湖北2000年七年級第1單元第5課_叫三聲夸克

1、北 京 四 中叫三聲夸克學習指導 本文以通俗易懂的語言為我們介紹了物理學家對物質結構研究不斷深入的過程，反映了人們在不同階段對物質結構的不同認識，展示了物理學界對物質結構的最新成果，是一篇優(yōu)秀的科普小品文。學習要求1分析掌握本文通俗易懂的語言，嚴謹?shù)慕Y構。2學習本文運用多種說明方法說明事理的特點，尤其是學習分類說明的方法。3學習科學家刻苦鉆研、勇于攀登的探索精神。學習要點一、基礎知識識記與積累1標準讀音請給下列紅色的字注音。驅使（ ） 肇（ ） 泄氣（ ） 禁閉（ ）檔案（ ） 模型（ ） 隧道（ ）2觸類旁通這篇文章運用了哪些說明方法？舉例說明。二、課文探討與理解1本文屬于哪一類說明文，有何

2、特點？明確：本文是科學小品文?？茖W小品文又稱知識小品，是介紹科學知識的說明文。它不僅要求具有知識性、科學性，而且還注重文藝性、趣味性，多為平實說明和生動說明相結合，適當運用比喻、擬人等手法，使文章生動活潑，引起讀者興趣?？茖W小品的科學性非常重要，引用的資料必須可靠，數(shù)據(jù)必須準確。科學小品的文藝性也十分重要，文筆要輕松、活潑，要善于運用比喻、擬人等修辭，使科學道理通俗易懂。科學小品一般短小精悍，但題材十分廣泛。2試分析總結本文的結構內(nèi)容。明確：本文以人們對物質結構探索研究的過程為序。說明了人們在不同階段對物質結構的不同認識，介紹了物質結構研究的最新成果一一夸克，激發(fā)人們對物質結構進行不斷的探索和

3、研究。全文共26段，可以分為三部分。第一部分（12），以禮品盒為喻，引出說明的話題?！白罾锩媸鞘裁础笨傤I全文。第二部分（321），說明物理學家在不同階段對物質結構的研究和認識。第三部分（2226），用四個疑問句，提出物質結構研究的新問題。3本文的說明順序是什么？明確：本文是綜合邏輯和時間兩種順序來組織全文的。一方面，作者按照物質結構的由外到內(nèi)為說明對象的，即“原子原子核強子夸克”。另一方面，作者又是由淺入深地說明物理學家在不同階段對物質結構的研究和認識的。4本文開頭的開頭有何特點？這樣寫有何效果？明確：文章的開頭是一個禮品盒的比喻。這樣寫的好處是：本文介紹的是比較高深的物理學知識，一般的讀者比

4、較陌生。這樣開頭使讀者解對文章內(nèi)容的理解更為輕松容易。文章的結構也以這一比喻為依托來安排。開頭由此入題，結尾仍然緊扣它收筆，中間每一部分內(nèi)容的引出都仍以這個比喻作為過渡。這些句子在文章中穿針引線，使文章層次分明，結構嚴謹。5本文結尾有何特點？有何意圖？明確：文章的結尾接連用四個問句提出問題，告訴讀者夸克的證明還沒有最后定論，物質結構的研究更沒有結束，留下了許多思考，激發(fā)人們關心和探索這一問題的興趣。最后一句呼應文章開頭，同時也是對前幾個疑問的一個形象的概括。6談談本文“多層次的復雜分類”的特點。明確：分類說明是說明文中常用的一項說明方法，比如：我們在說明照相機的性能時，我們可以分三類進行說明：

5、傻瓜相機、機械相機、數(shù)碼相機。但是本文采用這一說明方法時與一般文章不同的是：多層次的復雜分類。這是由文章的說明內(nèi)容決定的。文章的內(nèi)容是以人們對物質結構探索研究的過程為順序，說明物質結構，介紹了物質結構研究的成果。只有恰當?shù)剡\用分類說明才能把有關內(nèi)容說明清楚。而且，許多新的成果是在原來認識的基礎上形成的，所以這個分類的層次就顯得比較復雜。多層次的復雜分類，所以能說得如此明白：一是運用設問句，例如：“還有比質子和中子更小的結構嗎？”“J粒子是不是第四種夸克？這些疑問句把問題不斷引向深入。二是用關鍵字“又”字，體現(xiàn)說明的深入性。例如：“這又是一個盒子里還有盒子嗎這一類問題”，“又喚起了尋找夸克的熱情

