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滬科·八年級(jí)下冊(cè)第十二章小粒子與大宇宙第一節(jié)走進(jìn)微觀課堂教學(xué)展示本節(jié)要點(diǎn)能了解微觀世界的大致尺度,了解原子的核式結(jié)構(gòu)模型;能體會(huì)物理學(xué)研究中建構(gòu)模型的重要性,了解人類(lèi)探索微觀世界的大致歷程。課堂教學(xué)展示新課導(dǎo)入我們周?chē)囊磺?,包括有生命的和無(wú)生命的,都是物質(zhì)。物質(zhì)在不停地運(yùn)動(dòng),并以各種各樣的形態(tài)存在著。目前,人類(lèi)的探索,也到達(dá)了距離我們1026m的宇宙深處。宇宙的尺度太陽(yáng)系在銀河系中的位置你了解物質(zhì)的尺度嗎?知識(shí)點(diǎn)1自然的尺度課堂教學(xué)展示進(jìn)行新課宏觀物體的尺度上海中心大廈高度632m成年長(zhǎng)頸鹿身高通常在4.5~6m該刻度尺的分度值為1mm隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,科學(xué)家的研究已深入10-19m的微觀領(lǐng)域。微觀物體的尺度人的頭發(fā)絲的直徑大約是60~80μm人體細(xì)胞的直徑大約是10~20μm病毒的直徑通常在100nm左右例1地球、太陽(yáng)系、電子、原子按空間尺度由大到小的排列順序是()A.太陽(yáng)系、地球、電子、原子B.電子、原子、地球、太陽(yáng)系C.太陽(yáng)系、電子、原子、地球D.太陽(yáng)系、地球、原子、電子D知識(shí)點(diǎn)2探索物質(zhì)的組成1.古人對(duì)物質(zhì)組成的認(rèn)識(shí)我們的祖先認(rèn)為宇宙萬(wàn)物由金、木、水、火、土組成,這被稱(chēng)為“五行說(shuō)”。古希臘人認(rèn)為宇宙萬(wàn)物由水、火、土、氣組成,這被稱(chēng)為“四元素說(shuō)”。物質(zhì)是由什么組成的呢?從古至今,人們一直在探尋這個(gè)問(wèn)題的答案。2.分子和原子認(rèn)為宇宙萬(wàn)物由原子構(gòu)成,原子是極微小的、不可分割的粒子。德謨克里特(Democritus,約前460-約前370)在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了原子論。道爾頓(J.Dalton,1766-1844)將保持物質(zhì)性質(zhì)不變的顆粒命名為“分子”。阿伏加德羅(A.Avogadro,1776-1856)分子的體積很小:其直徑通常以10-10m來(lái)度量,無(wú)法用肉眼直接觀察。分子的特點(diǎn):分子的質(zhì)量很?。阂粋€(gè)水分子的質(zhì)量約為3×10-26kg。一億倍顯微鏡下的水分子分子的數(shù)目巨大:1cm3的水中大約有3.34×1022個(gè)水分子。隨處存在的碳原子——鉛筆芯中的石墨、閃閃發(fā)光的鉆石、空氣中的二氧化碳、凈水器中的活性炭都含有碳原子。一個(gè)碳原子的半徑約為7.7×10-11m,質(zhì)量約為1.99×10-26kg。后來(lái),人們又發(fā)現(xiàn)分子也有結(jié)構(gòu),它們是由原子構(gòu)成的。通常,物質(zhì)是由分子或原子構(gòu)成的。電子顯微鏡(EM)等現(xiàn)代科學(xué)工具的發(fā)明,揭開(kāi)了微觀世界神秘的面紗,使我們能夠觀察到分子或原子。放大后硅表面的原子排列圖像電子顯微鏡顯微鏡下的分子例2關(guān)于分子和原子,下列說(shuō)法中正確的是()A.分子的體積很大B.分子是最小的粒子C.分子能用肉眼直接觀察D.通常,物質(zhì)由分子或原子構(gòu)成D知識(shí)點(diǎn)3探索微觀粒子1.人類(lèi)探索粒子結(jié)構(gòu)的歷程19世紀(jì)初,人們已發(fā)現(xiàn)分子由原子構(gòu)成絕大多數(shù)分子由多個(gè)原子構(gòu)成,叫做多原子分子。水分子模型氖原子結(jié)構(gòu)模型有的分子由單個(gè)原子構(gòu)成,叫做單原子分子;1897年,英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子——人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)比原子小的粒子。