一、宇宙和微观世界

第十一章多彩的物质世界一、宇宙和微观世界1．(广安中考)各种原子都有相似的结构，图11-1-1所示是卢瑟福原子结构模型，原子中心的________和中子组成原子核，原子核周围有带________电荷的________绕核运动．图11-1-12．(厦门中考)二十世纪初，科学家在探索物质结构的历程中，相继发现原子核可以放出质子和中子，这一发现说明() A．分子是可分的B．原子是可分的C．原子核是可分的D．质子和中子是可分的3．(兰州中考)在物理学中，原子、原子核及其更深层次的客体统称为微观粒子，以下微观粒子按空间尺度由小到大排序正确的是()A．原子原子核质子夸克B．夸克质子原子核原子C．夸克原子核质子原子D．原子核质子夸克原子4．(雅安中考)下面对宇宙和微观世界的描述中，不正确的是()A．地球是由物质组成的B．分子是微观世界中的最小微粒C．物质是由分子组成的D．物质处于不停的运动中5．(宁波中考)下列说法正确的是()A．太阳是宇宙的中心B．太阳活动会对人类的生产生活造成影响C．太阳系的八大行星都没有卫星D．太阳是银河系中唯一的恒星6．(海南中考)描述宇宙天体间的距离，最常用的单位是()A．年B．光年C．纳米D．千米7．(绵阳中考)物质世界多姿多彩，从浩瀚宇宙到微观世界，所有都体现物质的不停运动和发展．以下与物质有关的说法，正确的是()A．物质是由分子组成的，分子不能再分割B．纳米科学技术的研究对象是比原子更小的微粒C．分子是由原子组成，各种原子都有相似的结构D．物质的不同物态表现出不同的性质是由分子的排列决定，与分子力无关8．物质的状态改变时体积发生改变，有关说法不正确的是()A．主要是由于构成物质的分子在排列上发生变化B．固体物质具有一定的形状和体积，是因为构成它们的粒子间有强大的作用力C．气态物质的分子的间距很大，分子间作用力极小，容易被压缩D．液态物质的分子间的作用力较固体分子间的作用力大1．质子负电子 2.C 3.B 4.B 5.B 6.B7.C8.D。

一、《宇宙和微观世界》教学反思《宇宙和微观世界》这个课，我就是在这样的思考下来设计教案的。

在教学中我有意识地做到这几点：1、给学生松绑，让学生身心自由。

当讲到太阳系和银河系时，学生一下子就进入了兴奋状态，凑在一起开始议论，我在他们当中行走，让他们尽情地讨论，尽情的表达。

在这个过程中，我看到了学生们的开心和愉快的表情。

他们在动中学会了掌握知识的能力。

而那些没有讨论知识的学生我想他们对物理学科不感兴趣，但我不能压制他们喜欢说话的天性。

人类与其他动物不同，就是人能够用语言表达。

他们能够在课上去表达，这就说明了他们还有观察周围现象，用语言总结的能力。

总之，我就是想让学生脱离苦海，感到上物理课不是一种受罪。

2、激发学生的学习的主动性有了上面的想法，我在准备教案时，就要挖掘教材和学生的不同个体，来设计教案，能够激发出他想知道的内容，他就会主动地去学习。

所以，在课上我补充星座的知识时，不仅教给学生如何去观星（教师言：你事先准备好星图和一个垫子，到没有月亮晴朗的夜晚里，拿一个手电筒，对照星图，找。

站着时间长，你的脖子就会难受，这时，就用的照你的垫子了。

可以坐下来，或躺着观看寻找。

）而且还提到每个星座的名称及相关来历，它们里面包含着很多神话故事。

如你有兴趣，可以到图书室去借看。

这样，调动学生想知道的愿望。

从课后看，有部分学生还是被调动了起来，他们来找我借书看，还有询问星座怎样找。

更有一位学生问：“老师你讲的宇宙都是由物质组成的，为什么有的星体不爆炸，而有的星体爆炸呢？”我认为这就是挖掘出了学生想“学”的愿望了。

他们能够寻找他想知道的知识、他们去思考书中和平时看到的内容，他们的表现说明了教师对学生兴趣的培养这一步成功了。

3、注重学习过程，培养科学思维在授课中，我先展示地面上学生熟知的物体，然后将学生引向地球以外的太阳系，从太阳系到银河系，再到河外星系，告诉学生随着科技的发展我们探测到更远的星系，这就说明了宇宙还会更大，最后用“宇宙再大也打不过你的思维，你能够想出多大的宇宙，就有多大的宇宙。