6、”，“對夸克又有了新的認識”，“這時又有了一種說法”，“夸克又可以分成3個組”等。表示科學家對夸克認識的逐步深入的過程。三、深入探討1“原子核本身卻十分微小，大約10萬個原子核排成一條線才相當于一個原子的直徑。”能否改為“10萬個原子核的直徑才等于一個原子的直徑?！眳⒖迹呵罢吆秃笳哂羞@樣幾點不同：原句說“大約”，改后的句子缺少了這個限制，便沒有原句準確，因為這是一個估計的說法，并不是精確的比較。原句說“大約l0萬個原子核排成一條直線”，改后的句子直接說成“l(fā)0萬個原子核的直徑”，前后的內(nèi)容不是一回事。原句是“相當于”，改成了“等于”，前者是大概估計，后者是肯定的說法?？傊?，改后的句子和原句相比

7、，不夠準確。2“科學家從實驗室里已經(jīng)感覺到，強子內(nèi)部有結構。這好比拿起盒子搖一搖，聽到響動，可以初步判定盒子里有東西?！蹦芊窀臑椤皬娮拥膬?nèi)部結構為科學家的分析提供了初步的根據(jù)?！?？參考：前者是一個形象的說法，意思是科學家從實驗里已經(jīng)感覺到，強子內(nèi)部有結構。這僅僅是“感覺”，是科學家根據(jù)實驗產(chǎn)生的一種想像，還沒有進行科學的證明，改為后者似乎是已進行了科學的證明，顯然不妥。3從夸克的發(fā)現(xiàn)過程看，要在科學上有所發(fā)現(xiàn)，必須具備哪些精神和能力？參考：略四、遷移練習納 米 納米，是一種長度單位，1納米等于109米，相當于3個原子一個挨一個排起來的長度。目前將所有涉及對象為幾百納米甚至更大的可以用納米的單位

8、衡量其尺度的所有科學統(tǒng)稱為納米。納米尺度在不同的領域各不相同，但納米尺度的物質具有獨特的物理、化學性質，因此受到科學家的青睞。1959年，美國物理學家費曼在美國物理學會年會上提出，對物質基本的構造單元原子、分子進行可控操作，自上而下地進行材料、器件的制備。（A）他是第一個提出納米概念的科學家。（B）1981年，賓尼格和羅勒爾發(fā)明了隧道掃描顯微鏡（STM），使人們具備了對原子進行直接操縱的有效手段。（C）兩位發(fā)明者因此榮膺諾貝爾物理學獎。STM的發(fā)明大大推動了納米技術的進步。（D）2002年2月，美國克林頓政府公布了“推動納米技術計劃”，并在2000年投入4.95億美元，以后逐年增加。之后，納米

9、技術從默默無聞的幕后走到了前臺。納米材料、納米器件、醫(yī)用檢測是納米技術的三大主要研究領域。納米材料的研究有助于提高產(chǎn)品的性能。納米器件則著力于新一代高密度存儲、小體積、高性能的電子器件的開發(fā)。醫(yī)用檢測是利用其他納米技術，用于對病癥的早期診療。它還可以使藥物定向、定時發(fā)揮藥效，減少副作用和劑量。目前，我國主要進行前兩者的研究。北京大學一直在納米器件保持著優(yōu)勢，而中科院和清華大學則側重于材料的研究。醫(yī)用檢測技術的研究在中國尚未形成氣候。1根據(jù)上下文，解釋下列詞語的意思。青睞榮膺2根據(jù)第一段的內(nèi)容，解釋納米的兩個含義，并指出本文題目“納米”是哪個含義。3“納米的研究正是在原子、分子體系層面的研究”一

10、句是從第二段中A、B、C、D四處中某一處抽出來的，根據(jù)上下文，應放在_處。4文章最后一段保留好還是去掉好？為什么？參考答案1 青睞關注喜愛。榮膺光榮的獲得。2 納米的含義：第一種：長度單位；第二種指研究以納米為衡量物質尺度的科學技術。是第二個。3 A處。4 雖然刪去不影響文意和結構的完整性，但還是保留好，這樣便于讀者了解我國納米技術研究發(fā)展情況。 中 考 解 析1、陜西省中考題美國科學家富蘭克林說過這樣一句名言：“空袋子難以直立?！边@句名言不僅說明了一種生活現(xiàn)象，更蘊藏著一個深刻的道理。請說出這個道理。請列舉一個能證明這個道理的事實論據(jù)。2、泉州市中考題我不喜歡一個苦孩子求學的故事。家庭十分貧

