2019-2020年八年級語文下冊 第十四課 叫三聲夸克學(xué)習(xí)導(dǎo)航 蘇教版高手支招 閱讀導(dǎo)航讀前熱身夸克之謎一場從中國走向世界的科學(xué)辯論 一般人們都認(rèn)為：物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，分子是由原子構(gòu)成的，原子是由電子、質(zhì)子、中子等基本粒子組成的，而基本粒子則是由比基本粒子更基本的亞粒子組成的。亞粒子也就是人們常說的“夸克”或“層子”。 人們不僅通過實驗找到了分子、原子和基本粒子，而且已經(jīng)在實際應(yīng)用。而夸克（或?qū)幼樱┳詮?0世紀(jì)60年代科學(xué)家們提出這一設(shè)想后，全世界的物理學(xué)家花費了巨大的財力、物力和人力，設(shè)計出了多種夸克模型，建造高能電子對撞機(jī)。雖然一些實驗現(xiàn)象“證實”夸克（或?qū)幼樱┑拇嬖?，然而單個的夸克（或?qū)幼樱┲两裎凑业剑藗兪冀K不識其廬山真面目。 1996年2月26日，光明日報發(fā)表了天津大學(xué)崔君達(dá)教授的文章夸克存在嗎？，向“夸克說”提出了質(zhì)疑。按照這個理論，夸克模型中的夸克，層子模型中的層子，以及Higgs粒子都是不存在的！崔教授的文章實際上是關(guān)于“夸克是否存在”的爭鳴的開始。其后，中國物理學(xué)界對此展開了公開的爭論。在中國展開的這場爭論，引起了國際科學(xué)界的注意。美國物理學(xué)界向崔君達(dá)約稿，崔君達(dá)的SU3理論中夸克假設(shè)是不需要的一文，發(fā)表在xx年第4期的美國強(qiáng)子雜志上，并被收入本千年中懸而未決的科學(xué)基礎(chǔ)問題文集，被美國國會圖書館收藏。美國基礎(chǔ)科學(xué)研究所所長RMSantilli專門為崔的文章寫了一篇很長的評論。淘寶路標(biāo)1.了解人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識過程和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成，知道什么是夸克。2.認(rèn)識“盒子”在說明內(nèi)容及安排結(jié)構(gòu)上所起的作用。3.能夠體會文章通俗、形象的說明語言。知識儲備作者作品 卞毓麟，1943年7月生，著名科普作家。卞毓麟從事科普創(chuàng)作20多年，參與編著、翻譯的科普圖書有70余種，發(fā)表的科普文章約400篇，累計字?jǐn)?shù)近400余萬。他的科普佳作不僅熔科學(xué)性趣味性于一爐，且極富人文色彩，如恐龍隕石及社會文明“水調(diào)歌頭明月幾時有”科學(xué)注莎士比亞外篇等，無不描繪著科學(xué)與文化一個個閃光的交點。他曾多次獲得表彰，中國科普作家協(xié)會表彰他為“建國以來，特別是科普作協(xié)成立以來成績突出的科普作家”；在1996年的全國科普工作會議上，他又被授予“全國先進(jìn)科普工作者”的稱號。文題解讀 “夸克”是譯音，意思是海鳥的叫聲。長詩芬尼根之覺醒中有一句話：“向麥克老人三呼夸克?！笨茖W(xué)家蓋耳曼借其中的“夸克”為自己的假象命名。實際上“夸克”是組成物質(zhì)的基本粒子。因科學(xué)家研究的“夸克”與“三”特別有緣，再加上詩句中有“三呼”兩字，作者借用了，應(yīng)該說一語雙關(guān)。高手支招 感受鑒賞文本精研叫三聲夸克 有一種禮品盒，看上去只是一個盒子，不知道里面是空的，還是裝了什么東西。開頭從一個禮品盒的比喻入題，使讀者對文章內(nèi)容的理解更為輕松容易。打開來看看，里面又是一個盒子。好奇心驅(qū)使，再打開這個盒子，里面仍然是一個盒子總之，盒子里裝盒子，不知道最里面的盒子里面到底是什么。 物理學(xué)家在研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的時候，也遇到了一個類似的問題：最里面是什么？