内容正文:
第一节 走进微观
学习目标
1.了解微观世界的大致尺度,了解原子的核式结构模型,了解人类探索微观世界的大致历程。
2.通过对宏观现象的分析归纳微观世界的状态;体会物理学研究中建构模型的重要性。
3.通过教学多媒体认识物质微观结构及探究发现历程;发挥能动性和想象力,能提出自己的猜想与假设,并通过交流,对猜想与假设进行分析。
4.通过了解人类对微观世界探索的大致进程,能体会人类对未知世界探索的不懈追求;能关注人类探索微观世界的新进展,体会科学家在探索微观世界历程中质疑创新的科学精神。
重点难点
重点:知道微观粒子的构成及原子的核式结构模型
难点: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
导学过程
自主学习1
自然的尺度
阅读课本P278“自然的尺度”部分。
1.(1)仰望天空,群星闪烁。宇宙到底有多大呢?人们还在探究。我们人类目前探索距离达到 1026 m的宇宙深度。
(2)在我们的周围,有潺潺的流水,美丽的鲜花,飞翔的小鸟,嬉闹的人群。这便是人们熟悉的世界。
(3)在人们不能直接看到的世界里,同样奥秘无穷。那里有细胞、病毒、分子、原子……目前科学家的研究已进入到了 10-19m 这样的微观世界。
2.对点训练:
从“天宫”建站到“嫦娥”奔月,从“天问”探火到“羲和”追日,中国航天在探索宇宙的伟大征程中越走越远。下列各项中,按照空间尺度由大到小排列正确的是( )
A.太阳系、银河系、地球、生物体、原子核、分子、夸克
B.银河系、太阳系、地球、生物体、原子核、分子、夸克
C.太阳系、银河系、地球、生物体、分子、原子核、夸克
D.银河系、太阳系、地球、生物体、分子、原子核、夸克
自主学习探究2
探索物质的组成
阅读课本P279“探索物质的组成”部分。
1.古文明思索
(1)古希腊人认为宇宙万物有水、火、土、气组成,称为 “四元素说” 。
(2)我们的祖先认为宇宙万物有金、木、水、火、土组成,称为 “五行说” 。
2.思维的火花
(1)古希腊哲学家德谟克利特(公元前460-公元前370)说过:
“正像绿墙是由树干和枝叶组成似的,大自然的物质都是由看不见的微小粒子—— 原子 构成。它不能消失,但也不会无中生有。”
(2)19世纪初英国科学家道尔顿提出了 “原子论” 。
(3)1811年,意大利科学家阿伏加德罗把微小粒子命名为 “分子” 。
有的分子是由单个原子构成,叫做 单原子分子 ,有的分子是由多个原子构成,叫做 多原子分子 。
(4)现在我们利用电子显微镜等科学工具证明,物质是由 分子 或 原子 构成的。
自主学习3
探索微观粒子
1. 那原子是不是就不可再分了呢?请思考,发表见解。
我的见解: 。
2.1897年,英国物理学家J.J.汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电 的粒子组成。
(1)这种粒子就是“电子”,它来自于原子。你觉得这意味着什么?
回答: 说明带负电的电子是原子的构成部分,说明原子可分 。
(2)汤姆孙提出了原子的一种模型,他认为正电荷均匀分布在整个原子内,电子则镶嵌其中,被称为“枣糕模型”。
不过,“枣糕模型”确实很糟糕,很快就被证明是错误的。
3. 1911年, 卢瑟福 做了一个a粒子散射实验,在此基础上,卢瑟福提出了原子 核式结构模型 。如课本P281图12—8所示。原子的中心有一个很小的核,叫做 原子核 ,带 正 电,几乎集中了原子的全部质量。带 负 电的 电子 在核外不同的轨道上绕着原子核运动。就象地球绕着太阳运动一样!
4.阅读课本P280—282“探索微观粒子”部分。
(1)20世纪初,人们相继发现了原子核包括 质子 和 中子 ,质子带 正 电,中子不带电。由此可知:原子核是由 质子 与 中子 组成的。
(2)20世纪60年代,科学家发现质子和中子都是由称为 夸克 的更小的粒子组成。
(3)20世纪中叶起,人类为了探索微观世界的奥秘,制造了各种类型的粒子加速器。借助于不断完善的粒子加速器,又发现了μ子、π介子、K介子、∧超子、∑超子及τ子等400余种粒子,这种粒子是比原子核更深一个层次的物质存在形式。
(4)那物质是不是还可以再分呢?……
5.对点训练:
在探索微观世界的过程中,科学家对原子的结构进行猜想和实验,并提出了多种模型。在如图所示的两种模型中,图 B (填“A”或“B”)是卢瑟福提出的原子核式模型;进而认识到原子是由 原子核 和 电子 组成的。原子中的原子核类似于太阳系中的 太阳 (“太阳”或“地球”)。
自我评价
1.按照人们探索微观世界形成的认识,下列微观粒子空间尺度最大的是( D )
A.夸克 B.原子 C.原子核 D.分子
2.关于卢瑟福提出的原子结构的核式模型,下列说法中错误的是( A )
A.原子由质子和中子组成
B.原子由原子核和电子组成
C.原子的质量几乎集中在原子核内
D.原子核位于原子中心,核外电子绕原子核高速旋转
3. 氢原子只由1个质子和1个电子组成,下列关于氢原子的模型图,正确的是( D )
A B C D
4. 关于原子和原子结构,下列说法中正确的是( A )
A.原子是由原子核和核外电子构成的
B.原子的质量都集中在电子上
C.原子不可再分
D.原子结构类似实心球
5. 19世纪末,英国物理学家汤姆生发现了 电子 ,从而证明原子是可分的,它是由带正电的 原子核 和带负电的电子组成。科学家对原子结构进行猜想和实验,卢瑟福提出了原子 核式结构 模型。
6. 如图,是太阳系模拟图,行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转,这与原子的核式结构模型十分相似,其中 原子核 相当于太阳,绕核运动的 电子 就相当于行星。
我的收获
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