電子帶負(fù)電,是原子的構(gòu)成部分之一。它的發(fā)現(xiàn)打破了原子不可再分的傳統(tǒng)觀念。正電荷均勻分布在整個(gè)原子內(nèi),電子則鑲嵌其中,被稱(chēng)為“棗糕模型”。1911年,盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。原子核式結(jié)構(gòu)模型模型法20世紀(jì)初,科學(xué)家在探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷程中,相繼發(fā)現(xiàn)原子核可以釋放出質(zhì)子和中子,質(zhì)子帶正電荷,中子不帶電,原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。隨著科學(xué)探索不斷深入,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子還可以再分,它們都是由被稱(chēng)為夸克的更小粒子構(gòu)成的。20世紀(jì)中葉起,為了探索微觀世界的奧秘,人類(lèi)制造了各種類(lèi)型的加速器。借助于不斷完善的粒子加速器,又發(fā)現(xiàn)了μ子、π介子、K介子、Λ
超子、Σ超子及τ子等400余種粒子。直線重離子加速器2.原子的結(jié)構(gòu)原子原子核電子質(zhì)子中子——夸克——夸克不顯電性帶正電帶負(fù)電帶正電不帶電原子核內(nèi)質(zhì)子所帶正電荷數(shù)和核外的電子所帶負(fù)電荷數(shù)相等,因此整個(gè)原子不顯電性??茖W(xué)書(shū)屋物質(zhì)世界的大致尺度例3為了揭示大自然的奧秘,無(wú)數(shù)科學(xué)家進(jìn)行了不懈的探索。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,從而揭示了原子是可以再分的B.盧瑟福建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型C.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子都是由被稱(chēng)為夸克的更小粒子構(gòu)成的D.質(zhì)子是人們最早發(fā)現(xiàn)的比原子更小的微粒D課堂教學(xué)展示隨堂練習(xí)1.在下列科學(xué)家中,對(duì)發(fā)現(xiàn)電子作出重大貢獻(xiàn)的是()A.盧瑟福B.阿伏加德羅C.湯姆孫D.道爾頓C2.下列對(duì)微觀世界的描述中正確的是()A.電子的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明原子是可分的B.原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒C.中子和電子繞著原子核運(yùn)動(dòng)D.我們可以直接用眼睛看見(jiàn)分子A3.原子的核式結(jié)構(gòu)模型是由盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出的。請(qǐng)用圖形和文字描述原子的核式結(jié)構(gòu)模型。如圖所示是原子核式結(jié)構(gòu)模型,原子是由原子核和電子構(gòu)成的,帶正電的原子核位于原子中心,體積小,但幾乎集中了原子的全部質(zhì)量;帶負(fù)電的電子在不同的軌道上繞原子核運(yùn)動(dòng),就像行星繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)一樣。4.原子核由哪些更小的粒子構(gòu)成?這些粒子分別帶有什么電荷?原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成,質(zhì)子帶正電荷,中子不帶電;質(zhì)子和中子由夸克構(gòu)成。5.*查閱資料,收集與夸克相關(guān)的科技信息,在此基礎(chǔ)上寫(xiě)一篇關(guān)于人類(lèi)探索微觀世界的小論文。課堂教學(xué)展示課堂小結(jié)走進(jìn)微觀自然的尺度物質(zhì)的組成——物質(zhì)由分子或
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