探究更小的微粒

1、第1頁共 5 頁探索更小的微粒蘇科版物理八年級（下）第七章第2 2 節(jié)教案授課：吳昊教學目標：1 1 知道分子不是微觀粒子的最小單元，分子是由原子構成的。2 2、通過“摩擦起電”的實驗，認識到原子也不是組成物質的最小單元，原子還可以有更小的微粒組成。3 3、通過實探索閱讀相關資料，感知豐富的微觀世界，體會人類在揭示微觀世界奧秘所取得的重要成就, 知道這種探索還將繼續(xù)進行下去。4 4、對物質世界從微觀到宏觀的尺度有大致數(shù)量級的概念。教學重點：感知豐富的微觀世界，對物質世界從微觀到宏觀的尺度有大致數(shù)量級的概念。教學難點：通過“摩擦起電”的實驗，認識到原子不是組成物質的最小單元。教學方法：實驗法、觀

2、察法、探究法、討論法。教學用具：金剛石、石墨原子模型，橡皮泥、牙簽、塑料尺、紙屑 教學過程：、新課引入:教師邊教邊導學生邊學邊練教學意圖問：由上節(jié)課的學習，我們知道物質是由 大量的分子構成的， 分子是組成物質的最 小微粒嗎？你們怎么知道的？問：“一尺之棰，日取一半，萬世不竭?！边@句話是什么意思？此我們知道分子一定不是組成物質 的最小微粒，物質一定可以不斷往下分。 今天，就讓我們共同探索更小的微粒。答：不是。看書、上網(wǎng)查到 的資料、以前自然課上講 過答：一尺長的木棍，一天截 去一半，萬世也截不完。說明物質可以不斷地往下分。承接第節(jié)的內容，直接 引入課題，學科的結合，從開始就向 學生傳遞：其實很早

3、以前人們 就已經(jīng)知道物質可以不斷分， 就已經(jīng)開始研究相關內容、原子和分子的種類:問：首先請同學們說一說你們都知道哪些 比分子更小的微粒？ 有選擇性的板書：首先請大家看課本 3030 頁的圖 7-117-11, 請大家思考銀幕上的問題。投影：你們知道水分子是由什么原子構成 的嗎？你們能用橡皮泥和牙簽組合一個 水分子的模型嗎？總結：像水分子這樣由不同原子構成的分 子稱為化合物分子。提問：既然不同的原子可以構成分子，同 種原子能否構成分子呢？你們知道什 么？利用已有的材學生匯報：分子是由原子構 成的，原子是由帶負電的電子 和原子核組成的，原子核是由 帶正電的質子和不帶電的中 子，中子和質子是由夸克組

4、成 的。實驗：“建立水分子模型”實 驗（牙簽、橡皮泥（兩種顏 色）請一到兩個學生上臺做 模型實驗。講解：各種顏色的小球代表 什么？回答：同種原子也可以構成 分子。例如：生活中的氧氣分 子就是由兩個氧原子構成的。提供一個讓學生充分展 示自己科普知識的平臺， 鼓勵 學生平時關注這些信息，并加 以方法上的指導。水分子模型和氧氣分子 模型都是初三化學中會接觸 到的知識點，在這里通過分組 實驗能夠給學生留下一個深 刻、正確的影響，而且這個活 動容易調動學生的積極性，具 有趣味性。第2頁共 5 頁的模型。提問：同學們?yōu)槭裁从猛环N顏色的橡皮 泥？圖片：蛋白質分子模型提問：蛋白質分子是單質分子還是化合物 分

5、子？怎么知道的？實驗：“建立氧分子模型” 回答：因為是單質，同種原 子構成，所以要用相同顏色的 橡皮泥?；卮穑河深伾梢钥闯鰜?。三、碳原子的介紹四、摩擦起電（電子與原子核）提問：無論是單質分子還是化合物分子都 是由原子構成的，原子在希臘語中是不可 再分割的微粒的意思。同學們你們贊成這 個觀點嗎？提問：在課堂上，老師沒有那么先進的實 驗儀器能夠讓大家親眼看到比原子更小 的微粒，但是在第一節(jié)中，我們學過一個 方法，看不見一個微粒的時候如何來建立 它的模型？下面我們就用這種方法來探索更小 的微粒。請同學們回憶一下，在小學自然 課中就做得實驗一一摩擦起電，請大家用塑料尺，和紙屑回顧坐下這個實驗。邊思

