2022年苏科版八年级物理下册第七章从粒子到宇宙知识点分析 .pdf

从粒子到宇宙一、课标要求1知道物质是由分子和原子组成的。解读：该标准要求学生能说出分子是组成物质的最小微粒，分子是由原子构成的。原子是由原子核和带负电的电子组成。这些内容建议用多种形式来描述原子、分子模型， 如“用图形、文字和语言描述原子、分子模型”1。2能从生活、自然中的一些简单热现象推测分子热运动的一些特点。初步认识宏观热现象和分子热运动的联系。解读：从可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物，这是物理学中常用的方法。这里不仅要求学生能够初步认识分子的热运动，还要初步接触这种方法。标准 中例 1 的目的除了使学生认识分子的热运动外，还有对学生的表达与交流能力的要求。例 挖开多年堆煤的地面，会看到地面下一定深度的土层带有黑色这表明煤的分子在不停地运动，扩散到地面的土层中了。3了解原子的核式模型。了解人类探索微观世界的历程，并认识这种探索将不断深入。解读：该标准第一点是要求学生能够说出原子核式模型。可以通过“观看介绍物质世界的音像资料”2，或通过图片、文字等了解原子核式结构。有条件的学校可以通过多媒体技术向学生展示神奇的微观世界，这有助于帮助学生提高学习兴趣。该标准第二点是要求学生了解人类探索微观世界的历程，如19 世纪 70 年代汤姆生通过阴极射线管实验发现了电子，20 世纪初卢瑟福通过 粒子散射实验提出了原子核式结构模型，科学家们还相继发现了原子核内的质子和中子，到了20 世纪中叶又提出质子和中子都是由更小的夸克粒子组成等等。通过各种形式向学生展示丰富多彩的微观世界，使其感受探索的乐趣，领悟人类对微观世界的认识是永无止境的。4大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入。解读：1中华人民共和国教育部， 全日制义务教育物理课程标准，北京师范大学出版社，2001.7,第 1 版，第 20页。2同上。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 43 页该标准是要求学生大致了解人类探索太阳系及宇宙的历史。例如，中国古人很早就依靠肉眼观察太空，以此认识宇宙； 哥白尼通过观测与分析向影响人们长达千年之久的“地心说”提出了挑战；牛顿在前人研究的基础上，提出了万有引力定律，为人类进一步探索宇宙奠定了坚实的理论基础等等。随着科学技术的发展，人造卫星发射成功，载人飞船进入太空。人类认识宇宙的希望和梦想将逐步实现，并且人类对宇宙的探索也将不断深入。该标准旨在开阔学生眼界，增加学生学习兴趣，体现学科融合的理念。5对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。解读：该标准是要求学生初步了解物质世界主要物体的大致尺度。例如“设计图表。根据物体尺度的大小， 按电子原子核原子分子生物体地球太阳系银河系的顺序排列”3。二、本章教材分析1 本章概述本章教材包括两部分：即探索微观世界和宇宙两个方面。具体有如下内容：介绍人类对微观世界和宇宙的探索历程和在此过程中采用的科学方法，让学生知道分子、 原子、原子核、电子、质子、中子、夸克、太阳系、银河系、总星系等概念，初步了解分子动理论的初步知识，了解物质的微观结构和太阳系、宇宙的结构， 知道原子结构的汤姆生“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”，知道托勒玫的“地心说”和哥白尼的“日心说”两种宇宙模型。通过了解人类探索微观世界和宇宙的历程，学习和领会猜想、建立模型、数学、观察等科学方法。本章自成体系， 其中许多内容在科学发展史和人类思想史上具有极其重要的意义，如人们对原子结构的研究打破了原子不可再分的传统观念，哥白尼的日心说为挑战神学和教会的统治提供了科学理论武器。这些内容不仅可以在知识上开阔学生的视野，在科学方法上熏陶渐染，而且有助于学生树立正确的价值观和世界观。由于物质的微观结构难以用肉眼直接观察得到， 宇宙之大难以想像，使得本章内容不像其他章节的内容那样直观形象。但本章许多内容对学生而言都比较新奇，富含探索意识， 具有故事性和趣味性，如古人关于物质结构的“五行说”、 “四元素说”，中国、印度和古埃及人想像的宇宙图景，嫦娥奔月的神话传说，牛顿发现万有引力的过程等，学生往往对此具有浓厚的兴趣和探究思索热情，这对于学好这些内容是很有利的。