“最里面是什么？”總領(lǐng)全文。 文章第一部分（第12段），以禮品盒為喻，引出說明的話題。 世界上的物質(zhì)千千萬，石頭、鐵、空氣、水形態(tài)不同，性質(zhì)各異，但有一點是相同的，最小單位都是原子。鐵的最小單位是鐵原子，氫的最小單位是氫原子；水的最小單位是水分子，不過，水分子是由兩個氫原子和一個氧原子組成的。 世界上的物質(zhì)千千萬，分到最小的單位，分到原子這一步就算到頭了。自古以來都認(rèn)為原子是不可再分的了?！白怨乓詠怼?，表現(xiàn)時間長遠(yuǎn)，突出說明人類對某種事物認(rèn)識的根深蒂固。 到了19世紀(jì)末，X射線的發(fā)現(xiàn)促使人們思考，是不是盒子里還有一個盒子?果然，進(jìn)入20世紀(jì)以后，人們發(fā)現(xiàn)原子不是最小單位，在原子內(nèi)部，外圍是電子，中心是原子核。原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核。原子核本身卻十分微小，大約10萬個原子核排成一條直線才相當(dāng)于一個原子的直徑。用“大約”估計出數(shù)量范圍，再用“相當(dāng)于”表示一個不確定的等比關(guān)系；對一個還沒法證實和演示的事實，這樣的表述自然比說確定了要準(zhǔn)確。 好奇心驅(qū)使科學(xué)家進(jìn)一步研究原子核的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)原子核是由質(zhì)子和中子組成的。人們產(chǎn)生了一個新的看法：原子是由電子、質(zhì)子和中子等基本粒子構(gòu)成的。把這些粒子叫做“基本粒子”，好像是說原子這個盒子里，也就是這些東西了。這里的“好像”不是指不確定意思，剛好相反，它反映人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性其實已經(jīng)有了較充分認(rèn)識。 可是，后來科學(xué)家在宇宙線中發(fā)現(xiàn)了一些新的粒子，在實驗室里，在加速器中發(fā)現(xiàn)了更多的粒子，基本粒子的數(shù)量猛增到300多種，據(jù)新報道說已經(jīng)達(dá)到了700多種。 物理學(xué)家分別為這些微小的粒子取了名字：光子、介子、中微子、用字母命名的K子以及什么什么子還測定了它們的質(zhì)量是多少，帶有什么樣的電荷，如何自旋（左旋還是右旋），壽命多長，就像調(diào)查戶口似的，記入了檔案，再加以分析。 經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)基本粒子是不穩(wěn)定的，壽命很短，很容易轉(zhuǎn)化為其他基本粒子。這些基本粒子的質(zhì)量大小差別很大，可以根據(jù)質(zhì)量的大小來分類。還有另一種分類方法，它把基本粒子分為兩類，一類是輕子，另一類是強(qiáng)子。 電子和中微子屬于輕子，輕子的數(shù)量比較少；絕大多數(shù)的基本粒子都屬于強(qiáng)子，其中包括質(zhì)子和中子。面對數(shù)量如此之多的強(qiáng)子，科學(xué)家們又在思考了：還有比質(zhì)子和中子更小的結(jié)構(gòu)嗎？反映了科學(xué)家們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索永不停止的精神，同時還起到引出下文作用。 這又是一個“盒子里還有盒子嗎”一類的問題，科學(xué)家從實驗里已經(jīng)感覺到，強(qiáng)子內(nèi)部有結(jié)構(gòu)。這好比拿起盒子搖一搖，聽到響動，可以初步判定盒子里有東西。前句中“又”字，表現(xiàn)了科學(xué)工作者層層深入地探索物質(zhì)超微粒的過程，呼應(yīng)“盒子里還有盒子”句，后句同時又形象地說明強(qiáng)子內(nèi)部有結(jié)構(gòu)，這僅是一種科學(xué)的想像，有待證明。 