宇宙和微观世界 (2)VIP免费

第十一章多彩的物质世界第一节宇宙和微观世界●教学目标：1．知识与技能（1）知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。（2）初步了解固态、液态、气态的微观模型，初步了解原子的结构。（3）初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。2．过程与方法：在了解物质的微观结构的过程中，体会科学家探究物质微观结构过程中采用的物理模型方法。3．情感态度与价值观通过了解人类探索太阳系及宇宙的历程、人类探索微观世界的历程，认识人类的探索将不断深入，帮助学生树立科学的物质观和世界观。●重点：能描述固液气三物态的基本特征，了解固液气三物态微观的分子排列。●难点：学生对物质世界从宏观到微观尺度的了解●教具：一块冰糖、废旧的玻璃杯、原子结构模型、水、形状不同的杯子等。●教学过程：一．引入新课：宇宙是由什么的呢，它又有多大呢？二．新课教学（一）宇宙是由物质组成的广阔的宇宙是无边无际的，究竟大到什么程度，图11．l－l；图11.1-2。(银河系：1021m，10万光年)宇宙究竟是由什么组成的？教师指出：地球及其他一切天体都是由物质组成的，物质处于不停的运动和发展之中。这里“物质”一词是相当宽泛的，如，“在地球上，有空气、岩石、高山、大海，有树木、花草、鸟兽，有人类赖以生存的衣、食、住所需的一切生活用品，这些都是物质。”（二）物质是由分子组成的广阔无垠的宇宙大得难以想像，它是由物质组成的。那么，物质又是由什么组成的？构成物质的小微粒究竟小到什么程度？想想议议把玻璃杯打碎了，其碎片还是玻璃。经多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小。如不断地分割下去，有没有一个限度呢？任何物质都是由极其微小的粒子组成的，这些粒子保持了物质原来的性质，保持物质原来性质的最小微粒叫分子。分子用肉眼是不能看到的，课本图11.1－4展示了电子显微镜下金分子（单原子）的照片。（二）分子永不信息的做无规则的运动。分子之间存在间隙。扩散：不同物质互相接触时，彼此进入对方里去的现象叫扩散。扩散现象证明了分子在永不信息的做无规则的运动，也证明了分子之间存在间隙。闻花香，闻菜味，盐入水不见水变咸，糖入水不见水变甜，……（三）分子之间存在相互作用的引力和斥力。分子之间有一个平衡位置r0，当分子之间的距离大于r0时分子之间的作用力表现为引力，当分子之间的距离小于r0时分子之间的作用力表现为斥力。（四）固态、液态、气态的微观模型：想想议议：物质从液态变为固态时体积变大还是变小？一般情况下，物质从液态变为固态时体积变小。液态变为气态时，体积显著变大，研究结果表明：水在汽化时，体积增大约1700倍；乙醚汽化时，体积增大约250倍。当物质的状态发生变化时，体积发生变化是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化，这时分子之间存在的相互作用力也发生改变。结合课本图11.1-6，分析物质处于不同状态时所具有的不同的物理性质。1．固态物质中，分子排列十分紧密，分子间有强大的作用力。分子虽来回振动，但位置相对稳定。就像学生在自己的座位上身子可以来回晃动一样。因此，固体具有一定的体积和形状。2．液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，分子间的作用力比固体小。就像学生在自己的教室中交换座位，但又没离开教室一样。因此，液体没有确定的形状，具有流动性。3．气态物质中，分子间距很大，并以高速向四面八方运动，分子之间的作用力很小，易被压缩。就好比学生在操场上玩，他们处于完全自由的状态，四处奔跑。因此，气体具有很强的流动性。（四）原子及其结构物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，有的分子由多种原子组成，也有的只由一种原子组成。原子的结构与太阳系（课本图11.1-2）十分相似，它的中心是带正电的原子核，在原子核周围，有一定数目的带负电的电子在绕核运动。原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，还有比它们更小的微粒：夸克。接着让学生了解原子的尺度，原子非常小，研究表明：原子的半径大约为m，人类用肉眼可以看见的最小灰尘，其中也包含了大约个原子！（三）让学生阅读：科学世界纳米科学技术：（分子：几百亿分之几m，0.3-0.4nm）长度单...