1.2热大爆炸宇宙模型教学设计（表格式）-2023-2024学年华东师大版九年级下册科学

华师大版九下科学§1.2热大爆炸宇宙模型教学设计 课题 1.2热大爆炸宇宙模型 单元 一 学科 科学 年级 九下 教材分析 本节是在学习了《我们的宇宙》，学生已对宇宙的浩瀚有了初步的认识后，再围绕银河系和宇宙展开，按照“查阅资料－分析资料－推理总结－讨论交流－得出结论”的线索，引导学生归纳出宇宙的起源、天体的形成起因等知识，从而认识宇宙起源于热大爆炸，并了解其中的有力证据是微波背景辐射，同时认识到宇宙的密度决定其未来的形态。 本节内容既是前述知识的深化，又是后续恒星的的演化、地球的演化等知识的基础。 本节内容拟用1课时完成。 学习 目标 科学观念：了解宇宙起源于热大爆炸及其证据；了解宇宙正在演化；了解宇宙物质密度决定其未来的唯一条件。 科学思维：运用科学模型去认识宇宙知识；感性对待宇宙的起源与演化。 探究实践：通过视频和图片等得到更多的关于宇宙的感性知识。 态度责任：通过学习帮助学生树立正确的宇宙观。 重点 热大爆炸宇宙理论及其证据微波背景辐射；宇宙的演化过程； 难点 微波背景辐射作为热大爆炸的重要证据；宇宙的密度决定宇宙的形态 教学环节 教师活动 设计意图 导 入 新 课 知识回顾： 1、宇宙中存在各种各样的天体，按照它们的体积大小和质量大小以及运动规律是否相同等条件，可以归属于 、 、 、 等不同层次。 2、研究宇宙时，通常可把 作为宇宙的基本组成部分。 3、天文观测表明，宇宙在大尺度上是 和 的。 4、观测到的星系间存在 的现象，所以推测宇宙正在进行着 的 。 导 入 新 课 讲 授 新 课 视频：唯美星系 概述： 宇宙起源于热大爆炸，从大爆炸到现在已经过去了约137亿年。 在这137亿年中，从无到有，先后产生了各种化学元素，出现了星系、恒星、行星；在地球这样的行星上还出现了生命和智慧生物—人类。 宇宙从大爆炸起就始终在膨胀，现在正在加速膨胀。 宇宙的将来会怎样，目前的观测证据还不能给出非常令人信服的答案，也许你长大后会揭开宇宙未来命运的秘密。 新知讲解： 一、宇宙的起源 1、宇宙的前身： 根据星系之间在相互远离的事实，我们可以推断宇宙正在膨胀，还可以进一步推断宇宙有一个开端。因为宇宙现在的膨胀正是过去的继续，在遥远的过去总存在这样一个时刻，那时宇宙间所有物质紧紧挤压在一起，物质密度极大，温度极高，宇宙的一切正是从这一时刻突然发生。 2、热大爆炸理论： 科学家把宇宙从密度和温度都是极大的时刻开始的膨胀，形象地称为热大爆炸。 宇宙起源于热大爆炸，且这个大爆炸是没有中心的爆炸，即宇宙大爆炸是一种在每个地方同时发生，从一开始就充满整个宇宙的爆炸。 阅读：开创热大爆炸宇宙学的物理学家伽莫夫 小资料：没有中心的爆炸 二、热大爆炸的证据—微波背景辐射 1、观测发现微波背景辐射： （1）20世纪60年代，科学家接收到了来自宇宙的微波电磁波信号； （2）科学家证实，宇宙各处都存在这样的微波辐射，这一辐射相当于热力学温度3 K（相当于-270℃）的热辐射。 （3）科学家还发现无论从什么地方测量及向什么方向测量，都能观测到温度为3K的微波背景辐射，所以这是一个均匀的各向同性的辐射，可以肯定这是来自宇宙深处的辐射。 （4）弥漫于整个宇宙的微波辐射，被称为微波背景辐射。 2、微波背景辐射是宇宙起源于热大爆炸的有力证据： （1）微波背景辐射为宇宙起源于热大爆炸提供了有力的证据，3 K就是热大爆炸留下的余温。 （2）热大爆炸后，宇宙的密度开始减小，宇宙的温度开始下降。 阅读：证明宇宙大爆炸的三大证据 视频：热大爆炸 三、宇宙的演化 1、宇宙从大爆炸起就始终在演化着。 2、太阳和地球的产生： 1）大爆炸后约3分钟宇宙中出现了复合原子核； 2）大爆炸后10亿年宇宙中出现了星系和恒星； 3）大爆炸后100万年宇宙中出现太阳和地球。 3、宇宙由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的，这些初始状态大约存在于133亿年至139亿年前)，并经过不断的膨胀与繁衍到达今天的状态。 四、宇宙的将来 1、决定因素：宇宙既然有过去就一定有将来。宇宙的将来由现在观测到的宇宙中物质的的密度决定的。 1）如果宇宙密度大于4.5×10-27千克/米3，宇宙的膨胀会由于引力的作用而停下来，转而开始收缩，最终回到高温高密的状态。 2）如果宇