這時候，科學(xué)家充分發(fā)揮了想像力?！爸挥小?，表現(xiàn)科學(xué)家雖已竭盡才智，可鍥而不舍的精神讓科學(xué)家不會停下哪怕已屬茫然了的腳步。美國科學(xué)家蓋耳曼提出了一個“夸克模型”，說是所有的強(qiáng)子都是由3種夸克構(gòu)成的。 夸克是譯音，意思是海鳥的叫聲。因為在長詩芬尼根之覺醒中有一句話：“向麥克老人三呼夸克?！鄙w耳曼把夸克借用過來，無非是一語雙關(guān)，說明每一個強(qiáng)子都有3種夸克。 想像固然浪漫，蓋耳曼提出夸克模型卻是經(jīng)過理論分析的，而且分析得很有道理。慢慢地，蓋耳曼的理論被大多數(shù)人接受了。這等于承認(rèn)了盒子里有東西。 知道了有夸克這種物質(zhì)，那就得把它找出來。要把想像中的夸克變成真實的夸克并不容易，找了20年，也沒發(fā)現(xiàn)夸克的蹤跡。人們有點泄氣了。沒想到1976年，旅美華人科學(xué)家丁肇中發(fā)現(xiàn)了J粒子。J粒子的J與中文的丁字非常相似，這也是給這種新粒子命名的妙處。新粒子的發(fā)現(xiàn)，引起種種猜測，J粒子是不是第四種夸克?這一發(fā)現(xiàn)，又喚起了尋找夸克的熱情。 1976年以后，對夸克又有了新的認(rèn)識，說夸克不止3種，還有第四、第五、第六種，理論更深入更復(fù)雜。 這時又有了一種說法：為什么夸克不能脫離其他粒子而獨立存在呢？這真是怪事，仿佛士兵犯了錯誤被禁閉而失去了自由，難道就沒有一個自由夸克嗎？這個既用借喻又用了反問的句子，形象淺顯地把一個抽象的自由夸克道理上應(yīng)該存在的事實告示于公共，真正做到了深入淺出。 還有人說，物質(zhì)的最小結(jié)構(gòu)也許就到此為止了。盒子里裝盒子，發(fā)現(xiàn)的盒子已不少了，按順序是原子原子核強(qiáng)子夸克。 在研究夸克的時候，發(fā)現(xiàn)夸克與3這個數(shù)字特別有緣，3呼夸克，3種夸克；夸克的種類多了以后，夸克又可以分成3個組，人們把這種組叫做“代”，也就是夸克有3代。 可是，夸克的第三代里還缺一個夸克，科學(xué)家假設(shè)它叫頂夸克。1994年4月6日，在費米實驗室，終于發(fā)現(xiàn)了頂夸克的存在。 在費米實驗室，有一個加速器，地下的環(huán)形隧道長達(dá)6.4千米。在長達(dá)8年的時間里，先后有900名科學(xué)家在這里工作，終于找到了頂夸克。這一發(fā)現(xiàn)，證實了夸克是存在的，證實了頂夸克是第三代。 第二部分（第321段），說明物理學(xué)家在不同階段對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究和認(rèn)識。 新的發(fā)現(xiàn)，帶來了新的希望，也帶來了新的問題： “3”字有什么意義？ 為什么只證實了頂夸克的存在？ 而最基本的問題仍然是：物質(zhì)的最小結(jié)構(gòu)就是夸克嗎？ 盒子里還有盒子嗎？呼應(yīng)文章開頭，同時也是對前幾個疑問的一個形象的概括。 文章的結(jié)尾接連用四個問句提出問題，告訴讀者夸克的證明還沒有最后定論，物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究更沒有結(jié)束，留下了許多思考，激發(fā)人們關(guān)心和探索這一問題的興趣。 第三部分（第2226段），用四個疑問句，提出物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的新問題。學(xué)后品味 主旨 文章簡要說明了物理學(xué)家對物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究不斷深入的過程，反映了人們在同階段對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同認(rèn)識，展示了物理學(xué)界對物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的最新成果。