本章教材的编写思路是基本按照人类探索的历程展开，从身边看得见的物体开始探索研究，探索微观世界由大到小，探索宇宙由小到大、由近到远。 对于微观世界首先从德谟克里特的猜想开始， 到阿伏加德罗发现分子，进一步介绍了分子动理论的初步知识，然后由分子而原子，由原子而电子、原子核，由原子核而质子、中子，由质子、中子而夸克。对于宇宙则从地球开始，然后太阳系、银河系、总星系（宇宙）。这种编写思路既符合人类的探索历程，同时也符合学生的认知过程，有利于学生接受和理解，逐步建立微观世界和宇宙的图景。3中华人民共和国教育部， 全日制义务教育物理课程标准，北京师范大学出版社，2001.7,第 1 版，第 20页。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 43 页本章涉及科学史的内容较多，而教师平常大多对此注意的较少。备课时， 教师要详细阅读有关的资料， 理清人类探索的过程、思路和一些主要的科学研究方法。教学中要注意利用本章教材的特点，充分发挥这些内容在学生增长知识、发展能力和熏陶精神等方面的作用。本章与现代科技密切相关，如火箭发射、宇宙探索等，这也是提高学生兴趣的重要素材。本章内容虽然学生大多具有浓厚的兴趣，但并不直观形象，需要较强的想像力，因此教师应尽量利用各种形象化的媒体手段，如图片、录像、课件、视频等增加学生的感性认识。这样既可提高学生兴趣，又可帮助学生形象化地建立微观世界和宇宙的图景。另外， 增加让学生用语言、图形、图表等描述微观世界和宇宙的练习活动，也是行之有效的手段。总之，形象化的内容呈现方式和激发学生想像是教好本章的关键。本章教学的重点：物质的微观结构及其尺度；分子动理论的初步知识；电子的发现；关于原子结构的汤姆生“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”的内容，以及这两个模型的提出和实验验证；宇宙的结构和尺度；托勒玫“地心说”和哥白尼“日心说”的内容。本章教学的难点：分子动理论知识需要在实验事实的基础上，运用抽象和想像，具有一定难度。 电子的发现和原子模型的建立和验证，由于课文介绍的较细，对知识和方法都要求的比较具体明确，由于要求较高，也会形成教学难点。2 编写特点强调科学探究过程和科学方法的运用。与本教材的其他章节一样，本章教材在内容呈现上依然重视科学探究的过程和方法。但与以往不同的是，除了以实验和活动等形式展现科学探究过程外， 本章还较多地通过展示科学发展史文献资料的方式来呈现科学探究的过程和方法。 通过展示科学家研究问题的过程，介绍相关科学知识，渗透科学研究方法。在人类认识和研究的历史上，探索微观世界和宇宙的过程是最体现科学探究的过程，是富含科学方法的过程， 教材在这方面作了充分的展示，这些史料会有助于提高学生的学习兴趣。教材以探索微观世界和宇宙的过程为载体，主要介绍了猜想、建立和检验物理模型、数学、 观察等物理学中常用的科学方法。在学习分子动理论时，渗透了通过可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物的间接研究方法。这些方法都是研究和学习物理学最常用的方法。结合教材内容渗透上述科学方法，很好地体现了课程标准中对过程和方法方面目标的要求。突出体现了实验在物理学研究中的重要作用。为了帮助学生更好地建立和理解微观世界和宇宙的图景，教材设计了许多简单有效的实验，如证明分子运动的扩散实验，证明分子间有空隙的实验、 证明分子间存在作用力的实验，感受物体绕中心旋转需要拉力的实验等等。此外，教材还在课文、练习、活动中介绍到 粒子散射实验、油膜法测分子直径的实验、金和铅扩散的实验等，这些实验限于学生的知识基础或实验条件无法完成，但对于验证猜想和模型是否正确，具有重要作用， 对学生学习认识本章内容很有帮助，所以教材作了浅显的介绍说明。图文并茂， 直观形象。 本章涉及较多现代物理知识，要向初中学生介绍清楚这些内容，所需基础知识较多、较深，而本章的教学要求又不高，因此，教材中较多地采用了以图代文的呈现方式，形象生动，简明扼要， 有助于学生建立形象化的物质世界图景，不仅给学生留下更多的想像空间，也给教师组织教学留有更多选择和发挥的余地。体现学科渗透并将现代科技成就融入教材。有关地球和宇宙的内容是地理学的一部分，本章教材则从物理的角度加以介绍，体现了新课程倡导的学科之间相互渗透的新理念。在教学中增加地球和宇宙方面的内容，介绍我国在航天技术、火箭发射、卫星技术、嫦娥工程等方面的科技成就，可以有效地普及航天知识，激发学生对科技的关注和热爱，培养学生的爱国主义热情。