第三节 微观世界（教学设计）物理新教材鲁科版（五四学制）八年级上册

5.3 微观世界（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （1）了解古原子论思想； （2）了解物质的构成； （3）了解原子结构和微观粒子； 2.科学思维： 分析人类探索微观世界的历史进程，体会人类在探索过程中的艰辛。 3.科学探究： 通过小组合作讨论，了解原子结构。 4.科学态度与责任： 培养对微观世界探索的兴趣，认识科学研究的局限性，敢于质疑，勇于探索。 【重点难点】 学习重点：了解物质的构成。 学习难点：了解原子结构。 【器材准备】 和本节相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 想一想 看一看 我国古代著作《墨子》中记载:“非半弗斫(zhuó)，则不动，说在端。意思是说物质不断从中间分割，直到无法再分，此时的物质便叫作“端。 你认为“端”在现在指的是什么? 本节课我们就来学习相关内容。 二、自主学习： 助学释疑一　古原子论思 1．我国古代的认识： 《墨子》中的“端”即物质的最小单位，有了原子的意义，体现着我国古人对物质构成的认识。 2．古希腊的认识： 古希腊哲学家也有类似的观点、认为宇宙间存在一种或多种数小的实体，这些实体称为原子(atom，在古希腊语中含义为“不可分割的东西”)，这些“原子”在虚空中运动，并可按照不同的方式重新结合或分散。 这是古代思想家针对物质的组成最出的人类最初的原子论思想。 助学释疑二　物质的构成 助学释疑二 1．思考与讨论： 通过普通光学显微镜放大数百倍所能观察到的也仅仅是个体较大的单细胞生物。借助电子显微镜，可以看到物体放大一万倍以上的情景。观察这两张照片，你有什么想法? （1）光学显微镜下的草履虫： （2）电子显微镜下的石墨烯： 2．物质是大量分子、原子或离子构成的。 （1）最早提出比较确切的分子概念的化学家是阿伏伽德罗。1811年，意大利化学家阿伏伽德罗发表了分子学说，此后100年左右的时间，分子被看作比原子稍大的一种颗粒。 2．物质是电大量分子、原子或离子构成的。 （2）在19世纪，科学家已经确认:原子是构成物质的基本微粒，分子是由原子构成的。原子非常小，其数量级为10-10m。人类用肉眼可以看见的最小灰尘中也包含了约1015个原子! （3）19 世纪末期，英国科学家汤姆孙(JJ.Tlusoa,1856--1940)通过实验说明了自然界中有比原子更小的微粒存在，后来人们把这种粒子称为电子。 3．思考与讨论： 水分子的直径大约为3.2x10-10m。如果将水分子(用●表示)一个一个地持成一行，需要多少个水分子才能持成1cm? 助学释疑三　原子的结构 助学释疑三 人类对原子结构的认识经历了漫长的、不断进化的过程。 1．道尔顿的原子论： 虽然在公元前数百年人们已有原子的观点，但直到 19世纪初，英国化学家道尔顿(J.Dalton,1766-1844)才把原子从一个抽象的哲学名词变为具有实在意义的微粒的概念，并提出了原子论。 2．汤姆生的“葡萄干布丁”模型： 汤姆孙在发现电子的基础上提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型。 3．卢瑟福的“原子核式”结构模型： 20世纪初、英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子结构的核式模型，认为在原子的中心有一个很小的核，叫作原子核。原子核集中了原子 99%以上的质量,电子不停止地绕着原子核运动。 4．质子和中子： 卢瑟福和其学生分别发现了组成原子核的成分——质子和中子。 5．玻尔的量子论： 丹麦科学家玻尔将量子论引入原子能级结构分析,建立起核外电子分层排布的原子结构模型。 现代量子力学理论使人们对原子结构有了更深刻的认识，从而产生了量子论视野下的原子结构模型。 助学释疑四　微观粒子 助学释疑四 1．夸克： 20世纪60年代，美国科学家盖尔曼(M.Gell-Mann，1929-2019)提出理论认为，质子和中子均由更小粒子组成，他称这些更小的粒子为夸克。 2．构成物质的基本粒子： 至此，在物理学中，科学家们把原子、原子核、电子、质子、中子、夸克统称为微观粒子，简称粒子。 3．微观粒子的探索： 20世纪中叶起，人类为了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型的加速器。借助不断完善的粒子加速器，科学家们又相继发现了400余种粒子。虽然人们已经建立了粒子物理的基本模型，但是基本粒子物理学还有许多未能揭开的谜，期待人们不断探索。 4．链接与拓展：宇宙万物的不同尺度 从空间与时间上看，宇观世界和微观世界之间存在着巨大的差异。从空间尺度看，我们所能观测到的宇宙深处约为1027m;微观世界则深入到10-18m。从时间范围来讲，宇观世界的“寿命”不少于150亿年。微观世界中粒子的寿命有的很长，如中子约15min，有的短到仅有10-23秒。这两个在空间和时间上有着天壤之别的世界，却都在“大爆炸”那一刻诞生了，物理世界就将最大的宇宙尺度与最小的微观尺度紧密联系上了。 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：8分钟；分值：100分） 1.查阅资料，了解卢瑟福发现原子结构的历程，并谈谈你的感想。 【答案】略。 【解析】略。 2．请将原子、电子、细菌、原子核、夸克，按尺度由小到大的顺序排列。 【答案】略。 【解析】略。 