文章在客觀說明的過程中，也揭示了科學(xué)研究，科學(xué)探索應(yīng)該具備的敢于懷疑、敢于創(chuàng)新、大膽想像的精神。 文法 語言通俗形象，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)。這篇文章通篇語言平實明白，幾乎口語化的表達(dá)使本來抽象的物理論知識顯得十分通俗易懂，比如：“還測定了它們的質(zhì)量是多少，帶有什么樣的電荷，如何自旋（左旋還是右旋），壽命多長，就像調(diào)查戶口似的，記入了檔案，再加以分析。”文章開頭從一個禮品盒的比喻入題，使讀者對文章內(nèi)容的理解更為輕松容易。文章的結(jié)構(gòu)也以這一比喻為依托來安排。開頭由此入題，結(jié)尾仍然緊扣它收筆，中間每一部分內(nèi)容的引出都仍以這個比喻作為過渡?！暗搅耸攀兰o(jì)末，X射線的發(fā)現(xiàn)促使人們思考，是不是盒子里還有一個盒子？”“好像是說原子這個盒子里，也就是這些東西了?！薄斑@又是一個盒子里還有盒子嗎？這一類的問題這好比拿起盒子搖一搖，聽到響動，可以初步判定盒子里有東西。”“盒子里裝盒子，發(fā)現(xiàn)的盒子已不少了，按順序是原子原子核強(qiáng)子夸克?！边@些句子在文章中穿針引線，使文章層次分明，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)。 結(jié)構(gòu)探究爭鳴 尋找夸克的過程是艱難曲折的，我們從科學(xué)家身上感受到了可貴的科學(xué)精神。聯(lián)系課文談?wù)劊阏J(rèn)為要想成為一名出色的科學(xué)家，應(yīng)該具備哪些科學(xué)精神？ 人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的過程就是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題、不斷探索、不斷解決問題的過程，而夸克的發(fā)現(xiàn)和證明更體現(xiàn)了科學(xué)家們身上可貴的科學(xué)精神。這種精神正是當(dāng)代青少年首先要認(rèn)真學(xué)習(xí)的，有了這種精神，才能去探索科學(xué)秘密。我的觀點_高手支招 多維閱讀尋找外星球棲息地（有刪改）賴立輝 茫茫的宇宙無邊無際，總是引起人們豐富的幻想。多少年來，人們?yōu)榇司幵炝藷o數(shù)美麗動人的故事，想像“九重天外”有“天上仙境”，能讓人們擺脫在地球上的苦難和不幸。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們現(xiàn)在知道在宇宙中，類似地球這樣的天體簡直不計其數(shù)，地球在其中只能算作滄海一粟。那么，地球以外的其他天體上有沒有生命存在？人類是否可以離開小小的地球到外星球?qū)で蟾鼮閺V闊的生存空間？1969年7月21日人類首次登上了月球，隨后科學(xué)探測器分別在1975年10月22日和1976年7月20日降落到離地球最近的另兩個行星金星和火星上。古代人遙遠(yuǎn)的夢想成為了現(xiàn)實，這著實讓人類興奮不已，但當(dāng)人們從高度的興奮中冷靜下來時，卻驚訝地發(fā)現(xiàn)，這些星球上既沒有我們的同類，也不是我們能居住的地方。 拿月亮來說，已有近20位宇航員去過月球，累計在月球上考察的時間超過600小時。結(jié)果完全證實天文學(xué)家早已作出的結(jié)論：月亮是一個沒有空氣，沒有水，被荒沙和礫石覆蓋著的寂靜星球，從來就沒有過生命的存在；如果沒有特制的宇宙服保護(hù)，任何來自地球的生物將立即窒息而死。 對金星的探查得到的結(jié)果更是令人生畏。