宇宙和微观世界2

一宇宙和微观世界教学目标（一）知识与能力目标1、知道宇宙是物质组成的，物质是由分子和原子组成的；2、了解固态、液态、气态的微观模型；3、了解原子的结构；4、对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解；5、初步了解纳米技术材料的应用和发展前景。

（二）过程与方法目标1、通过对物质从宇宙到微观的研究介绍，发现并说明物质是可以分割的；2、通过把原子结构与太阳系的类比，建立微观世界的结构模型。

（三）情感、态度与价值观目标：通过对物质世界的研究，认识并体验我们生活在物质的世界中，宇宙由物质组成。

学习物质的世界，体会物质世界的奇妙。

课前准备1.取一根蜡烛放入小金属罐熔化然后观察蜡烛凝固时体积的变化。

2.查阅、收集有关太阳系、银河系的资料、人类探索宇宙的资料。

3.查阅、收集有关分子、原子结构的资料。

教学过程一、引入新课人们说广阔的宇宙是无边无际的，那么，这宇宙究竟大到什么程度？宇宙万物，变化万千，那么，这绚丽的世界到底是由什么组成的呢？这一切给人类留了许许多多的谜，引发了人类无限的遐想，激发了一代代科学家对它们孜孜不倦的观察和研究。

那么，这一节课就让我们沿着科学家的探究的足迹，从宏观到微观作一次旅行，对这些问题作一些初步的探讨吧。

二、新课教学(一)宇宙是由物质组成的1.宇宙有多大？(1) 综合观察课本图11-1和课本图11-2。

请同学们说出太阳系的九大行星(现报道发现第十大行星)。

在太阳系示意图中找出我们生活的地球。

(在离太阳比较近的第三条轨道上)(2)交流资料数据：①人类赖以生存的地球置身于太阳系之中，是太阳系中的一颗普遍的行星；②太阳系置身于银河系之中，太阳只是银河系中几千亿颗恒星中的一员；③银河系只是数十亿个星系中的一个，一束光穿越银河系需要十万年；④在浩瀚的宇宙中，还有许多像银河系这样的星系。

目前，我们人类观测到的宇宙中拥有数十亿个星系。

(3)根据以上资料、数据让学生推理，说一说他们所想像的宇宙有多大。

(4)结论：宇宙是广阔无垠的，大得很难以想象。

卢瑟福原子模型第十二章《运动和力》一、运动的描述1、运动是宇宙中最普遍的现象，物理学里把物体位置变化叫做机械运动。

匀速直线运动是最简单的机械运动。

2、任何物体都可做参照物，应根据需要选择合适的参照物（不能选被研究的物体作参照物）。

研究地面上物体的运动情况时，通常选地面为参照物。

选定参照物后，只看有没有位置的变化。

．．．．．．．．．．．．．．．．．．同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。

二、运动的快慢1、物体运动的快慢用速度表示。

在相同时间内，物体经过的路程越长，它的速度就越快；物体经过相同的路程，所花的时间越短，速度越快。

四、杠杆1、一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。

支点——杠杆绕着转动的点。

动力——使杠杆转动的力。

阻力——阻碍杠杆转动的力。

动力臂——从支点到动力作用线的距离。

阻力臂——从支点到阻力作用线的距离。

当杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。

2、杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L23、杠杆的应用省力杠杆：L1﹥L2 F1﹥F2省力费距离；费力杠杆：L1﹤L2 F1﹤F2费力省距离；等臂杠杆：L1= L2 F1= F2 不省力、不省距离，能改变力的方向。

等臂杠杆的具体应用：天平。

许多称质量的秤，如杆秤、案秤，都是根据杠杆原理制成的。

五、其他简单机械1、定滑轮和动滑轮：定滑轮在使用时，轴固定不动；动滑轮在使用时，轴随物体一起运动。

定滑轮实质是个等臂杠杆,故定滑轮不省力,但它可以改变力的方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,故动滑轮能省一半力,但不能改变力的方向。

2、滑轮组：把定滑轮和动滑轮组合在一起，就组成滑轮组。

使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着重物，提起重物所用的力就是物体重的几分之一。

且物体升高“h”，则拉力作用点移动“nh”，其中“n”为绳子的段数。

第十章多彩的物质世界振华中学王树国本章学习物质的性质和结构。

从广阔的宇宙到地球上的高山、大海再到微观的原子和分子，都是本章研究对象。

学习本章知识以后，你会知道：宇宙是由什么组成的，物质的三种常见形态：固态、液态、气态，物质的基本性质-------质量和密度，质量的测量工具-----天平等。

同时学会探究物质的密度与质量和体积的关系，会应用质量和密度的知识解决一些实际应用问题。

第一节宇宙和微观世界(一) 学习目标1、知识与能力目标(1) 知道宇宙是物质组成的，物质是由分子和原子组成的；(2) 了解固态、液态、气态的微观模型；(3) 了解原子的结构；(4) 对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解；(5) 初步了解纳米技术材料的应用和发展前景。