11、困，弟妹嗷嗷待哺，可他大學畢業(yè)后，還要堅持讀研究生，母親只有去賣血我認為那是一個自私的學生。求學的路很漫長，一生一世的事業(yè)，何必太在意幾年蹉跎？況且這時間的分分秒秒都苦澀無比，需要母親的鮮血灌溉!一個連母親都無法摯愛的人，還能指望他會愛誰？把自己的利益放在至高無上位置的人，怎能成為人類的大師？作者說：“一個連母親都無法摯愛的人，還能指望他會愛誰？”你同意嗎？請談談你的看法?！緟⒖即鸢浮?、強調(diào)人要有真本領（真才實學），方能立足于社會。開放題；圍繞的道理列舉事實論據(jù)，言之有據(jù)即可?！窘馕觥扛惶m克林是在用形象說理。“直立”聯(lián)想到自立于社會，“空袋子”聯(lián)想到真才實學，再把它們的意思用簡明的語言表述下

12、來。題考查觀點與事實論據(jù)間的關系，課內(nèi)外積累與語言運用。答題時應扣住論點運用材料。如趙括“紙上談兵”，沒有真才實學，以致兵敗身亡。2、有理有據(jù)，自圓其說，即可得滿分。【解析】這是自由解說道理的一道題。做這類題，既要聯(lián)系文段內(nèi)容，又要結合生活實際，二者缺一，答案就不全面，不深刻。這種題目的答案可自由發(fā)揮，最好有一定的創(chuàng)意。卞毓麟：從天文學家到科普編輯卞毓麟，1943年7月生，1965年畢業(yè)于南京大學天文系，在中國科學院北京天文臺從事天體物理學研究至1998年3月，1998年4月到上海科技教育出版社，現(xiàn)任版權部主任，1999年4月起任上海交通大學科學史和科學哲學系兼職教授，現(xiàn)為上海天文學會副理事長

13、、中國科普作協(xié)翻譯工作委員會副主任。57歲，完全可以過悠閑的日子，但是他沒有，卻“改行”以滿腔熱情投身到出版界，為開辟另一片天地努力拼搏，這就是我國天文學家、著名科普作家卞毓麟教授，他從中科院走到出版社，由作者變成編輯。他少年時代就愛看一些關于大自然的書，其中一套叫幼童文庫的令他至今都記憶猶新，那套小小的“百科全書”什么都有，每本書都很薄，但每張紙倒是厚厚的，彩色的圖畫很美麗，書中說到地球繞著太陽轉，月亮繞著地球轉，還有水星、金星、火星、木星等行星。少年的他就愛上了天文學，憑著對天文學的濃厚興趣和優(yōu)秀的學習成績，如愿以償?shù)目忌夏暇┐髮W的天文系，畢業(yè)后分配到中國科學院北京天文臺工作，從事天體物理

14、學研究，發(fā)表學術論文和科普著譯的目錄就達30多頁。卞毓麟從事科普創(chuàng)作20多年，參與編著、翻譯的科普圖書有70余種，發(fā)表的科普文章約400篇，累計字數(shù)近400余萬。他的讀者從剛識字的娃娃到非本行的科學家都有，讀過語文課本中那篇饒有趣味的短文月亮地球的妻子？姐妹？還是女兒？的中學生們，都能說出“卞毓麟”。他的科普佳作不僅熔科學性趣味性于一爐，且極富人文色彩，如恐龍·隕石及社會文明、“水調(diào)歌頭·明月幾時有”科學注、莎士比亞外篇等，無不描繪著科學與文化一個個閃光的交點。他曾多次獲得表彰，中國科普作家協(xié)會表彰他為“建國以來，特別是科普作協(xié)成立以來成績突出的科普作家”；在1996年的全

15、國科普工作會議上，他又被授予“全國先進科普工作者”的稱號。卞先生歷來認為“科學家作為科學傳播鏈中的發(fā)球員，奉獻于科普實屬責無旁貸”。他堅持不懈地通過各種途徑努力向公眾宣傳科學知識、科學思想、科學方法和科學精神，社會效果顯著。他認為現(xiàn)代人時間緊迫，社會公眾需要了解新的科學進展，但又沒有時間來啃一本本大部頭的書，除了撰文著書外，還常在各種場合作科普演講。早年他曾在海拔5000米的喀喇昆侖山上向邊防戰(zhàn)士講解天文知識；1997年赴漠河觀測日全食途經(jīng)哈爾濱時，曾給當?shù)亟?000名中學生作關于日食的科普報告；同年中秋節(jié)，他又給1700名中學生講了火星探索的最新進展。他曾是北京市教育局和北京市科委聘請的首都