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.3 微观世界（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （1）了解古原子论思想； （2）了解物质的构成； （3）了解原子结构和微观粒子； 2.科学思维： 分析人类探索微观世界的历史进程，体会人类在探索过程中的艰辛。 3.科学探究： 通过小组合作讨论，了解原子结构。 4.科学态度与责任： 培养对微观世界探索的兴趣，认识科学研究的局限性，敢于质疑，勇于探索。 【重点难点】 学习重点：了解物质的构成。 学习难点：了解原子结构。 【器材准备】 和本节相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 想一想 看一看 我国古代著作《墨子》中记载:“非半弗斫(zhuó)，则不动，说在端。意思是说物质不断从中间分割，直到无法再分，此时的物质便叫作“端。 你认为“端”在现在指的是什么? 本节课我们就来学习相关内容。 二、自主学习： 助学释疑一　古原子论思 1．我国古代的认识： 《墨子》中的“端”即物质的最小单位，有了原子的意义，体现着我国古人对物质构成的认识。 2．古希腊的认识： 古希腊哲学家也有类似的观点、认为宇宙间存在一种或多种数小的实体，这些实体称为原子(atom，在古希腊语中含义为“不可分割的东西”)，这些“原子”在虚空中运动，并可按照不同的方式重新结合或分散。 这是古代思想家针对物质的组成最出的人类最初的原子论思想。 助学释疑二　物质的构成 助学释疑二 1．思考与讨论： 通过普通光学显微镜放大数百倍所能观察到的也仅仅是个体较大的单细胞生物。借助电子显微镜，可以看到物体放大一万倍以上的情景。观察这两张照片，你有什么想法? （1）光学显微镜下的草履虫： （2）电子显微镜下的石墨烯： 2．物质是大量分子、原子或离子构成的。 （1）最早提出比较确切的分子概念的化学家是阿伏伽德罗。1811年，意大利化学家阿伏伽德罗发表了分子学说，此后100年左右的时间，分子被看作比原子稍大的一种颗粒。 2．物质是电大量分子、原子或离子构成的。 （2）在19世纪，科学家已经确认:原子是构成物质的基本微粒，分子是由原子构成的。原子非常小，其数量级为10-10m。人类用肉眼可以看见的最小灰尘中也包含了约1015个原子! （3）19 世纪末期，英国科学家汤姆孙(JJ.Tlusoa,1856--1940)通过实验说明了自然界中有比原子更小的微粒存在，后来人们把这种粒子称为电子。 3．思考与讨论： 水分子的直径大约为3.2x10-10m。如果将水分子(用●表示)一个一个地持成一行，需要多少个水分子才能持成1cm? 助学释疑三　原子的结构 助学释疑三 人类对原子结构的认识经历了漫长的、不断进化的过程。 1．道尔顿的原子论： 虽然在公元前数百年人们已有原子的观点，但直到 19世纪初，英国化学家道尔顿(J.Dalton,1766-1844)才把原子从一个抽象的哲学名词变为具有实在意义的微粒的概念，并提出了原子论。 2．汤姆生的“葡萄干布丁”模型： 汤姆孙在发现电子的基础上提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型。 3．卢瑟福的“原子核式”结构模型： 20世纪初、英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子结构的核式模型，认为在原子的中心有一个很小的核，叫作原子核。原子核集中了原子 99%以上的质量,电子不停止地绕着原子核运动。 4．质子和中子： 卢瑟福和其学生分别发现了组成原子核的成分——质子和中子。 5．玻尔的量子论： 丹麦科学家玻尔将量子论引入原子能级结构分析,建立起核外电子分层排布的原子结构模型。 现代量子力学理论使人们对原子结构有了更深刻的认识，从而产生了量子论视野下的原子结构模型。 助学释疑四　微观粒子 助学释疑四 1．夸克： 20世纪60年代，美国科学家盖尔曼(M.Gell-Mann，1929-2019)提出理论认为，质子和中子均由更小粒子组成，他称这些更小的粒子为夸克。 2．构成物质的基本粒子： 至此，在物理学中，科学家们把原子、原子核、电子、质子、中子、夸克统称为微观粒子，简称粒子。 3．微观粒子的探索： 20世纪中叶起，人类为了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型的加速器。借助不断完善的粒子加速器，科学家们又相继发现了400余种粒子。虽然人们已经建立了粒子物理的基本模型，但是基本粒子物理学还有许多未能揭开的谜，期待人们不断探索。 4．链接与拓展：宇宙万物的不同尺度 从空间与时间上看，宇观世界和微观世界之间存在着巨大的差异。从空间尺度看，我们所能观测到的宇宙深处约为1027m;微观世界则深入到10-18m。从时间范围来讲，宇观世界的“寿命”不少于150亿年。微观世界中粒子的寿命有的很长，如中子约15min，有的短到仅有10-23秒。这两个在空间和时间上有着天壤之别的世界，却都在“大爆炸”那一刻诞生了，物理世界就将最大的宇宙尺度与最小的微观尺度紧密联系上了。 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：8分钟；分值：100分） 1.查阅资料，了解卢瑟福发现原子结构的历程，并谈谈你的感想。 2．请将原子、电子、细菌、原子核、夸克，按尺度由小到大的顺序排列。 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$