3 课时安排精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 43 页本章共 5 节，建议全章教学用6 课时，其中新课每节1 课时，复习总结1 课时。三、各节教材说明与教学建议10.1 认识分子1教学目标知识与技能知道物质是由分子组成的，分子是保持物质化学性质不变的最小微粒，大多数分子直径的数量级为10-10m 。知道分子非常小，一般物体中含有大量分子。过程与方法学习领会猜想的方法。经历通过计算认识分子“小”和“多”的过程，感知分子的大小，逐步形成丰富的想像力。情感态度与价值观通过分析事例，意识到我们身边常见的现象里可能隐含着深刻的物理学道理，从而激发探索微观世界的兴趣。2教材说明本节主要内容有：德谟克里特的猜想，分子的概念，分子的大小。本节是学生探索物质微观结构的开端， 而历史上探索物质结构正是从德谟克里特的“原子”猜想开始的，所以教材从这里展开。 这样也有助于学生从自己的生活经验出发建立物质结构的模型。然后介绍阿伏加德罗提出的分子的概念，认识分子很小而且一般物体中分子的个数很多，为后面学习分子动理论和原子结构做准备。本节的编写思路是：从人类认识微观世界的历程展开学生的学习过程。德谟克里特的“原子”猜想虽然不是现代科学意义上的原子，但可以说是物质由微粒构成观点的源头。对此, 传统教材中或者没有，或者一带而过，这里教材为了展示人类探索的历程，做了较为详细的说明， 而且把猜想方法单列明示出来，意在突出猜想方法的内涵。而对分子的概念、分子的大小，则以介绍和通过计算、体验为主，让学生想像和感受分子的大小。本节教学重点： 猜想方法是研究微观世界时常用的方法；认识和感受分子的小和多，是以后学习有关知识的基础。这些都是本节课的重点。本节教学难点： 在学生的意识中，猜想往往与无端猜忌和臆测有关，因此让学生认识到猜想是一种科学研究方法并领会猜想的内涵是本节课的难点。3教学建议由于本节课是全章的第一节，所以首先是章标题的引入。章标题可以采用直接引入的方法，然后让学生阅读章首诗。阅读后由教师组织，就学生没有读懂的词句进行交流讨论。对于学生提出的问题，先由其他同学解释，解释不出或解释有偏差，最后由教师给出比较明确的观点。 如“物质的本源是什么”是在探究构成物质的微观粒子；“何处是宇宙尽头”是在追寻宇宙的结构和边界；“夸克何时走出禁闭”说的是目前科学家还没有找到独立存在的夸克粒子，夸克被封闭在质子、中子或其他粒子之中，所以称为“夸克禁闭”；“太空深处可有人家”是指人类近年来探寻外星生命的事情。在此过程中， 教师要及时对学生的观点予以评价和梳理。对章首诗的解读，意图在于让学生意识到，几千年来人类探索物质世界结构是沿着两个方向：向更细小的方向探索构成物质的最基本单元这形成了现代的粒子物理学，向更广阔的方向探索宇宙的构成和边界这形成了现代的天文学和宇宙学。至此， 教师可以提出问题：关于粒子和宇宙，你知道些什么， 还有哪些疑问？让学生讨论交流，然后汇报。设计这个问题的依据是，学生对于粒子和宇宙可能通过课外书、新闻、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 43 页网络、家庭等渠道有所了解，这样可以了解学生的知识基础，并且让这些同学分析有关问题，可以把这些基础作为一种教学资源。充分利用学生的课外知识，可以满足部分学生的表现欲，锻炼其表达能力，增强其自信心，激发学习兴趣。在进行以上两个学生活动之后，教师可以进行简单的概括总结，向学生介绍， 两千多年前东西方的先哲们已经开始了对微观世界和宇宙的思索和探究，经过许多代科学家前赴后继的不懈努力， 至今形成了物理学的两个重要分支粒子物理学、宇宙学。 本章就对人类探索微观世界和宇宙的历程及成果作粗浅的介绍。第13 节介绍对微观世界的探究，第4、5节介绍对宇宙的探究。由此进入第1 节的教学。根据实际情况， 如果学生知识面比较窄，有关的基础知识比较少，上面让学生阅读和讨论交流的活动可能会有困难。这时可由教师直接讲解来引入章标题。教师讲解时也要引导学生明确探索微观世界和宇宙这两个方面，由此引出“从粒子到宇宙”。然后直接进入第1节的教学。德谟克里特的猜想尽管德谟克里特猜想的“原子”不是现代意义上的原子概念，但说到探索微观粒子，就不能不提德谟克里特。虽然德谟克里特的猜想带有浓厚的哲学思辩色彩，但这却是人类探索微观世界的源头。2000 多年以后，科学家们正是在他的猜想的启发下，提出了现代科学意义上的分子、 原子概念， 并通过实验证实了分子和原子的存在，拉开了现代粒子物理学的帷幕。