第一节宇宙和微观世界教学目标一、知识目标1．知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子、原子组成的．2．初步了解原子的结构．3．对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解．二、能力目标1．通过活动和生活经验了解一些现象．2．应用所学知识了解宇宙的构成，并会解释一些常见的现象．三、德育目标1．通过介绍宏观世界和微观世界的知识，激发学生的学习兴趣．2．帮助学生树立科学的物质世界观和价值观等，为以后的学习作充分的准备．3．通过了解宇宙，认识人类的探索过程．教学重点物体的三态变化．教学难点正确理解宇宙及其组成．教学方法分析讨论法：通过学生积极的活动，了解三态变化及其生活中的一些常见现象.教具准备一块冰糖、废旧的玻璃杯、原子结构模型、水、形状不同的杯子、录像机等．课时安排1课时教学过程一、导入新课[师]同学们，我们都生活在一个美丽的世界上．大家看，我们的世界中有蓝天、有白云、有花朵，这么多美丽的现象都离不开我们这个美丽的地球．(教师引导同学们观察教材中图10．1-1和图10．1-2中的两幅图)[师]看到这些，同学们能想到什么问题呢?[生]宇宙的组成是怎样的呢?[生]太阳系的组成呢?地球在太阳系中是怎样运动的呢?[生]科学界说火星上已发现了生物生存的痕迹．[师]同学们的问题提得很好，通过这一节的学习，我们来了解一下宇宙和微观世界．二、新课教学1．宇宙是由物质组成的[师]奇妙的宇宙中，一定有许许多多的物质未被发现，大家认为宇宙是由什么组成的呢?[生]各种各样的物质．[师)对，这些物质包括很多，从“小”的说，有我们人类以及我们所生活的地球；从“大”的说，有除了地球以外的其他行星．地球处于太阳系中，这是同学们知道的天文知识．[生]地球处于离太阳较近的第三条轨道上，此外还有若干小行星、彗星等天体绕太阳运动．[师]总结得很好，课本上的两幅图，已经很形象地给我们介绍了广阔的宇宙．2．物质是由分子组成的[生]既然宇宙是由物质组成的，那么物质又是由什么组成的呢?[想想议议][师]：如果我们把一个玻璃杯打碎了，碎片还是玻璃，然后我们把碎片再分割．如果不断地分割下去，有没有一个限度呢?[生]如果能一直分割，分到最后还是玻璃吗?[师]同学们提出的问题非常好，老师这儿有一块冰糖(教师出示)．这块冰糖能不能无限分割下去呢?同学们讨论并请大家大胆发表你的看法．[生]糖是甜的，开始分割时糖仍是甜的．如果继续分割下去，当把糖粒分割到没有甜味的时候，就不再是糖了．[师]讲得非常好．我们把能保持糖这种物质原来性质的最小微粒叫做糖的“分子”．[生]在分割玻璃的时候是不是也可以说能保持玻璃这种物质原来性质的最小微粒叫做玻璃的“分子”呢?[生]我觉得是可以的．[师]组成玻璃杯的是玻璃分子，组成糖的是糖分子．[生]也能说组成水的是水分子．[师]非常正确．现在谁可以告诉大家物质是由什么组成的呢?[生]物质是由分子组成的．[师]什么是分子呢?[生]保持物质原来性质的微小粒子叫做分子(molecule)．[师]同学们总结得很好．物质是由分子组成的．由于分子间有一定的距离，因此物质就有一定的存在形态．3．固态、液态和气态的微观模型[生]我知道，物质的存在形态有三种，固态、液态和气态，这些在小学学过．[师]同学们能不能举例说明呢?[生]教室的门、黑板、桌、椅都是固态．[生]我们喝的水、牛奶、饮料都是液态．[生]生活中离不开的空气是气态，氢气、氧气等都是气态，[师]物质的不同状态各有什么特点?我们怎样来区分它们呢?[演示实验][师]老师这儿有一个杯子，还有一些水，同学们注意观察．(教师将杯子拿在手中展示给同学们)[师]这个杯子是液体还是固体?[生]固体．[师]它有没有固定的形状呢?[生]有．[师]什么形状?[生]圆柱体．[师]那么它有没有一定的体积呢?[生]有．[师](把杯子倒过来)看形状变了没有?[生]没有，还是圆柱体．[师]那么它的体积变了没有?[生]没有．[师]同学们说固体有什么特点呢?[生]固体有一定的形状，也有一定的体积．[师]总结得很好．