5.5“基本”粒子 教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

5.5“基本”粒子教案 【教材分析】 (一)教材分析 本课题为普通高中物理选择性必修第三册，第五章第五节的内容《“基本”粒子》。 课程内容方面，探索物质结构，认识微观粒子的发现过程。在学习中，使学生体验到科学过程 和科学方法。并认识科学技术在促进人类社会发展中的作用。使学生在学习的过程中建构相对 完整、科学的物质观念。 【教学目标】 (一)教学目标 物理观念：了解构成物质的“基本粒子”，了解粒子物理的发展史。 科学思维：感知人类（科学家）探索粒子奥秘的过程和方法，能够突破传统思维重新认识客观 物质世界。 科学探究：通过对“基本”粒子发现过程的学习，体会科学的进步。 科学态度与责任：学习科学家们研究问题的方法，坚持实事求是的科学态度，体验其工作的艰 辛，激发探索未来科学的热情。 【教学重难点】 (一)教学重难点 重点了解构成物质的粒子。 难点 各种微观粒子模型的理解。 【新课导入】 (一)新课导入 原子核是由质子和中子组成的，质子和中子有没有更深层次的结构呢？ 【新课讲解】 (一)发现新粒了 发现新粒子 1.新粒子：1932年发现了正电子，1937年发现了4子，1947年发现了K介子和π介子，后 来还发现了超子等。 2.反粒子：实验中发现，存在着这样一类粒子，它们的质量、寿命、自旋等物理性质与过去 已经发现的粒子相同，而电荷等其他性质相反，这些粒子叫作反粒子。例如，电子的反粒子是 正电子，质子的反粒子是反质子。 (一)粒子的分类 粒子的分类 粒子的分类 概念 实例 备注 强子 参与强相互作用的粒 质子、中子 强子有内部结 子 构，有夸克构成 轻子 不参与强相互作用的 电子、电子中微 未发现内部结构 粒子 子、μ子、子 中微子以及子和 子中微子 规范玻色子 传递各种相互作用的 光子、中间玻色 光子、中间玻色 粒子 子(W和Z玻色 子 子)、胶子 胶子分别传递电 磁、弱、强相互 作用 希格斯玻色子 希格斯场的量子激发 基本粒子因与希 希格斯玻色子是 格斯场耦合而获 这几种基本粒子 得质量 中最后一个被发 现的 【板书】 (一)板书 5.5“基本”粒子 1、基本粒子不基本： (1)19世纪末，人们都认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子。 (2)随着科学的发展，科学家们发现了很多的新粒子都不是由质子、中子、电子组成的，又 发现质子、中子等本身也有自己的复杂结构。 2、发现新粒子： (1)新粒子：1932年发现了正电子，1937年发现了u子，1947年发现了K介子和π介子及以 后的质量比质子的质量大的超子。 (2)粒子的分类：按照粒子与各种相互作用的不同关系，可将粒子分为三大类：强子、轻子 和媒介子。 (3)夸克模型的提出：1964年美国物理学家盖尔曼提出了强子的夸克模型，认为强子是由更 基本的成分组成，这种成分叫作夸克。夸克模型指出电子电荷不再是电荷的最小单位，即存在 分数电荷。 【课后反思】 (一)课后反思 本节内容有很多知识相对抽象，课堂教学以讲授为主，并加以适当的补充介绍，使内容更象形 象。物质是由分子构成，而分子由原子构成，原子是由原子核和核外电子，原子核由中子和质 子构成，而电子、中子、质子都还是有结构的。通过这一过程让学生了解到人类对物质结构的 认识是不断深入的，了解到认识无止境。培养热爱探索的精神。