6、考大屏幕上的三個問題。提問：先請同學說一說，你是如何做這個 實驗的？為什么摩擦過后的塑料尺能夠 吸引紙屑？回答：不贊成回答：可以根據(jù)觀察實驗現(xiàn) 象進行猜想，再收集證據(jù)證明 自己的猜想。學生實驗：“摩擦起電”實驗 實驗儀器：塑料尺、紙屑 思考問題：（1 1 ）沒有摩擦過的塑料尺靠 近紙屑時，有什么現(xiàn)象？（2 2 ） 摩擦過的塑料尺靠近紙 屑時，看到什么？（3 3 ）產生這一現(xiàn)象的原因是 什么？回答：將塑料尺在頭發(fā)上摩摩擦起電的實驗小學的 時候就做過，所以在學生動手 的基礎上再讓學生有更深層 次的思考。在這里出這三道思 考題，是讓學生能夠通過小實 驗對微觀粒子有一個理解而 不是名詞的記憶。同時，這

7、也是經(jīng)歷科學家 探究的過程，養(yǎng)成學生科學的 試驗觀。第3頁共 5 頁提問：下面老師想給大家介紹一宗神奇的 原子一一碳原子，有沒有同學知道碳原子 在生活中構成的是什么物質？有什么樣 的用途？同樣都是由碳原子構成， 為什么會有 那么大的差異呢？是因為他們碳原子排 練的順序不一樣。模型：金剛石、石墨的原子模型 提問：同學們可以形容一下金剛石和石墨 原子模型在結構上有什么樣的差異嗎？微觀上原子排列的順序不一樣，從而宏觀上物質的性質有了很大的差異。其實除了這兩種物質以外，科學家最近發(fā)現(xiàn)了 另一種由碳原子構成的物質富勒烯， 請同學們看他的原子排列順序。提問：看他的形狀像什么？所以它還有另外一個名字叫碳足球

8、回答：構成的有金剛石、石 墨。金剛石可以用來劃玻璃， 石墨可以用來做鉛筆芯回答：金剛石是金字塔狀的, 而石墨是- 一層層的機構。這一段主要以老師介紹 為主，可以采用了實物模型、 電腦動畫、圖片等比較先進的 手段，使學生能夠更清晰的了 解，關于碳的一些物質。回答：像足球第4頁共 5 頁提問：我們知道，在摩擦前是不帶電的， 這能夠告訴我們什么信息？ 提問：分子和原子都不帶電了，摩擦后卻 產生了電，這又能給我們提供什么樣的信 息？總結：摩擦的過程中，一定有一個帶電的 小顆粒跑出來了，這種帶電的小顆粒就是 電子，他帶的電就是負電。提問：首先發(fā)現(xiàn)電子是哪一位科學家？在 什么時候發(fā)現(xiàn)的？ 提問：以前大家都

9、已經(jīng)學過，自然界中有 幾種電荷？原子中既然有帶負電的電子， 那么原子核一定帶什么電？總結：由此我們知道原子是由帶負電的電 子和帶正電的原子核構成的，不但如此， 其中正電荷的電荷數(shù)， 和負電荷的電荷數(shù) 是相等的。那為什么摩擦后就帶電了呢？ 我們用一個簡單的模型解釋一下： 展示模型提問：假如這是一個原子，他帶 正電，在他的周圍圍繞了很多帶負電的電 子，在摩擦前他們的電荷數(shù)是相等的；摩 擦后，有一個電子跑出去了，這個時候哪 一種電荷數(shù)多了，帶什么電？如果摩擦 后，一個電子跑進來了，又是怎么樣的 呢？總結：所以摩擦起電的本質其實就是電子 發(fā)生了轉移！圖片原子棗糕模型和原子行星模型：我們雖然看不見這個小

10、顆粒，但是可以通過實 驗現(xiàn)象來研究這些微粒的性質。其實科學 家以前也就是用了這樣的方法，所以在最初，對于原子內部的結構模型有了很多種 猜想，比較典型有 1901904 4 年， J.J.J.J.湯姆遜 提出了 “棗糕”模型，但后來與其他實驗 現(xiàn)象不符合，所以就被否定，能被大多數(shù) 科學家承認和贊同的模型是這樣的（圖 片）提問：同學們知道，他是誰提出來的 嗎？看一看它的動態(tài)圖。它像什么？擦便可以吸引紙屑，因為摩擦 起電了?；卮穑悍肿雍驮邮遣粠щ?的?；卮穑涸又幸欢ㄓ幸环N帶 電的小顆粒?；卮穑?是湯姆遜在 18971897 年發(fā) 現(xiàn)的?；卮穑簝煞N，是正電。這里有一個老師的總結,對學生已掌握的知識