可以说， 德谟克里特的猜想对现代科学产生了深远而重要的影响。所以教材对此作了较细介绍，并渗透了猜想这种重要的科学研究方法。教学中， 教师可以先向学生提出教材中“水滴石穿”等几个问题（当然也可换用其他类似的例子）。学生可能通过其他渠道知道了分子、原子的概念，直接回答出分子或原子。这时教师可以引导学生回想，如果没有学过分子、原子，面对这些问题，你会作出什么猜想？并说出猜想的思路。 学生可能会说： 我们并没有看见这些物质跑掉一块，但却慢慢地消失了，估计是一点一点散失的，这一点一点太小了，以至于肉眼无法看到，大块的物体就是由这些极其微小的颗粒组成的。此时， 教师要对学生的猜想予以鼓励，学生的猜想是非常具有创造性的。然后教师介绍，2600 多年前，古希腊的德谟克里特就是在观察了大量类似的现象后，提出了自己天才的猜想：大块物质是由一种极其微小、不可再分割的颗粒组成的。他把这种微粒称为原子。此后，教师要明确两点：在研究物质的微观结构时，由于人们无法用肉眼直接观察，由此常常采用猜想的方法来研究；但猜想终究只是猜想而已，猜想是否正确， 要经过实践的检验。 只有那些被实践证明是正确的猜想，才被认为是科学的理论。然后可以让学生阅读“金钥匙”栏目内容，强化落实对猜想这种科学研究方法的认识。什么是分子这部分内容的教学，教师可以直接介绍，也可让学生看书。教材给出了分子的定义：能保持物质化学性质不变的最小微粒。这句话学生不容易懂，教师可以通过例子说明。如一块糖是甜的， 切一小块也是甜的，碾成粉末也是甜的，当细分到一定程度即一个糖分子时，如果再分就不是甜的了，也就是说它已经不是糖了。这里让学生意会就可以了，因为只有在化学课中学到化学性质、化学反应之后， 学生才能真正理解“分子是保持物质化学性质不变的最小微粒”这句话。对此不必深究， 我们的重点是“常见的各种物体，无论它们是固体、液体或气体；它们的大小、轻重有何不同；也不论它们是否有生命，都是由分子组成的”。为了让学生对分子形成更直观的感性认识，除了阅读课本中的DNA分子结构图外， 有条件的话，应尽可能多地查找一些分子的照片或图片，展示给学生看。 如果需要更多有关DNA分子的其精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 43 页他信息，教师可以咨询生物学教师或查阅相关资料。“信息浏览”栏目中中国古代的“五行说”和古希腊的“四元素说”让学生课后阅读了解即可。分子的大小这部分内容的教学也可采用两种方式进行：教师提出问题： 分子很小， 究竟有多小呢？然后学生阅读自学、讨论，最后师生共同交流，明确大多数分子直径的数量级为1010m ，分子的质量也很小， 一般物体中分子的数目非常多。教师也可采用讲解的方法来落实以上知识点，具体做法不再赘述。“想像分子的大小”这个活动中的“油膜法实验”是高中物理中的一个学生实验，让学生明白这样可以粗略测出分子的直径即可，不需要做实验。 教师如想弄清楚实验细节，可参考高中物理教材。 活动中的第二个问题，是为了帮助学生体验一般物体中含有的分子个数特别多而设置的。 教师还可根据需要再找一些类似的例子（如课后“自我评价与作业”中的1、2 题） ，让学生亲自算一算，会对学生体验、感受分子的“小”和“多”有帮助。如果学生已经开设化学课，那么“什么是分子”和“分子的大小”这两部分的内容的教学则可采用下面的方法。教师提问：同学们在化学课上已经学过了分子的概念，关于分子，你知道了哪些知识？让学生回顾后回答，教师要引导学生进行评价，梳理相关知识点，不足的地方及时补充。最后让学生阅读一遍教材就可以了。4教学评价课堂测评1古希腊哲学家德谟克里特猜想，大块物体是由极小的物质粒子组成的，并把这种物质微粒叫做（）A微粒B分子C原子D电子2关于分子直径的大小，下列说法中正确的是（）A约为 0.1 mmB约为 0.1 mC约为 0.1nmD约为 0.1 dm 3下列说法正确的是（）A空气中一个细小的灰尘就是一个分子B大雾天，我们看到空气中许多极小的水珠就是一个一个的水分子C把一铁块锉成极细小的铁粉，一粒铁粉就是一个分子D由于分子非常小，人们无法直接用肉眼看到单个分子41811 年，意大利物理学家阿伏加德罗首先把能保持物质不变的最小微粒叫做。5下列说法正确的是（）A分子很小，可以用肉眼直接看到B分子很小，可以用一般的显微镜看到C分子很小，只有借助电子显微镜才能看到D分子很小，只有用放大镜才能看到6 猜想是科学家研究微观世界的重要方法，它是与之间的桥梁。