了小风车一个作用
生：汤姆逊发觉的电子。

生：没有。

生：电子在冲击小风车时具有较大的能量
生：在研究看不见摸不着的物体的性质时，可借助它对其他物体的作用情形来了解。

四、体会科学家在探讨其他粒子的情形时采纳的科学方法。

14分钟师：那么原子核能不能再分呢？那个
咨询题也是卢瑟福一直在摸索的咨询
题。

卢瑟福对原子内部结构早就建立
了一个模型，他认为原子核是由粒子
组成的，但是如何明白里面的具体情
形呢？假如我给你一个核桃，你要想
看到里面的东西，你会如何办？
师：核桃之因此被敲碎，是因为在敲
击过程中锤子给了核桃专门大的能
量。

而且大伙儿也都明白，当锤子敲
生：用锤子敲，把它敲碎。

生：与速度有关。

学生认识加速
器的作用原子核
电子
原子
下去越快时，核桃壳碎得也越厉害，这也讲明现在的能量与什么有关？师：因此卢瑟福就想用高速运动的粒子轰击原子核的方法，把粒子轰出来。

谁来讲讲看他是如何做的？他通过这种方法发觉了什么粒子？
师：假如当时他认为原子核是像实心
球一样的，可能发觉质子就可不能是他了。

师：原子核里面还会可不能有其他粒子呢？
师：是如何被发觉的呢？
师：到目前为止，我们差不多明白了原子是由原子核、电子组成的，而原子核又是由质子、中子组成的，
曾经就有人想象原子核平均分布在原子球中，而电子就像葡萄干一样嵌在球体的某些固定位置。

那么你会如何样想象它们在原子内分布呢？
师：关于原子的内部情形在历史上也争辩了较长时刻，但通过实验证明卢瑟福的原子行星模型比较符合实际。

〔教师用课件反映原子模型〕
师：大伙儿看一下这有点像什么？
介绍原子的行星结构模型
师：那么质子、中子能不能再分下去呢？假如能，它们又是由什么组成的呢？
师：那么谁来讲一讲夸克的发觉呢？师：通过刚
才这位
同学的
介绍，我
们明白
了当时
为了检
验盖尔生：1919年，卢瑟福用α粒子从氮原子核中打出了质子。

〔学生结合资料汇报情形〕
生：有中子。

生：1932年，查德威克发觉了中子。

〔学生结合资料汇报情形〕
生1：枣糕模型。

生2：行星模型。

生：像地球绕太阳旋转一样。

原子核
质子
中子
曼所提出的设想，
科
学家们进行了不懈的努力。

为了使粒子获得巨额的能量，
人们采取的方法确实是将粒子的运动速度加至极快
，因此人们便不断的改进加速
器。

可见加速器是我们探究微小粒子的有力武
器。

师：现在我们明白了原先质子、中子差不多上由夸克组成的。

那么夸克可不能够再分呢？
师：假如想找到更小的微粒，假如你是科学家，你会如何做？
师：专门好。

在探究微观世界的进程中，人们不断发明探测工具，由放大镜到显微镜再到加速器。

这些工具拓展了人们的视野，随着科学技术的进步，我们有理由相信人们
生：能，它们差不多上由夸克组成的。

生：1964年盖尔曼提出了夸克的猜想。

〔学生结合资料汇报情形〕
生：能够吧。

生：我会进一步提高粒子的运动速度，改进加速器。

→夸克
质子 中子
对微观世界的探究还会连续深入下去。

五、信息反馈。

2分钟师：下面请大伙儿看书第32页的信息
快递，你从中能够猎取什么样的信息
呢？
生：从〝大分子〞到〝夸
克〞，其直径越来越小，夸克
与电子的直径数量级最小，它
们的结构由复杂到简单。

学生得到感性
的认识
八、小结。

3分钟师：今天这堂课我们踏着前人的足迹
探究了更小的微粒，并进一步学习了
先建立模型，再利用适当的工具进行
实验探究，验证猜想的科学方法。

因
此，摆在人类面前还有专门多未知的
咨询题，比如夸克是不是组成物质的
最小微粒？这就有待于在座的各位同
学连续探究下去！
鼓舞学生
九、布置作
业。

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[保留板书]
二、探究更小的微粒
1．分子是保持物质化学性质的最小微粒
2．分子由原子组成，原子由原子核与核外电子组成，原子核由中子和质子组成原子核带正电，电子带负电，中子不带电，质子带正电
3．人类探究更小粒子的历程
1897年，汤姆孙——发觉了电子
1919年，卢瑟福——发觉了质子
1932年，查德威克——发觉了中子
1961年，盖尔曼——提出夸克的设想
[教学评判]
1、本节课的教学建立在老师与学生充分预备的基础上，第一节学生在学习了物质的分子模型，接触到微小粒子，但深入到分子的内部去研究是不可能的，因此在课前要安排学生搜集与阅读关于这一方面的资料，在课前与课堂教学中进行交流与讨论。

2、本节是对微观世界进行更深入的探究，一方面要让学生体会微观世界的奥妙，另一方面要让学生建立〝小〞的概念，了解探究微观世界的科学方法的形成过程。

3、充分运用各种教学媒体如多媒体得展现、观看教学碟片、采纳网络教学等渠道来出现，关心学生认识微观结构和物质微观结构的探究历程。

[教学资源]
从原子到差不多粒子
查找差不多粒子之路：
卢瑟福发觉了原子核以后，原子研究成为物理学家的热门研究领域，原子不可分的观点消声匿迹，物理学家们不仅不再相信原子是物质的最小组块，而且认为比原子小得多的原子
核也是一个庞大而奇异的家族。

物理学家们全力以赴探讨原子学中的三大咨询题：第一，如何描画可供人们直观想象的原子核蓝图。

第二，原子核中的作用力是何种性质的力?第三，原子核中的各种成员受什么力学规律支配?回答这三个咨询题都牵涉到原子核中的一些更小的微粒，也确实是原子核物理中所讲的差不多粒子。

物理学家们尽管已抛弃了原子不可分的观点，但忍不住依旧要咨询物质怎么讲是由哪些差不多粒子组成的呢?那个咨询题提出本身就隐含着一种在认识论上尚有分歧的假设，即物质能够被分成最差不多的单位。

因此差不多粒子的提法受到了许多哲学家的批判，但查找差不多粒子却成了世界物理学家共同的目标。

物理学家认为，在一定层次结构范畴内，查找差不多粒子仍旧是有意义的工作。