11、點可以 有一個更加準確、系統(tǒng)的歸 納。學生邊聽邊答反饋練習：（1 1 ）用絲綢摩擦過的玻璃棒 帶正電，這是因為玻璃棒被摩 擦后（）A A、得到質子 B B、得到電子 C C、失去質子 D D、失去電子（2 2）摩擦起電說明（）A A、 分子是原子組成的B B、 原子體積很小C C、 原子中一定有帶電的部分D D、 原子核是由中子和質子組 成的這里是一個難點，利用模 型可能不能讓學生一次性的 全部接受，但是利用這個模型 和一問一答的方式是學生對 摩擦起電本質有一個最初的 印象，為初三系統(tǒng)學習奠定一 個良好的基礎。這個反饋練習很有針對 性，能使學生對摩擦起電本質 的了解得到鞏固?；卮穑哼@是盧瑟福提

12、出的, 它像是行星。這個比喻形象而深刻,能讓學生記憶猶新。第5頁共 5 頁第6頁共 5 頁五、科學家與微粒圖片介紹：從原子到夸克的介紹。 到此，我們對微觀世界的粒子有了一 個較為系統(tǒng)的認識，其實這些粒子的名稱是和科學家的名字緊緊相連的。一個小故事：大家看了這么多的科學家和 他們研究的成果有什么感想？在這些科學家里面還有一個小故事，盧瑟福是查德威克的研究生導師，有一次盧瑟福在演講中預言說原子核中還存在 一種不帶電的微粒， 當時查德威克正好在 下面聽，這樣的語言引起了他的重視。遺 憾的是居里夫婦沒能聽到這場精彩的演 講，所以在一次研究中偶然發(fā)現(xiàn)一種穿透 力很強的射線，當時他們也無法正確解 釋，認為

13、是一種已知的粒子。查德威克在 讀了居里夫婦的這篇論文后立即重復他 們的實驗，最終得出這種可以很容易就穿 透 2cm2cm 的鉛板的射線就是中子流。 問：大家聽了這個故事后有什么感想？大家把課本翻到 3232 頁，我們來了解 一下各種微粒的大小尺寸。投影：總結：1 1、一般分子比原子大，但有的原子 比分子大2 2、原子與原子核直徑大小比值約為104：1 105：1，所以，如果原子是一座摩天大樓，原子核就是大樓中的 一個櫻桃。3 3、電子比質子和中子小，質子和中 子一樣大。粒子加速器是科學家研究微觀粒子 的有力儀器， 具體的內容請同學們閱讀 “生活？物理？社會”，并思考幾個問題?？磮D片：原子（道爾

14、頓）一 電子（湯姆遜）一質子（盧 瑟福）一中子（查德威克） 夸克 （蓋爾曼） 學生賞析：偉大、不容易、 科學、嚴謹學生：做事要嚴謹、細心,不能粗心、馬虎。思考問題：（1 1）我國建立的粒子加 速器叫什么名字？（2 2）粒子加速器在生活 中有那些應用？（3 3）“ eVeV是物理中什么 單位？圖文并茂，印象深刻。課堂已經(jīng)去了一半以上 的時間，學生能夠聽這樣一個 小故事，不僅可以解乏， 給學 生留下一個深刻印象，容易調 動學生的積極性，而且這樣有 趣味性的故事也在向學生滲 透做事、 學習都要細心和嚴謹 的科學態(tài)度?？梢砸龑W生把結論說 出來。 一般學生會認為電子比 質子、中子大，在這里總結不 僅可

15、以使學生學會看圖總結， 也可以糾正學生在前面學習 知識時的錯誤概念。在這里出這三道思考題,是讓學生能夠通過閱讀對粒 子加速器有一個理解而不是 名詞的記憶。六、課堂小結：化合物分子：不同原子構成的分子。單質分子：同種原子構成的分子。微觀和宏觀：微觀上原子排列的順序不一樣，從而宏觀上物質的性質有了很大的差異。第7頁共 5 頁第 5 頁 共 5 頁摩擦起電的原因：電子發(fā)生了轉移。原子由原子核和核外電子組成，原子核由質子和中子組成，質子和中子由夸克組成。其中：質子帶正 電，中子不帶電，電子帶負電。七、反饋練習：（ 1 1）請你按照從大到小的順序，將你所知道的組成物質微粒的名稱、直徑大致大小排列出來。（2 2） 在人類探索物質結構的過程中發(fā)現(xiàn)中子的年代及科學家是（ ）A.1897A.1897 年湯姆遜B.1919B.1919 年盧瑟福C.1932C.1932 年查德威克D.1961D.1961 年蓋爾曼（3 3） 下列各種說法錯誤的是 （ ）A A、 電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子核