7 分子很小，现有直径为110-10m的某分子，要将个这种分子一个接一个排列才能达到一粒芝麻的宽度（1m m ） 。8 1g 酒精含有1.2 1022个酒精分子，将它倒入蓄满水的三峡水库中（库容为400 亿m3） 。如果酒精分子能均匀分布到水中，则1cm3的水中含有多少个酒精分子？9 体积为 2cm3的水，含有6.7 1022个水分子，水分子的直径约为410-10m 。如果将这些分子一个挨一个地排列成一队，则队伍有多长？这列队伍可绕地球多少圈？（地球半径精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 43 页约为 6400km ） 。【参考答案 】1C 2 C 3 D 4 化学性质分子 5 C 6 经验素材科学理论 7 110783105 9 2.681013m 6.7 105圈“自我评价与作业”指导1. 4 108倍；3.2 108倍；两者倍数差不多。2. 2.7 1022个。3. 分到一个铜原子时，仍能保持铜的性质。10.2 分子动理论的初步知识1教学目标知识与技能了解分子动理论的基本观点：物体是由大量分子组成的，分子间是有空隙的，分子在不停地做无规则运动，分子存在相互作用力。了解扩散现象和分子的热运动，知道温度越高，分子的无规则运动越剧烈。了解气体、液体和固体分子的模型。会利用分子动理论的知识解释有关简单现象。过程与方法通过经历一系列的实验活动（活动 1活动 4） ，认识分子动理论的基本观点，领会从可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物的间接研究方法。情感态度与价值观体验简单的现象里可能包含深刻的物理知识，激发学生观察、 思考的兴趣， 养成通过分析、理解来学习物理的良好习惯。2教材说明本节主要内容有：通过实验活动认识分子动理论的初步知识，建立气体、液体、固体分子的模型。 这些知识都跟日常生活联系非常密切，可以用来解释许多有关现象，是从微观角度分析和理解热现象的理论依据，是进一步深入学习热学知识的基础。其他版本的物理教材中，大多把分子动理论这部分内容放在有关热现象或内能的章节中，那样设置的目的是学了分子动理论后，即运用它来解释有关现象。而本教材则主要从知识结构体系的角度出发，把分子动理论放在认识物质结构的章节中，这样会更有利于学生建立物质微观世界的整体图景。本节的编写思路是：通过一系列简单的活动（活动1活动 4） ，分别让学生体验、认识分子动理论的基本内容。首先通过扩散现象认识分子在不停地做无规则运动，而且温度越高，分子运动越剧烈，再通过实验体验分子间有空隙，在此基础上通过思辩提出问题：既然分子不停地运动， 分子间存在空隙， 固体和液体为什么不四处散开呢？然后通过实验证明分子间存在引力和斥力， 最后引导学生在实验事实和经验的基础上建立固体、液体和气体分子的模型。这些活动大致按照由浅入深、由表及里的程序安排，这是一个由现象到理论、由具体到抽象、由外在表现到内在原因的过程，整个过程思路清晰，逻辑严密。本节教学重点： 做好教材中的四个活动是上好本节课的关键，这是学生由感性认识上升到理性认识的基础。活动呈现出的只是现象，如何引导学生通过这些可见现象推测、想像分子的运动和作用力情况，并抽象出固体、液体和气体分子的模型，是本节课的重点。本节教学难点： 由于学生的年龄特点和其他知识水平的限制，其抽象概括能力尚比较差，从现象推测分子运动和作用力并进一步建立分子的模型，将是本节课的难点。教学中应注意采用形象化的教学手段，如实验、 多媒体展示、 动画模拟以及教师生动形象的语言描述等方精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 43 页式，达到突破难点的目的。3教学建议本节课可以通过建立情景引入课题。教师可以设计一些与分子动理论有关的简单有趣的演示实验，引起学生兴趣，引出本节课题。如用酒精在黑板上写字，一会儿字迹就消失了；吹出的肥皂泡久久不会破裂等。要解释这些现象需要知道组成物质的分子是否运动，它们之间有没有作用力等，本节课就通过实验来研究这些问题。也可以在教室内提前做本节课后面“自我评价与作业”第4 题图 10-19 所示的实验， 让学生观察记录发生的现象，猜想其中的原因，进而引出本节课题。分子动理论“活动 1”的目的是让学生认识气体、液体和固体的扩散现象，其中气体、液体的扩散是通过实验完成的，固体扩散是通过实例完成的。