2、过程与方法目标(1) 通过对物质从宇宙到微观世界的研究介绍，发现并说明物质是可以分割的；(2) 通过把原子结构与太阳系的类比，建立微观世界的结构模型。

3、情感、态度与价值观目标：通过对物质世界的研究，认识并体验我们生活在物质的世界中，宇宙由物质组成。

学习物质的世界，体会物质世界的奇妙。

(二) 学法点拨物质世界可以从以下三个层面研究：宇观世界：宇宙、银河系、地球等。

它们的体积非常大，大多距离我们非常远，要借助天文望远镜观察和研究：宏观世界：地球上人类可以实地观察和研究；微观世界：物体尺寸非常小，要借助显微镜、电子显微镜观察和研究。

微观物质的尺度很小，人类肉眼无法直接观察。

但是，分子也有结构，它是由原子组成的。

课前准备1、取一根蜡烛放入小金属罐熔化然后观察蜡烛凝固时体积的变化。

2、查阅、收集有关太阳系、银河系的资料、人类探索宇宙的资料。

3、查阅、收集有关分子、原子结构的资料。

教学过程一、宇宙是由物质组成教师：人们说广阔的宇宙是无边无际的，那么，这宇宙究竟大到什么程度？宇宙万物，变化万千，那么，这绚丽的世界到底是由什么组成的呢？这一切给人类留了许许多多的谜，引发了人类无限的遐想，激发了一代代科学家对它们孜孜不倦的观察和研究。

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。

基础知识第11章．多采的物质世界一.宇宙的微观世界： 1.宇宙是由物质组成的:2.物质是有分子组成的: 分子---原子(原子的直径大约为m)3.固态,液体.气体的微观模型:（1）.固态:分子排列十分紧密，分子间有强大的作用力。

因此，固体具有一定的体积和形状。

(2).液态分子比较自由, 分子间作用力比固体小。

因此，液体没有确定的形状，具有流动性。

(3).气态分子间距很大, 分子向四面八方运动,作用力很小，易被压缩。

因此，气体具有很强的流动性。

4.原子及其结构:物质---分子----原子（1）原子核:(质子.中子)(2) 电子:二.质量: 1.质量: (1).概念:(物体所含物质的多少)（属性）m (2).单位:千克(kg)2.质量的测量:(固体.液体)3.天平的使用:(方法:两个放.调母看针.左物右砝)三.密度: 1.物质的质量与体积的关系:2.密度: (1).概念:单位体积所含物质的多少.(特性)(2).公式:ρ=m/V.(3).单位:千克/立方米(kg/m3)四.测量物质的密度: 1.量筒的使用:(以凹形底部为准)2.测量液体和固体的密度: (1).天平---质量.量筒---体积.(2) 液体---先总后剩.五．密度与社会生活：1.密度的应用: (1)已知. m. ρ求v.(2)已知. V. ρ求m.已知. V. m求ρ.鉴别物质第12章. 运动和力一.运动的描述: 1.机械运动: (1).概念:(位置的变化)2.参照物: (1).概念:(常选地面)二.运动的快慢: 1.速度: (1).概念:(运动的快慢)(2).公式: v=s/t(3).单位: m/s2.匀速直线运动: (1).概念:运动快慢不变.3.变速直线运动: (1).概念:运动快慢变化.三.长度.时间.及其测量: 1.国际单位制: (1).单位换算:km m dm cm mm(10进位)2.长度的测量: (1).测量工具:刻度尺(2).测量方法:(认.看.记)3.时间的测量: (1).测量工具:钟表(2)单位换算:1h=3600s4.误差: (1).原因:(方法不当)(2).减少误差的方法:(取平均值)四.力 1.力的作用效果(1).可以改变物体的运动状态,(2).可以改变物体的形状.2.力的大小.方向.作用点:(力的三要素)3.力的示意图:4.力是物体间的相互作用:五.牛顿第一定律: 1.维持运动需要力吗?(不需要)2.牛顿第一定律: (1).内容:3.惯性: (1).定义:(属性----只跟质量有关)(2).惯性定律:(牛顿第一定律)六.二力平衡:(1).二力平衡的条件:(一个物体.大小相等.方向相反.一条直线)第13章. 力和机械一.弹力弹簧测力计: 1.弹力:(1).概念:(接触力) 2.弹簧测力计:(使用方法)二. 重力: 1.重力的由来: (1).概念:(由于地球的吸引)(非接触力) 2.重力的大小:(1).公式:G=mg(g=9.8N/kg)3.重力的方向: (1).竖直向下.4.重心: (1).概念.(可以在物体上.也可以不在物体上)三.摩擦力: 1.概念:静摩擦---滑动摩擦---滚动摩擦。