16、青少年校外科技導師，以及北京市三所中學的科技輔導員。有名望、有成就的他為什么“改行”呢？他說，科學宣傳與科學普及做得好不好，對社會進步影響很大；中國的科學普及宣傳實在還太少，這真是科學資源的浪費?，F(xiàn)在投身到出版社，可以更有效地把更多優(yōu)秀作品推向社會，傳送到讀者手中。他還講了一個小故事：20世紀20年代，有一位著名的登山家攀登珠峰，快到峰頂時，被狂風刮走，從此失蹤了。在他開始登山之前，有一位女士問：你為什么非要爬那座山？探險家說：“因為它在那兒”。卞毓麟說科技出版事業(yè)就在那兒，就是需要人去干。曾經(jīng)有朋友勸過他，“改行”當編輯不值得，但他不認為這樣。他說，有很多選題策劃，都來自于編輯，一名優(yōu)秀的編

17、輯應該成為使人們的精神生活變得更美的“時裝設計師”。他還說，作為一名科普作家，每年寫上一兩本、甚至三本書，能寫好，已很不容易了?，F(xiàn)在由他組織、從他手里編輯加工出去的好書，一年可能是5本、10本甚至更多。對整個社會而言，很難說這樣做的貢獻不如以前，實際上，很可能是貢獻更大了。他的同事上海科技教育出版社的副社長張英光說，卞教授來到上?？平躺绾髣?chuàng)建了該社的版權部。在短短的2年多時間里，他與版權部的同事們齊心協(xié)力，推出了在社會上引起很大反響的“哲人石叢書”，現(xiàn)在已成為圖書市場上的熱門品種。張社長還說卞毓麟為策劃“名家演講錄”叢書分秒必爭、殫精竭慮，如今這套別具一格的科普精品已經(jīng)出了20種。他對培養(yǎng)年輕

18、編輯也很用心，每當版權部來了新人，他都會向新來的同仁送上一本老出版家葉至善先生著的我是編輯，并親筆寫上“向至善老學習，與某某人共勉”的話語。他也十分樂意介紹年輕同事認識他的科學家和科普作家朋友們，還經(jīng)常同年輕編輯交談如何約稿的心得?？吹侥昵嗳说难杆俪砷L，他感到由衷的高興?？茖W時代需要更多像他那樣對科普事業(yè)一往情深、不斷奉獻的科技和出版工作者。中華讀書報2001年2月28日1111探索夸克物質是由分子組成的，分子是由原子組成的，原子是由原子核和電子組成的，而原子核是由質子、中子（統(tǒng)稱核子）組成的。這曾經(jīng)是許多人從中學時期就已經(jīng)得到的常識?，F(xiàn)在它應當添上這樣一句：質子和中子又是由夸克組成的。我們知

19、道紛繁復雜、千姿百態(tài)的物質細分下去依次是分子、原子、中子、質子和電子。這些粒子人們不僅可以通過電子顯微鏡等輔助設備在實驗室直接或間接地觀察到，而且掌握的有關這方面的知識已經(jīng)在實際中得到了應用。那么物質組成的基本粒子夸克到底有什么特性呢？目前物理學家們還沒有辦法得到單獨存在的夸克，但是他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)夸克共有六種：上夸克，下夸克、粲夸克、奇夸克、頂夸克和底夸克。上夸克，下夸克質量較輕,而其余4種夸克，質量較大。一般中子和質子都是由上夸克和下夸克組成的。物理學家們還發(fā)現(xiàn)所有的夸克粒子都有其對應的反粒子，如果用外力想強行分開它們，他們會各自迅速找到另外的伙伴。為了揭開夸克的秘密，科學家們通過研究一對正、

20、反粲夸克即粲夸克偶素來推斷粲夸克之間的相互作用，從而推斷夸克的各種特性。我國物理學家們在北京正負電子對撞機上，把通?？梢缘玫降碾娮雍驼娮蛹铀俚胶芨吣芰浚缓笞屗鼈冞M行碰撞，發(fā)生反應，得到粲夸克偶素。夸克壽命非常短，需要借助高性能的測量儀器才能觀測到它曾經(jīng)短暫的存在?？淇朔浅Ｐ?，以至于物理學家們把它看成是小到?jīng)]有形狀的一個點；夸克很輕，如果把一個西瓜大的鉛球的質量當成是一個氫原子的質量，那么最重的夸克質量還趕不上芝麻粒大小的棉花呢。我國科學家在這個領域,發(fā)現(xiàn)了一系列有意義的反常現(xiàn)象,做出了多項世界一流水平的研究成果，引起了國際理論界的濃厚興趣和研究熱情，推動了夸克理論的進一步進展。國際粒子物理

