一、宇宙和微观世界PPT专用课堂实录内容

九年级物理

教案

11.1 宇宙和微观世界

1课时

教学目标：

知道宇宙由物质组成，物质由分子组成，分子由原子组成，原子由原子核和电子组成

知道分子的概念

知道物质处在不同状态具有不同物理性质及其原因

知道固态液态气态的微观模型

教学重难点：

重点：宇宙、物质、分子的组成

难点：理解分子的概念

教学步骤：

一、宇宙是由物质组成的

1．

物体和物质

生活中，充斥着各种各样的“东西”，有大有小，如教室中的桌椅、讲台、空调、黑板、粉笔；又比如空气中的尘埃，同学们，同学们穿的衣服，用的文具等等，举不胜举。这些具体的“东西”，物理上称之为“物体”。要形成这些物体，需要一定的材料，这些材料在物理上称之为“物质”。如：教室的前门，是物体，前门的材料铁就是物质。

2．宇宙的组成

除了我们身边的这些常见物体，整个宇宙中，还有大大小小的天体，如行星，恒星等，另外宇宙中还有很多肉眼无法看见的物体，如细菌。总而言之，整个宇宙中的所有物体都由物质组成，或者是，宇宙中的物质形成了各式各样的物体。所以，我们说，“宇宙是由物质组成的”。

并且，宇宙中的所有物质都在时刻不停地运动和发展。

二、物质是由分子组成的

1．分子的概念

宇宙由物质组成，那物质又是由什么组成的呢？

想想议议：将一个玻璃杯打碎，得到玻璃碎屑。将大块碎屑继续打碎，得到更小的碎屑，继续将小碎屑打碎，又得到更小的碎屑，重复这个过程，得到的碎屑越来越小，这个过程，能够无限分割下去？

下面以蔗糖为例。大家都知道，蔗糖是甜的。物理上，描述为“甜是糖的一种性质”。将蔗糖像上面的玻璃一样组建分割，得到越来越小的颗粒。一开始，颗粒一直是甜的，即依然是糖。当颗粒小到某一特殊大小（此时，肉眼不可见）时，情况会发生变化，如果再进一步分割，得到的颗粒将忽然变得不甜，即不再是糖了。这个特殊大小的颗粒，就作为糖和“非糖”的分界点，比它大，是糖，比他小，不是糖，也就是说，它是作为糖的最小单位。为了体现它的特殊性，就把他称为“蔗糖分子”。宇宙中的一切物质，都存在这么一个特殊的最小颗粒——分子。

所以：分子是能保持物质原有性质的最小粒子。

2．

原子及其结构

物质由分子组成，分子又是由什么组成的呢？

经过研究发现，分子是由更小的原子组成的。有的分子由一个原子组成，称为单原子分子，有的分子由两个及两个以上原子组成，称为多原子分子。

原子的结构：原子也可以像分子一样继续分割，得到更小的单位。它的内部结构与太阳系类似，它的中心是带正电的原子核，在原子核周围有一定数目的带负电的电子第

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在绕核运动。由于原子核带的正电数目与所以电子所带负电相等，故原子对外不显电性。这个原子内部结构模型，是卢瑟福提出的，故称为“卢瑟福核式结构模型”。

思考：原子核能不能继续分割呢？

经过研究发现，原子核也有内部结构，由带正电的质子和不带电的中子组成。且质子和中子内部也还有更细小的结构。

思考：从物质到分子，从分子到原子，从原子到原子核、电子，从原子核到质子、中子，粒子越来越小。那么，粒子能不能无限分割下去呢？

思考：原子能否保持物体的性质？

3．

分子和原子

分子和原子均很小，不能被肉眼所见。

如果将分子看作球形，分子的大小大约为百亿分之几米，通常用10-10为单位衡量。越复杂的分子，包含的原子数目越多，分子就越大。原子更小，人类肉眼能看见的最小尘埃，也包含了约1015个原子。

三、固态、液态、气态的微观模型

宇宙中有形形色色的物质，这些物质有多种状态，常见物质一般以固态、液态、气态的形式存在。物质处在不同状态时，具有不同的物理性质。

比如生命最重要的水，液态叫水，固态叫冰，气态叫水蒸气。这三种状态下的最小单位均为水分子，是同一种物质。冰、水均肉眼可见，而水蒸气不可见；冰没有流动性，而水、水蒸气有流动性。同样的物质，可以有不同性质。那么，是什么原因造成了同种物质在不同状态下的不同性质呢？

首先，无论物质处在何种状态下，组成物质的分子是否发生变化？当然，分子没有发生变化，如果分子变了，物质种类就变了，因为分子是保持该种物质原有性质的最小微粒。

既然分子没有发生变化，那么造成性质变化的原因是什么呢？

这就要从分子的排列方式上找原因了。通过研究，发现物质处在不同状态时，分子结构不同，从而使物质性质发生改变。

比如物质的体积。大多数物质从液态变为固态时体积变小（水例外），从液态变为气态时体积显著增大，原因就是不同状态时，分子间隙发生了改变。

固态

液态

气态

排列情况

分子间隙

分子间作用力

紧密

没有固定位置，运动比较自由

极度散乱

四向高速运动

有无确定体积

有

有

无

有无流动性

无

有

有

小

较大

很大

强大

比固体小

极小

四、纳米科学技术

纳米是一个长度单位，符号是nm，1nm=10-9m。纳米技术指纳米尺度内（0.1nm-100nm）内的科学技术。

五、板书设计

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质子

原子核

中子

1．宇宙——物质——分子——原子

电子

2．纳米技术

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