气体和液体的扩散可以利用身边常见的器材完成，如气体的扩散可以用香水，也可以用酒精、汽油或固体清新剂、樟脑球等，液体的扩散可以用红墨水，也可以用化学实验室中的品红溶液或高锰酸钾晶体。固体的扩散非常缓慢，教学中很难通过实验看出来明显效果，如果有条件， 最好播放金和铅扩散的实验录像或模拟此过程的动画课件，以加深学生的印象。“活动 2”的目的是演示温度对扩散快慢的影响，由此认识分子的运动情况跟温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。“活动 3”的目的是证明分子间有空隙。实验中倒入酒精时一定要倒满，然后用塞子或橡皮帽密封。 实际教学中， 有些教师曾简单地用手指堵住管口，结果有的学生误认为是教师没有堵严使水漏掉了，所以一定要用塞子或橡皮帽，并强调已经堵严， 水和酒精不可能漏出，防止出现歧义。 另外，为了帮助学生想像分子间有空隙，还可以进行下面的模拟实验：取一个容器，先装入一半小米，再用大豆装满，然后晃动容器，使大豆和小米混合均匀，可以发现混合后体积减小了，是因为大豆和小米互相进入到对方的空隙中去了，这个实验可以非常形象地模拟分子之间有空隙，可以给学生的想像提供一个比较实际的模型，尤其是对于那些不太善于想像和抽象思维的同学，会更有价值。由此，我们建议老师们在教学中演示一下。“活动 4”中“会收缩的液膜”实验中的液体可以用肥皂水，也可以用甘油和市场上的洗洁精加水配制，调试浓度以取得最佳效果。一般浓度稍大效果会好一些。铁丝圈中间的线要松一些。 “能吊起灯的铅柱”实验中，铅柱可用实验室中的普通铅柱，在削平或磨平端面时，把一个铅柱的端面削的稍凹一些，另一个铅柱稍凸一些，挤压时接触面会大一些，更容易吸在一起，效果更好。以上这些实验活动，材料易取，效果很好，一定让每一个学生都亲自做一做，真实观察和感受物质的扩散现象，为学生认识看不见的分子运动和作用力提供感性认识基础，以利于学生更好地认识和理解分子动理论。本节课活动较多，如果一个一个由教师控制分开安排，学生一个一个地按照教师要求分开来做， 可能会感觉教师控制过于机械。而如果全部一次放给学生活动，让学生按教材照方抓药来做，恐怕会使课堂混乱，失去控制。这里可以把有些活动合并进行，如活动1、活动 2、活动 3 作为一组大活动，让学生做了以后讨论交流，教师组织全班总结；然后以“既然分子不停地运动，而且分子间有空隙，那么为什么固体和液体还聚集在一起，而没有飞散开去呢？”为引导语引入活动4，学生活动完成后，再分析总结。最后，教师应引导学生明确分子动理论的初步知识，落实知识点的教学。在得出分子动理论之后，建议增加一个学生活动：你能否用分子动理论中的观点解释生活中见过的某些现象？通过学生和教师交流，加深学生对分子动理论的理解，提高学生运用理论解释现象的能力，更深刻地感受生活中处处有物理。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 43 页固、液、气三态中的分子这部分内容比较抽象，可以先让学生阅读自学，再让学生讨论交流自己的理解。还可让多位同学做一个游戏，每位同学代表一个分子，分别模拟固体、液体、气体中分子间的距离和分子的运动情况，以使学生的认识形象化，帮助学生建立固体、液体、气体分子的模型。如果学生思维比较活跃，还可以采用下面的办法。先让学生通过思考讨论，展开想像，猜想固体、 液体、气体分子运动和受力的情况，并且要求学生说明自己猜想的依据。在学生初步建立固体、 液体和气体分子的模型以后，要让学生运用这种模型解释固体、液体、气体的宏观特征， 即通过推理和想像解释为什么固体既有一定的体积，又有一定的形状，液体有一定的体积，但却具有流动性，形状随容器而变化，气体既没有固定的体积，也没有固定的形状。4教学评价课堂测评1.近日据 法制晚报 报道， 今后在封闭的公共场所吸烟将负法律责任。因为在封闭的场所里， 只要有人吸烟，场所内的其他人就会闻到烟味，从而损害他人健康。从物理学角度来看，这是 _现象，表明分子在。2.通常把青菜腌成咸菜至少需要几天的时间，而把青菜炒熟使它具有同样的咸味，仅需几分钟，造成这种差别的主要原因是（）A.炒菜时盐多一些，盐分子容易进入青菜中B.炒菜时青菜分子间有空隙，盐分子容易进入青菜中C.炒菜时温度高，分子热运动加剧，扩散加快D.以上说法都不对3.下列事例中，不能说明分子不停地做无规则运动的是（）A.香水瓶打开后，满屋充满香味B.湿衣服变干C.扫地时灰尘飞扬D.炒菜时加点盐，菜的里面就咸了4.