21、界權威文獻粒子物理評論（2000年版）收錄的90年代以來的共113項粲夸克偶素物理方面的粒子數(shù)據(jù)中，我國的實驗數(shù)據(jù)就占了74項，占世界數(shù)據(jù)總量的65%.其中20多項數(shù)據(jù)是國際上首次報道的，相當一部分測量達到了世界最高精度。完全可以說我國在這個能區(qū)的研究水平是世界第一。人類文明的歷史在很大程度上是不斷認識、了解自然力和開發(fā)新能源的過程：從掌握火、馴服化學能到了解原子核和控制原子能，人們仰仗的是物理學的知識。如果有一天，我們能夠充分認識基本粒子及其相互之間的作用力并掌握和利用“粒子能”，那么這種利用的效果將是空前壯觀的。1111夸克理論基本粒子如此之多，難道它們真的都是最基本、不可分的嗎？近40年

22、來大量實驗實事表明至少強子是有內(nèi)部結構的。1964年蓋爾曼提出了夸克模型，認為介子是由夸克和反夸克所組成，重子是由三個夸克組成。他因此獲1969年物理獎。 原子是由原子核和電子構成的，原子核是由質子和中子構成的，質子和中子是由什么構成的呢？這的確是輪中之輪！這些新發(fā)現(xiàn)的物質的基本構件構成了質子和中子，當時還沒有名稱。蓋爾曼于是便杜撰了一個名稱夸克。而這名稱還真的就這么叫上了。強子是由夸克構成的。古希臘人認為，一切物質都是由為數(shù)不多的基本粒子（即他們所謂的“原子”）構成的。這一偉大的原理已被事實證明不那么好理解?；玖Ｗ邮欠窬褪强淇耍侩y道夸克也是復合體嗎？我們一會兒再來討論這個問題?？淇艘詢煞N構

23、型附著在一起。一種構型是兩個夸克附在一起，另一種構型是三個夸克附在一起。兩個夸克在一起就構成了介子，三個夸克在一起就構成了重子?？淇艘灿辛孔幽芗墶Ｄ軌蛲ㄟ^吸收能量而受激進入較高的級位。受激的強子看上去與其他的強子一樣，于是，很多先前被認為是獨立的粒子現(xiàn)在被看作是單個夸克結合的受激狀態(tài)。為了解釋所有已知的強子，就必須設想夸克不止一種。在20世紀70年代初，人們設想有三種“味道”的夸克。這三種夸克被異想天開地稱作“上”、“下”、“奇”。后來，出現(xiàn)了更多的強子，又多出了第四種夸克，即“粲”夸克。近來，出現(xiàn)了更多的粒子，人們認為還得有另外兩種夸克：“頂”夸克和“底”夸克?，F(xiàn)在，很多種粒子作用都可以借助

24、詳細的夸克計算獲得系統(tǒng)的了解?？淇死碚摰幕绢A設是，夸克本身是真正渾然一體的基本粒子，是一種像點一樣的物體，沒有內(nèi)部成分。在這方面，夸克頗像輕子，因為輕子不是由夸克組成的，它們本身似乎就是基本粒子。事實上，夸克和輕子之間有著自然的對應，使人們獲得意想不到的機會得以洞見大自然的運作?？淇撕洼p子之間的系統(tǒng)聯(lián)系見下面的表1。表右邊一欄是夸克的味道，左邊是已知的所有輕子。要記住，輕子感受到的是弱力，而夸克感受到的是強力。輕子和夸克之間還有一個區(qū)別是，輕子或是不帶電，或是只帶1個單位的電荷；而夸克則帶三分之一或三分之二單位的電荷。盡管輕子與夸克有著如許的差別，但二者之間存在著深刻的數(shù)學對稱，使輕子和夸克

25、在上面的圖表中有了逐層面的對應。第一個層面只有四種粒子：上、下夸克、電子及電中微子。奇怪的是，一切普通的物質竟全是這四種粒子構成的。質子和中子是由3個夸克組成的，而電子只是充任構成物質的一種亞原子粒子。中微子只是跑進宇宙里，一點也不參與物質的大體構造。就我們所知，假如其他的粒子都突然消失了， 只要有這四種粒子，宇宙就不會有多大變化。亞原子粒子可分為兩大類：輕子和夸克?？淇藳]有被發(fā)現(xiàn)單獨存在，而是兩個或三個地在一起?？淇说碾姾墒欠謹?shù)的。一切普通的物質都是由層面的粒子構成的。層面和層面似乎是層面的簡單復制，其中的粒子是高度不穩(wěn)定的。可能尚有未發(fā)現(xiàn)的層面。下面一個層面的粒子似乎就是第一個層面的復制，只不過較重而已。第二個層面的粒子都極不穩(wěn)定（中微子