《第十章多彩的物质世界》课程标准的要求1．大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入。

2．知道物质是由分子和原子组成的。

了解原子的核式模型。

3．了解人类探索微观世界的历程，并认识这种探索将不断深入。

对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。

初步了解纳米材料的应用和发展前景。

4．初步认识质量的概念。

会测量固体和液体的质量。

5．通过实验理解密度的概念。

尝试用密度知识解决简单的问题。

能解释生活中一些与密度有关的物理现象。

6．有保护环境和合理利用资源的意识。

一、全章概述“物质”是《课程标准》中科学内容三大一级主题之一，教学内容涉及到物质的形态及其变化、物质的属性、物质的结构与物体的尺度、新材料等。

本章的内容主要介绍物质的观点和物质的一种属性，涉及到“宇宙和微观世界”、“质量”、“密度”、“测量物质的密度”等方面。

本章从认识广阔无垠的宇宙入手，带领学生亦步亦趋地走进多彩的物质世界，经历从宏观到微观、由表及里的研究过程。

世界是物质的，这不仅是物理教育的观点，也是奠定学生科学世界观的基础。

本章贯穿于整章的物质观点的教育，把多彩的、丰富的物质世界呈现给学生，体现了从生活走向物理，从物理走向世界的教育理念；以探索无限的宇观世界和微观世界的奥秘为线索，带领学生逐渐揭开物质世界的面纱；在探究物质世界的过程中，注意引导学生认识质量和密度这两个重要的物理量及其测量。

本章注意将科学研究前沿的成果与初中物理实际的有机结合，使学生了解科学发展的脉搏。

为了强调科学知识在实际中的作用，在“动手动脑学物理”栏目中设置了许多开放性、综合性的学习问题，引导学生多层次、多角度来认识物质的客观存在和本质属性，进而加强学生学习的基础。

二、说明与建议（一）宇宙和微观世界【教学目标】1．知识与技能知道宇宙是由物质组成的。

物质是由分子和原子组成的。

初步了解原子的结构。

对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。

初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。

小学科学学科德育实施指导纲要（试行）为落实立德树人的根本任务，根据《全日制义务教育科学（3～6年级）课程标准（实验稿）》，结合教学实际，制定本纲要。

一、德育特点（一）帮助少年儿童初步形成正确看待自然界和人类科学事业的观念和态度。

初步认识和理解自然界的基本特征，认同世界是物质的，物质是运动的，物质的运动是有规律的；初步认识和体会人和自然界相互依存、相互影响的关系。

（二）帮助少年儿童获得初步的认识自然和改善自然环境的科学方法。

初步认识科学是一门以事实为依据、不断质疑、求证和创新的严谨且严肃的学问。

习得科学探究的基本方法和基本程序、掌握初步的科学探究技能和养成良好的思维习惯，是一个人正确认识世界、高效解决问题的前提和基础。

（三）帮助少年儿童初步获得科学精神的滋养，养成学科学、用科学、爱科学的个性心理品质和良好行为习惯。

认识到科学技术为人类社会的进步和人类生存质量的提升所做出的巨大贡献，同时也认识到人类面临着资源匮乏、环境恶化、能源危机等现实问题，只有认识自然规律、遵循自然规律、运用科学的方法和技术，才能妥善解决各种现实问题，树立努力学习科学、投身科学事业的远大志向；坚定科学技术的发展虽道路曲折、充满艰辛，但终会一路向前、充满光明的信念。

（四）初步理解科学技术具有“双刃剑”的效应，在给人类带来便利的同时，也会给人类带来一些不良影响，需要建立科学技术的制度规范体系、伦理道德体系和法律监督体系，预防和控制科学技术的负面效应，让科学技术更好地为人类造福；促进学生初步形成科学价值观。

二、德育范畴（一）初步的科学世界观1.指导少年儿童通过观察身边大自然里的动物、植物、水、空气、岩石等，知道这些都是由物质构成的；初步认识到自然界一些物质是有生命的，一些物质是无生命的，无论是有生命的还是无生命的，都是由物质构成的，所以说世界是物质的；通过在高年级学习用实验的方法分析空气、岩石、金属、食物等物质的成分，初步了解物质是由更小的微粒构成的。