[继续演示]老师往杯子里加满水盖上盖子[师]现在我往杯子里加满水，大家看：现在杯子不动，那么水有没有一定的形状呢?[生]有.[师]什么形状?[生]也是圆柱体．[师]那么这杯水有没有一定的体积呢?[生]有．[师](边讲边演示)现在，我把水倒入另一个和刚才形状不同的容器中，同学们观察，水的形状改变了吗?[生]改变了．[师]水的体积改变了吗?[生]水还是刚才那么多，体积不变．[师]因此，我们又可以发现液体有什么特点呢?[生甲]液体具有一定的体积．[生乙]液体没有固定的形状．[师]两位同学说得都很好．同学们能不能讨论一下气体有什么特点呢?[生]对于气体，我们从来也没有听说过圆形的空气，也没有听说过有方形的空气，说明空气并没有固定的形状．[生]我们也没有听过有一杯空气、一盆空气的说法，所以空气没有固定的体积．[生]气体的特点是没有一定的形状，也没有一定的体积．[师]同学们归纳得非常准确．我们身边的物质一般有三种状态．同学们考虑，物质的状态是不是永远不能改变呢?[生](思考讨论后回答)我们认为某一种物质的状态是可以变化的，如水在很冷时能结冰，由液态变成固态，水开了后还会变成水蒸气，由液态变成气态．[生]我们在第一册中学过的物态变化，说明物质的三种状态之间都是可以转化的．[师]物质的状态发生变化时，体积会怎么变化呢?[想想议议][师]物质从液态变为固态时体积变大还是变小?同学们能举出一些例子说明吗?[生]我知道液态变成气态时，体积肯定是增大的．比如水沸腾时，蒸气满屋子都是．[生]我认为物质由液态变为固态体积是减小的．点燃蜡烛时，火焰周围的液体满满地，甚至会流出来成为烛泪，但吹灭蜡烛后，液体凝固后中间会凹下去．[生]我也在电视上看到过炼钢厂钢水凝固成钢锭时，凝固面是凹陷的，因此物质从液态变成固态时体积会变小．[生]我觉得液态变成固态时体积不一定要减小．比如水变成冰时体积是变大了．[师]同学们讲得都有道理．有一点同学们没有异议，就是物质的状态发生变化时，体积也会发生变化．这是为什么呢?请同学们阅读教材P6内容及图10．1-6，并和同学交流自己的收获．[生]物质的状态发生变化时体积也发生变化，主要是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化．[生]固体物质的分子排列规则，就像现在上课时坐在座位上的同学们，大家周围空间很小，并且相互之间有力的作用，因此固体的形状比较固定时，体积也是固定的．[生]液体物质的分子可以移动，就像下课后同学们的运动．虽然可以活动一下，但终究不出学校的范围，这就是液体分子虽可运动，但还是有约束力的，因此液体有流动性，但总会保持一定的体积．[生]气体的分子几乎不受力的约束，就像放学乱跑的学生，最后可跑到很远的地方，因此气体没有一定的体积，也没有一定的形状．[生]看来，分子的排列对物质的存在形态影响很大，但分子又由什么组成的呢?4．原子结构(教师出示原子结构模型图)[师]物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的．[放录像]原子的组成．[师]物质世界是丰富多彩的，人们对物质世界的认识是逐步深入的．相信同学们依靠自己的努力会为认识世界的奥秘作出自己的贡献．[科学世界][师]请同学们在课后阅读“纳米科学技术”，了解纳米方面的知识，并收集纳米技术应用方面的资料，互相交流．三、小结这节课我们通过学习，认识到宇宙基本由太阳系、银河系、河外星系等等星系组成．除此之外．我们还了解到物质是由分子组成的，进一步深化了物质的存在形态，并且阐述了固态、液态、气态三种形态的特征及微观模型，了解了组成物质世界的分子及原子的结构，初步了解了微观世界．四、动手动脑学物理1．鼓励学生尽可能地多列举各种不同状态的物质，不要怕错误，贵在让学生积极参与．2．银河系很大，因此用光年的长度单位表示最方便．光年是长度单位，指光在一年内通过的距离．光速c=3×108m／s．1光年=3×108 m／s×365×24×3600 s=9．64×1015m．3．略4．略宇宙及微观世界宇宙是由各种物质组成的物质是由分子组成的，分子是保持物质原来性质的微小粒子物质的三种状态（固、液、气）特点微观模型五、课后提升1、物质由微小的粒子组成。

