8　粒子和宇宙教学实录及点评

一、探索微观世界的历程

一、素质教育目标

(一)知识目标

1、物质是由分子和原子组成的。

2、原子的核式结构模型。

3、基本粒子的发现及构成。

4、纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。

(二)能力目标

通过实验探索、交流讨论，培养学生的动手能力和探索真理的科学态度、方法。

(三)情感体验目标

通过了解人类探索太阳系及宇宙的历程、人类探索微观世界的历程，认识人类的探索将不断深入。学生在学习中了解、感受科学发展过程中蕴藏着浓郁的科学精神和人文情操，帮助学生建立科学的物质观和世界观，以科学的态度去看待客观世界和人类的生活空间、生存环境。

二、教学设想

1、重难点

重点：电子的发现及原子的核式结构

难点：夸克模型

2、课型及基本教学思路

本节课内容为新授课。教学中提倡通过图片展示各种分子、原子，利用多媒体手段帮助学生认识微观结构和物质微观结构的探究历程，从而激发学生的学习兴趣。其中可演示一些现象来说明不同的物质具有不同的性质，分子是能够独立存在并保持物质性质的最小微粒。对于原子的核式结构模型的介绍，应通过各种教学媒体来呈现，帮助学生认识物质的微观结构及其探究历程。教学中可让学生提出各种自己的猜想和假设，通过交流、讨论，调动学生学习的积极性。提倡在教学过程中能够将物理学发展中，对某一问题不同看法的争论过程展示给学生，说明经过一段时间后，才形成了今天人们形成共识的理论和观点，不提倡只将今天认为正确的观点直接教给学生。提倡教学过程中应该将今天还没有解决的问题或有疑问的问题告诉学生，号召学生继续探索，不提倡给学生所学的知识都是完

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美无缺、已经到头的感觉。

三、教具

挂图、有条件的可用多媒体图文并茂的展示各种原子、分子和原子核的模型。

四、教学步骤

(一)教学流程

1、整体感知

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中。经科学研究发现，任何物质都是由极其微小的分子组成的。固态物质中，分子的排列十分紧密，粒子间有强大的作用力，因而固体具有一定的体积和形状。液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体的小，因而液体没有确定的形状，具有流动性。气态物质中，分子极度散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子间的作用力极小，容易被压缩，因而气体具有流动性。分子是由原子组成的，科学家发现，原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在绕核高速运动。研究发现，原子核是由更小的粒子——质子和中子组成。人们对微观世界的认识，是随着科技的发展不断深入的。人类对纳米科学技术和纳米材料的研究，说明了微观物质世界又影响了宏观物质世界的研究和开展。

2、知识探究

（1）思维的火花

教师让学生观察教科书第192页图16-1，启发学生：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）走向科学

互动1：原子论是如何确立的？

明确：通过教科书第192-193页内容可知：由于古希腊学者的“原子论”思想缺少科学实验基础，所以在“物质是由什么构成”的争论中，长期以来不占上风。直到17世纪下半叶和18世纪，以波意耳和道尔顿为代表的科学家才复活和确立了原子论。他们研究和测量了大量物质的化学反应，发现并确认了一些事实（P193上内容）。

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互动2：物质由分子构成、分子由原子构成是怎么提出的？

明确：教师可通过让学生自学阅读P193部分内容，让学生知道，在1811年，意大利科学家阿伏伽德罗指出，无论化合物还是单质，它们一般并不是直接由原子组成的，而是由几个原子相结合的分子构成的。单质的分子由同种原子构成，化合物的分子由两种或两种以上原子构成。引导学生观察图16-3和图16-4图片，加深理解。

（3）揭开原子的“面纱”

互动3：电子的发现

明确：教师可以通过实验演示说明电子的怎么发现的，提出汤姆孙因此获得了1906年诺贝尔物理学奖。

互动4：质子的发现

明确：教师可以借助多媒体教学展示“卢瑟福散射实验”，说明质子发现的原理。

（4）探索未有穷期

互动5：中子是由谁发现的？夸克模型是怎么提出的？6种夸克都有哪几种？

明确：教师可以通过多媒体视频讲解这部分知识点，让学生知道中子的发现者，夸克模型的提出以及主要物理学家的介绍。

（5）纳米科技：从幻想到现实

引导学生观察P196图16-10微观粒子的空间尺寸，让学生了解大致的空间尺度示意图。从而引出纳米的概念。再借助多媒体教学讲解纳米科技的应用。

互动6：纳米科学技术是人类在认识和探索物质世界的微观结构的进程中发展起来的一种技术，那么纳米技术在生活中有哪些应用呢？

明确：教师可以让学生阅读教科书第7、8页有关“纳米科学技术”的内容，不要求学生一定理解其中的术语，但要让学生知道“纳米”是一个长度的单位，纳米科学技术是人类认识和探索物质的微观结构中发展起来的一种技术。纳米是一个长度单位，符号是nm。1 nm＝10-9m。一般分子的直径大约为0.3～0.4 nm。纳米科学技术是纳米尺度内(0.1 nm～100 nm)的科学技术，研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子。科学研究表明：当物质被细分到纳米尺度，物质原有的属性一般会发生比较显著的变化。科学工作者正是通过对分子或原子的操纵，进行纳米科学技术的研究，并取得了可喜的成绩。

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三、学习小结

1、内容总结

本节课学习分子可由一个原子组成，也可由多个原子组成。在原子的中心有一个原子核，在核外有一定数目的电子绕核高速运动。了解纳米科学技术及其在生活中的应用。

2、方法归纳

本节课运用了以文献资料为主的科学发展史的科学探究过程方法，向学生展示了人类生存的物质世界的真实画卷，让学生初步认识物质世界的基本构成。

四、延伸拓展

链接生活：将一个普通的玻璃杯装满水，估算杯中水所含水分子的数量。

五、板书设计

一、探索微观世界的历程

1、思维的火花

2、走向科学

（1）分子

（2）原子

3、揭开原子的“面纱”

（1）电子

（2）质子

4、探索未有穷期

（1）中子

（2）基本粒子

（3）夸克模型

5、纳米科学技术

①纳米是长度单位，符号为nm，1 nm＝10-9m。

②纳米科学技术及应用。

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