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1、第十章 多彩的物質(zhì)世界
本章學習物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。從廣闊的宇宙到地球上的高山、大海再到微觀的原子和分子,都是本章研究對象。學習本章知識以后,你會知道:宇宙是由什么組成的,物質(zhì)的三種常見形態(tài):固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài),物質(zhì)的基本性質(zhì)-------質(zhì)量和密度,質(zhì)量的測量工具-----天平等。同時學會探究物質(zhì)的密度與質(zhì)量和體積的關(guān)系,會應用質(zhì)量和密度的知識解決一些實際應用問題。
第一節(jié) 宇宙和微觀世界
(一) 學習目標
1、知識與能力目標
(1) 知道宇宙是物質(zhì)組成的,物質(zhì)是由分子和原子組成 的;
(2) 了解固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型;
(3) 了解原子的結(jié)構(gòu);
(4) 對物質(zhì)世界
2、從微觀到宏觀的尺度有大致的了解;
(5) 初步了解納米技術(shù)材料的應用和發(fā)展前景。
2、過程與方法目標
(1) 通過對物質(zhì)從宇宙到微觀世界的研究介紹,發(fā)現(xiàn)并說明物質(zhì)是可以分割的;
(2) 通過把原子結(jié)構(gòu)與太陽系的類比,建立微觀世界的結(jié)構(gòu)模型。
3、情感、態(tài)度與價值觀目標:
通過對物質(zhì)世界的研究,認識并體驗我們生活在物質(zhì)的世界中,宇宙由物質(zhì)組成。
學習物質(zhì)的世界,體會物質(zhì)世界的奇妙。
(二) 學法點撥
物質(zhì)世界可以從以下三個層面研究:宇觀世界:宇宙、銀河系、地球等。它們的體積非常大,大多距離我們非常遠,要借助天文望遠鏡觀察和研究:宏觀世界:地球上人類可以實地觀察和研究;微觀世界:
3、物體尺寸非常小,要借助顯微鏡、電子顯微鏡觀察和研究。
微觀物質(zhì)的尺度很小,人類肉眼無法直接觀察。但是,分子也有結(jié)構(gòu),它是由原子組成的。
課前準備
1、 取一根蠟燭放入小金屬罐熔化然后觀察蠟燭凝固時體積的變化。
2、 查閱、收集有關(guān)太陽系、銀河系的資料、人類探索宇宙的資料。
3、 查閱、收集有關(guān)分子、原子結(jié)構(gòu)的資料。
教學過程
一、 宇宙是由物質(zhì)組成
教師:人們說廣闊的宇宙是無邊無際的,那么,這宇宙究竟大到什么程度?宇宙萬物,變化萬千,那么,這絢麗的世界到底是由什么組成的呢?這一切給人類留了許許多多的謎,引發(fā)了人類無限的遐想,激發(fā)了一代代科學家對它們孜孜不倦的觀察和研究。那么,這
4、一節(jié)課就讓我們沿著科學家的探究的足跡,從宏觀到微觀作一次旅行,對這些問題作一些初步的探討吧。
1、宇宙有多大?
(1) 綜合觀察課本圖10.1-1和課本圖10.12-1。
請同學們說出太陽系的九大行星(現(xiàn)報道發(fā)現(xiàn)第十大行星)。在太陽系示意圖中找出我們生活的地球。(在離太陽比較近的第三條軌道上)
2、交流資料數(shù)據(jù):
① 人類賴以生存的地球置身于太陽系之中,是太陽系中的一顆普遍的行星;
② 太陽系置身于銀河系之中,太陽只是銀河系中幾千億科恒星中的一員;
③ 銀河系只是數(shù)十億個星系中的一個,一束光穿越銀河系需要十萬光年;
④ 在浩瀚的宇宙中,還有許多像銀河系這樣的星系。目前,我們?nèi)祟?/p>
5、觀測到的宇宙中擁有數(shù)十億個星系。
(3)根據(jù)以上資料、數(shù)據(jù)讓學生推理,說一說他們所想像的宇宙有多大。
(4)結(jié)論:宇宙是廣闊無垠的,大得很難以想象。
2、人類對宇宙的探究過程。
交流資料:
(1) 中國古代關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的學說;
(2) 哥白尼與日心說;
(3) 從世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功,到人類第一次乘飛船進入太空;
(4) 美國的“阿波羅”登月計劃;
(5) 我國“神舟”號飛船的五次成功飛行。宇航員楊利偉順利進入太空繞地球航行。
隨著科學的不斷進步,人類對太空宇宙的探索越來越深入,宇宙的奧秘將逐漸被揭示。
3、宇宙的組成
問題:宇宙究竟是由什么組成的?
地球
6、及其他一切天體都是由物質(zhì)組成的。物質(zhì)處于不停的運動和發(fā)展之中。
二、 物質(zhì)由分子組成
1、問題:物質(zhì)又是由什么組成的呢?
