初中物理北师大版九年级全册一 探索微观世界的历程教学设计
展开知识与技能
1.了解人类对探索物质微观结构的认识过程.
2.了解电子的发现过程和原子的核式结构模型.
3.了解夸克模型.
4.了解纳米材料的应用.
过程与方法
通过知识讲解、交流讨论,培养学生探索真理的科学态度、方法.
情感、态度与价值观
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.
【教学重点】
物质是由分子和原子组成的及原子的核式结构模型..
【教学难点】
学生对微观世界“小”的概念的建立和探索微观世界的科学方法的形成过程.
【教学过程】
复习引入新课
(一)复习提问
分子动理论告诉我们物质是由什么组成?它是不是物质的组成的最小微粒?你知道的物质组成的最小微粒是什么?
(二)引入新课
物质组成的最小微粒是什么?人类对微观世界的探索经历怎样?今天我们就来学习《探索微观世界的历程》
新课学习
(一)思维的火花、走向科学
学生阅读教材,交流原子的探索过程,教师给予总结指导
1.正像绿墙是由树干和枝叶组成似的,大自然中的万物都是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.——德谟克里特.
2.17世纪,以“化学之父”道尔顿和玻意耳为代表的科学家通过大量的实验才复活和确立了。道尔顿和玻意耳等科学家研究测量了大量物质的化学反应,发现并确认了如下事实:
(1)多数物质可由其他物质通过化学反应合成,这些物质称为化合物.
(2)一些物质不能由其他物质通过化学反应来合成,这些物质称为单质,也称为元素.
(3)对应各种元素,存在着各种原子,元素的差异就在于它们的原子是不同的.原子是元素保持化学性质不变的不可再分的最小单元.
3.1811年,意大利的科学家阿伏伽德罗进一步指出,物质一般不是直接由原子组成,而是由几个原子相结合的分子构成的.
4.1 cm3的水分子中含有3.34×1022个水分子.一个水分子的质量约为3×10-26 kg,最小的分子只有10-27 kg,其尺度相当于一根头发丝直径的十万分之一.组成生命的基本组元DNA分子含有几百万个原子.
(二)揭开原子的面纱
学生阅读课本P194-196,完成以下问题:
1.1897年,英国的物理学家汤姆孙发现,阴极射线在电场或磁场的作用下可发生偏转,方向与带负电的粒子相同,表明这是一种带负电的粒子流,后来人们称这种粒子为电子.电子的发现表明原子并不是物质的不可再分的最小单元.
2.为了探索原子结构,人们用已知粒子轰击薄金属箔,它们会与金属原子作用发生偏转.通过观察这种偏转情况可以获得原子内部信息,这种实验叫散射实验.
ɑ粒子散射实验证明了原子中带正电的物质只占很小的体积,但密度很大,几乎集中了原子的全部质量.
3.卢瑟福发现了带正电的质子,查德威克发现了不带电的中子,并最终确定了原子核就是由质子和中子组成的.
(三)探索未有穷期
阅读课本P195-196,完成以下问题:
1.1964年,美国物理学家盖尔曼提出质子、中子、介子、超子等都由三种基础粒子组成,它们分别是上夸克、下夸克和奇异夸克,这一模型被称为夸克模型.
2.至今为止我们已经知道了6种夸克:上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克.
(四)纳米科技:从幻想到现实
【自主学习】
阅读课本P196-197,完成以下问题:
1.微观粒子的空间尺度(如右图):
2.1纳米是10-9m,纳米科技指的是在纳米尺度上了解和控制物质时,发现的新现象,所发明的新技术.
3.纳米科技的思想源自于美国物理学家费恩曼的一次演讲.1986年发明的扫描隧道显微镜使观察和操纵原子变为了现实.
4.纳米材料的应用有哪些
【课堂练习】
1.关于原子和原子核,下列说法正确的是( )
A. 原子由原子核和核外电子组成 B. 原子由中子和质子组成
C. 原子核由中子和电子组成 D. 原子核不能再分
2.根据卢瑟福的原子行星模型理论,原子中不带电的是( )
A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 核子
3.在研究原子结构时,物理学家汤姆生将所发现的带负电的粒子称为( )
A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 核子
4.物理学中一个基本的观念是“世界是由物质组成的”.
(1)1811年,意大利物理学家阿伏加德罗将组成物质的仍能保持其化学性质不变的最小微粒命名为 ________.1911年,著名物理学家卢瑟福在进行了α粒子散射实验后,提出原子核式结构模型.该模型认为,原子是由带 ________电的原子核和带 ________电的核外电子构成.
(2)以氢原子为例,图中能正确示意氢原子核式结构的是图 ________(甲/乙/丙/丁).
【板书设计】
电子
物质→分子→原子质子
原子核 夸克
电子
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