观察图 10-1 中的四组图片，能说明分子间有空隙的图是() D墨水滴入水中C酒精与水混合水酒精翻转翻转A1cm3水中有 3.351022个水分子B肥皂膜实验图 10-1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 43 页5.棉线一拉就断，而铜丝却不容易拉断，这是因为（）A.棉线的分子间没有引力，而铜丝的分子间有引力B. 棉线的分子间有斥力，而铜丝的分子间没有斥力C. 棉线的分子间的斥力比引力大，而铜丝的分子间的引力比斥力大D.棉线、铜丝分子间都有引力，只是铜丝分子间的引力比棉线分子间的引力大6.取一张纸， 按你平常撕纸的做法将其撕成两半；再取一张同样的纸，用两只手抓住两边，用力向两边拉，是否还像刚才那样容易把纸分成两半？你知道这是为什么吗？7.同学们做作业时， 常用透明胶带把错处粘去，但操作时往往要把胶带用力抹一下使之与纸紧贴，才能揭得干净，为什么? 8.从扩散现象可知，分子之间有间隙，而从铅块可以吸在一起的实验可知：分子之间有引力， 那么分子之间应该相互吸引而紧紧靠在一起，而不应该有间隙。看起来这两者是矛盾的，真的矛盾吗？请解释其中的道理。【参考答案 】1扩散在不停地做无规则运动 2C 3 C 4 C 5 D 6 当然不容易。因为这两次撕纸时起作用的分子个数不同，所以分子的引力不同，克服分子引力需要的拉力就不同。 7 用透明胶带把错处揭去，是在运用分子间引力，而分子引力大小和分子间距有关。把胶带用力抹一下使之与纸紧贴，可使分子间的距离减小，使分子间的引力增大，作用效果明显，才能揭得干净。 8 看起来这两者好像是矛盾的。其实，还有分子间除了存在引力，还存在斥力。 正是引力使物体凝聚在一起，而斥力则使物体的分子之间保持一定的空隙。如果没有引力，不管有没有斥力，由于分子的无规则运动，物体都将飞散开去，那么所有的物体就都会变成气体。如果没有斥力只有引力，那么物体的分子都将紧紧得挨在一起，甚至将分子压破，所有物体都将变成中子星或黑洞。所以，二者并不矛盾。“自我评价与作业”指导1. 略。2. 提示：扩散现象。3. 略。扩散现象也能说明分子间有空隙，因为没有空隙扩散就不会发生。4. 随着时间的推移，将会看到开始时清晰的分界面逐渐变得模糊，最后变得均匀。这属于液体的扩散现象。10.3 “解剖”原子1教学目标知识与技能知道分子由原子组成，原子由原子核和核外绕核高速旋转的电子组成，原子核由质子和中子组成，质子和中子由夸克组成。知道原子核带正电，体积很小，几乎集中了原子的全部质量。知道电子带负电，其质量很小。知道质子带正电，中子不带电，质子和中子的质量差不多相等。了解关于原子结构的汤姆生“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”，知道 粒子散射实验支持卢瑟福“行星模型”。过程与方法学习建立原子结构模型的过程，领会在事实基础上通过想像、类比、 论证建立物理模精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 43 页型的方法，知道模型是否正确需要实验的验证。情感态度与价值观通过学习感受人类探索微观世界的历程，体会科学家探索的艰辛和成功的喜悦，感悟科学方法的神奇魅力，养成探索、思考物质世界奥秘的兴趣和好奇心。2教材说明本节主要内容有： 人类认识物质结构从分子到夸克的探索历程和科学家在研究过程中采用的物理模型方法。 本节课浓缩了人类探索微观世界的历史，介绍了粒子物理学的主干内容，是现代物理学的重要组成部分。这些知识是进一步学习物理学的基础，也是理解现代社会中的许多新生词语和科技成果的必备常识。学习这些内容， 有助于学生养成思考关注物质世界结构的意识， 有助于学生树立实事求是的科学态度，有助于培养学生正确的历史观、发展观，不仅具有重要的知识和方法教育价值，而且具有重要的情感教育价值。本节的编写思路是：沿着从分子原子电子原子核质子和中子夸克的路线，即从大到小的探索过程来展开。考虑到学生的知识基础、理解水平和方法教育的价值，教材并没有对整个过程面面俱到地介绍，而是重点介绍了由电子的发现所引发的原子结构模型的建立和实验验证， 并通过这个过程渗透了建立模型这种重要的科学研究方法，让学生体验、 感受和理解科学方法在科学研究中的重要作用。本节课在叙述上更多侧重于科学家步步深入的探究历史， 侧重于探究问题的提出和思索，侧重于模型的提出和验证，这与其他知识内容教材的写法是不同的。本节教学重点： 电子的发现在人类探索微观世界的历史上，具有划时代的意义，它打破了原子不可再分的神话，拉开了研究微观粒子的序幕。