從古到今,人們一直在探尋著這個問題的答案。古希臘人認為宇宙萬物是由水、火、土、氣四元素組成;我們的祖先認為宇宙萬物是由金、木、水、火、土五行組成。但這些看法都是不科學。到底物質(zhì)又是由什么組成的呢?
2、分割物質(zhì)實驗:
物質(zhì)分割有一個限度,分割到這一限度時小粒子能保持物質(zhì)原來性質(zhì)但用肉眼不能看到,只能借助電子顯微鏡觀察??茖W研究發(fā)現(xiàn):任何物質(zhì)都是由主其微小的粒子組成的,這些粒子保持了物質(zhì)原來的性質(zhì),意大利物理學家阿伏加德羅第一個把這些粒子叫做分子。
三、 固態(tài)、液
7、態(tài)、氣態(tài)的微觀模型
1、學生交流課前觀察蠟凝固時體積的變化。(液體蠟在凝固時體積縮小,中間凹陷下去。)
2、問題:我們知道物質(zhì)一般以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的形式存在。物質(zhì)處于不同狀態(tài)具有不同的物理性質(zhì)。從實驗,我們看到物質(zhì)在一般情況下由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)體積縮小,由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),體積增大。物質(zhì)由分子組成,那么,物質(zhì)存在的形式與分子的存在狀態(tài)是否聯(lián)系呢?
3、探究:先讓學生說說他們在課堂上聽課,課間在教室里活動時,課間在操場上自由活動時這三種情況下活動的狀態(tài)和活動空間。
固體具有一定的體積和形狀;液體沒有確定的形狀,具有流動性;氣體具有很強的流動性。
4、結(jié)論:根據(jù)以上探究,可以認為物質(zhì)存在的形式
8、與構(gòu)成物質(zhì)的分子的運動狀態(tài)有關(guān)。
四、 原子結(jié)構(gòu)
我們知道了物質(zhì)同分子組成,人們又猜測分子能不能繼續(xù)分割?科學家發(fā)現(xiàn)分子是由更小的粒子組成,并把這樣的粒子稱為原子。同時還發(fā)現(xiàn)有的分子由多個原子組成,有的分子由單個原子組成。
在一般情況下原子核所帶的正電和核外電子所帶的負電相相等。原子核由更小的粒子---質(zhì)子和中子組成,而質(zhì)子和中子又由更小的夸克組成……
達標自查
1、我們?nèi)祟惿钤趶V闊的宇宙里,太陽是 中一千億顆恒星中的一員,人類生活的地球在離太陽比較近的第 條軌道上運行。目前發(fā)現(xiàn)的太陽系有 大行星。
2、物質(zhì)由微小的粒子組成。這些微小粒子保持
9、了物質(zhì)的性質(zhì),我們叫它 。由于它的體積很小,一般要用 觀察。
3、固態(tài)物質(zhì)中,粒子之間有強大的作用力,具有一定的 和 。
4、液體沒有確定的 ,具有 。氣體粒子之間作用力小,故氣體容易被 。
并具有 性。
5、物質(zhì)由 組成。分子由 組成。原子核外的電子繞 運動。
6、物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的時候,體積變化的正確說法是( )
A、體積都變小 B、體積都變大 C、有的體積變大,有的體積變小 D、無法判斷
7、下列
10、說法中,不正確的是( )
A、固體有一定的形狀和體積 B、液體有一定的形狀和體積
C、液體有一定的體積,沒有一定的形狀 D、氣體沒有一定的形狀和體積
8、下列單位換算中,正確的是( )
A、 12nm=1.2×109m B、12nm=1.2×10-9m
C、12nm=12×109m D、 12nm=12×10-9m
9、下列對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的描述,正確的是( )
A、 固態(tài)物質(zhì)的排列規(guī)則,就像學生做廣播體操一樣
B、 液態(tài)物質(zhì)的分子可以移動,就像操場上踢足球的學生一樣可以在球場上跑動
C、 氣態(tài)物質(zhì)的分子幾乎不受力,就像下課以后的同學可以自由活動
能力提高
10、探究:物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的時候,體積是變大了還是變小了?
猜想:
設計、進行實驗:選用熟動物油作為探究對象。
把熟動物油放在燒杯里,用火加熱,使它完全熔化,記下液面所在的刻度位置。
拿開火源,使熟動物油冷卻。
觀察:它的體積是變大了還是變小了?
你還可以用什么物質(zhì)進一步進行探究?
寫出你的探究結(jié)果 :
11、探究:水結(jié)成冰以后,體積是變大了還是變小了?
猜想:
設計、進行實驗:
分析結(jié)論:
交流:通過第10題和第11 題的探究,你有什么發(fā)現(xiàn)?