§11—1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）初步了解原子的结构。

（3）对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。

（4）初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。

2．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。

通过天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度与协作精神。

重点：物质的微观结构难点：微观结构与宏观性质的联系课时安排：1课时教具、学具：教学课件、网上资料教学过程：一．引入新课二．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，课本图11．l－l展示的是宇宙空间各星系团的情景，让学生知道银河系只是数十亿个星系中的一个，并且银河系的尺度以一束光从这头走到那头需要十万光年的数据给出，显示了银河系之大，宇宙之大。

课本图11.1-2是让学生知道，人类赖以生存的地球置身于太阳系之中，太阳系置身于银河系之中。

反过来结合课本图10．1-1，银河系又置身于整个宇宙众多的星系团之中。

这样的关系进一步衬托出了宇宙的巨大。

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。

”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】如果把玻璃杯打碎了，其碎片还是玻璃。

经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小。

如果不断地分割下去，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叫分子。

举例说明理解分子概念：以分割糖粒为例。

【引言】宇宙是一部深奥而又神秘的大卷轴，每一页都蕴含着丰富的信息和奥秘。

而微观世界则是构成宇宙的微小粒子组成的世界，也是我们认识宇宙的一个重要途径。

本示范教案将通过探秘宇宙中神秘的暗物质，了解宇宙和微观世界的关系以及揭示现代物理学的最新成果。

【第一部分：宇宙与微观世界的关系】宇宙是我们所处的大环境，而微观世界则是宇宙中构成物质的基本粒子。

它们之间存在哪些联系和相互影响呢？宇宙的起源和演化离不开微观粒子的作用。

大爆炸之后，宇宙最初是由几乎完全均匀的氢和氦等元素组成的，它们的存在和相互作用是由微观粒子之间的相互作用推动的。

微观粒子可以通过互相碰撞并发生相互作用，从而影响宇宙中物质的分布和演化。

宇宙的结构和演化也反过来影响了微观世界的研究。

我们可以通过观察宇宙中星际物质和星系的分布、运动以及它们的演化来了解宇宙的起源和演化过程。

而这些观测数据又可以用来验证和提升对微观粒子的理论模型，如标准模型等。

【第二部分：暗物质】宇宙中约有27%的面积是由暗物质组成的，这让我们对宇宙的认识又上了一个新台阶。

那么，什么是暗物质？它为何而存在？暗物质是宇宙中的一种物质，与普通物质不同的是，暗物质不发光，也无法被电磁波所探测到。

我们只能通过重力作用等间接现象来推测它的存在。

暗物质是如此的神秘和深奥，以至于我们还无法对其精确的本质和特性进行定量研究。

暗物质为何而存在？这是一个目前依然无法回答的问题。

人们提出了许多假设，比如暗物质可能是粒子物理中新的基本粒子，或者是“飘荡”在额外的维度中的粒子。

然而，相对于现实世界中的普通物质，暗物质似乎更难被直接观测到和研究。

【第三部分：现代物理学的最新成果】尽管暗物质仍是一个未解之谜，但我们在探索宇宙和微观世界的过程中也取得了许多重要的成果。

随着科技的不断进步，我们越来越能够观测到宇宙中的微弱信号。

比如欧洲空间署推出了“普朗克卫星”，它可以对宇宙背景辐射进行极其精细的测量，从而提高人们对宇宙演化过程的认识。

第十一章多彩的物质世界一、宇宙和微观世界1.宇宙是由物质组成的，物质处于不停地运动和发展中“物体”与“物质”的区别和联系：物体是指具有一定形状、占据一定空间，有体积和质量的实体。

物质则是指构成物体的材料。

比如桌子这个物体是由木头这种物质组成的，窗棱这个物体是由铁这种物质组成的。

2.物质由分子组成，分子由原子组成(1)分子的大小：如果把分子看成球形，一般分子的大小只有百亿分之几米，通常用10-10m做单位来量度。

(2)原子的结构：原子由原子核和电子组成，原子核由中子和质子组成。

3.固态、液态、气态的微观模型(1)固态物质中，分子的排列十分紧密，分子具有十分强大的作用力。

因此，固体具有一定的体积和形状，但不具有流动性。

(2)液体物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体的小。

因此，液体没有确定的形状，但有一定的体积，具有流动性。

(3)气体物质中，分子极度散乱，间距很大，并以高速度向四面八方运动，粒子间的作用力极小，容易被压缩。

因此，气体具有很强的流动性，但没有一定的形状和体积。

注：多数物质从液态变为固态时体积都会变小（水例外，水结冰时体积变大），液态变为气态时体积会显著增大。

这主要是因为构成物质的分子在排列方式上发生了变化4.纳米技术(1)纳米是长度的单位。

1nm=10-9m。

(2)纳米科学技术是指纳米尺度内(0.1～100nm)的科学技术，研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子。

(3)纳米技术是现代科学技术的前沿，它在电子和通信方面、医疗方面、制造业方面等都有应用。

随堂练习1.下列关于宇宙的说法正确的是（）A、我们人类居住的地球是宇宙的中心B、宇宙是由许许多多的星系组成的C、宇宙中各种物质都是静止的D、地球是由物质组成的，太阳不是2.物质是由组成的，在观察分子时要用镜观察。

(课本第5页)3.以下关于分子的说法中，正确的是（）A、分子是组成物质的最小微粒B、分子是组成物质的仍能保持其化学性质的最小微粒C、分子不能再分的最小微粒D、原子是不能再分的最小微粒4.请结合固、液气、三态的微观区别填写下表：5.我们知道物质一般以态、液态、态的形式存在。