而汤姆逊和卢瑟福由此提出的两种原子结构模型及其验证过程，则不仅为人们探索微观粒子提供了科学有效的方法，而且大大激发了人们探索的热情和信心。因此， 电子的发现、 两种原子结构模型的建立和验证以及建立微观世界的结构图景是本节教学的重点。本节教学难点： 两种原子结构模型的提出和验证，需要较高的理性思维水平。质子和中子由夸克组成， 也超出学生的想像范围，而且没有化学和其他学科的知识和经验的支撑，学生只能硬性接受。这些都会形成本节课的难点。3教学建议本节课可以采用复习回顾分子概念的方法引入课题。分子是保持物质化学性质不变的最小微粒，那么分子能不能再分呢？由此引入本节课的内容。如果学生的知识比较丰富、视野开阔，还可以这样引入。教师利用多媒体投影（光学投影）或挂图展示教材图10-24（c） ，问学生是否见过这个图案？在哪里见过？它的含义是什么？学生讨论回答后，教师总结梳理，明确如下观点：这是原子结构示意图，经常用在科技图书的封面上， 科技宣传的海报和招贴画上，以及电子产品的宣传广告上。那么什么是原子，它的结构是怎样的，人们又是怎样认识和探究它的呢？由此引入本节课题：“解剖”原子。分子可以再分吗这部分内容可以由教师讲解，也可以由学生阅读自学。如果有条件， 可以利用多媒体课件展示一些学生熟悉的常见物质分子模型，如水、二氧化碳、氧气、酒精、DNA等。这样更形象一些， 使学生形成更清晰的印象，明确这些物质的分子是由原子组成的。对于直接由原子组成的金属物质，则可寻找一些在电子显微镜下拍摄的原子照片，展示给学生， 以增强学生的感性认识。 总之，这部分的教学不要只是给学生一些概念，而是尽量提供一些形象化的支撑，并通过这些支撑帮助学生想像分子。把原子“切开”精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 43 页电子的发现导致了原子不可再分神话的破灭，在探究微观粒子的历程中具有重大意义。这部分内容教材写的比较梗概，建议教学过程中适当予以扩展，对汤姆生发现电子的过程作概括性的描述， 对验证阴极射线是一种带负电的粒子流的过程作简单说明，让学生体会科学家工作的思路和方法，理解电子发现的重大意义。这部分内容，最好由教师讲述，因为学生阅读自学产生的体验不会很深刻。教师的讲述可以结合多媒体或挂图展示，如果有类似的课件或视频资料效果就更好了。对于电子的质量、半径等数据，不必要求学生记住，可以和原子的相关数据对比，以让学生对电子之“小”有更形象的认识。原子结构的两种模型这部分内容是本节课的重点之一，也是探究物质微观结构的过程和方法的精华所在。这部分的教学可以采用提出问题的方式引入：电子带负电，而整个原子对外不显电性，这告诉我们， 原子内部一定还有带正电的部分，原子是可以再分的，其内部是具有复杂结构的。那么，带负电的电子和带正电的部分是怎样组合在一起构成原子的呢？它们之间的结构是什么样的呢？然后让学生通过讨论交流，对此提出自己的设想。学生可能会提出类似于“枣糕模型”和“行星模型”的结构模型，也可能提出正电和负电都是一些小粒子，均匀混合在一起，或负电在中心、正电在周围的模型。不管学生提出什么样的模型， 只要有道理就可以。这里的目的是激发学生的想像，体验当年科学家研究问题的思路和过程。 有了这个猜想建模的过程，学生会更容易理解后面的探究过程，体会其研究方法的奥妙。在此基础上， 教师介绍电子的发现者汤姆生提出的“枣糕模型”。然后指出汤姆生建立的模型和同学们建立的模型，都是在一定事实的基础上，经过想像、类比等提出的，都只是对原子结构的一种假说，是否正确，还要接受实验的检验。 粒子散射实验的道理学生不难明白，对实验结果的分析论证也比较容易理解。教学中可以采用让学生阅读自学讨论交流，然后请一些学生解释说明的方法。在组织学生汇报交流的过程中， 建议充实对实验结果的分析论证。引导学生想像， 假如原子结构符合“枣糕模型”，观测到的结果会怎样？这样更能突出 粒子散射实验否定汤姆生“枣糕模型”的力度。最后明确卢瑟福提出的“行星模型”：原子中间有一个带正电的核，它只占有极小的体积，却集中了原子的几乎全部质量，带负电的电子像行星环绕太阳运转一样在核外较大空间绕核高速旋转。 粒子散射实验和卢瑟福“行星模型”的提出这一段内容，也可采用教师主导讲解的方法。从汤姆生发现电子，到汤姆生的“枣糕模型”，再到卢瑟福的 粒子散射实验，再到卢瑟福根据实验结果否定“枣糕模型”，提出“行星模型”，最后说明“行星模型”并不完美， 在“行星模型”的基础上，人们对原子结构模型还有新的发展。这样可以让学生更清楚地感受