金星表面大氣太稠密，比地球上的大氣壓高100倍，且?guī)缀跞嵌趸迹瑫円箿囟榷荚?00 左右，地球上的生物置于其中將立即化為灰燼。而火星上的表面氣壓又太低，相當(dāng)于地球表面30公里以上高空的大氣密度，且主要成分也是二氧化碳，溫度時常低至130 ，也未發(fā)現(xiàn)任何有生命的東西。 看來地球生命是太陽系中孤獨的旅行者了。那么宇宙中其他星系是否有生命存在呢？ 近年來多方面的科學(xué)考察證實，宇宙間普遍存在碳?xì)浠衔?。科學(xué)家們相信，碳?xì)浠衔锸怯钪姘l(fā)展過程中化學(xué)作用的產(chǎn)物，一旦具備了適合的條件，這些有機(jī)物的分子完全有可能演化成為生命。幾百萬年前，人類在地球上的出現(xiàn)并不是無垠宇宙中的孤立事件，僅我們所在的銀河系中就有約1000億個以上類似太陽的恒星，每個恒星都可能有自己的行星，因此宇宙中應(yīng)該“別有人間”。但是天文學(xué)家們目前能夠找到的、離我們最近的一個更為年輕的“太陽”半人馬座比鄰星（中國名叫南門二丙星），距我們也有42光年，約合40億公里。光都要走4年多才能到達(dá)，人類對此真是望塵莫及了。 迄今，在離地球40億公里范圍內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)智慧生命，人類賴以生存的地球如同一葉孤舟，既沒有近鄰可以呼喚，也沒有天然的基地可以?？俊５@并不妨礙我們發(fā)揮人類特有的想像力在廣漠無垠的宇宙間，有的星球可能正處在生命發(fā)生前的發(fā)展階段，有的可能正處于生命發(fā)生的初級階段，也有的可能已經(jīng)存在了比地球更文明、更先進(jìn)、更美好的社會呢！這些，都有待未來的科學(xué)事實來回答了。 核心提示 迄今為止，我們這個星球上的居民是寂寞的。在茫茫宇宙，我們還沒有發(fā)現(xiàn)其他生命形式存在的跡象。我們只是宇宙間偶然產(chǎn)生的孤獨者，還是因為我們有限的科學(xué)技術(shù)不足以和其他星球上的生命發(fā)生聯(lián)系？不過如果有一天，我們和外太空文明相遇，那些星外來客是友誼的使者，還是毀滅者呢？高手支招 素材積累課內(nèi)素材挖掘 這時候，科學(xué)家也只有發(fā)揮想像力了。 盒子里還有盒子嗎？ 美國科學(xué)家蓋耳曼提出了“夸克模型”，他這一大膽的想像，為物理學(xué)家探究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。由此可見，敢于創(chuàng)新、敢于想像是必不可少的科學(xué)精神。 簡析：文章在客觀說明的過程中，揭示了科學(xué)研究、科學(xué)探索應(yīng)該具備的敢于懷疑、敢于創(chuàng)新、大膽想像的精神。素材拓展積累 關(guān)于探索的科學(xué)家名言 真理的大海，讓未發(fā)現(xiàn)的一切事物躺臥在我的眼前，任我去探尋。牛頓 人的天職在勇于探索真理。哥白尼 一切推理都必須從觀察與實驗得來。伽利略 焦耳求知 英國著名科學(xué)家焦耳從小就很喜愛物理學(xué)，他常常自己動手做一些關(guān)于電、熱之類的實驗。 有一次，他和哥哥劃著船來到群山環(huán)繞的湖上，焦耳想在這里試一試回聲有多大。他們在火槍里塞滿了火藥，然后扣動扳機(jī)。誰知“砰”的一聲，從槍口里噴出一條長長的火苗，燒光了焦耳的眉毛，還險些把哥哥嚇得掉進(jìn)湖里。 這時，天空濃云密布，電閃雷鳴，剛想上岸躲雨的焦耳發(fā)現(xiàn)，每次閃電過后好一會兒才能聽見轟隆的雷聲，這是怎么回事？ 焦耳顧不得躲雨，拉著哥哥爬上一個山頭，用懷表認(rèn)真記錄下每次閃電到雷鳴之間相隔的時間。 開學(xué)后焦耳幾乎是迫不及待地把自己做的實驗都告訴了老師，并向老師請教。老師望著勤學(xué)好問的焦耳笑了，耐心地為他講解：“光和聲的傳播速度是不一樣的，光速快而聲速慢，所以人們總是先見閃電再聽到雷聲，而實際上閃電雷鳴是同時發(fā)生的。” 焦耳聽了恍然大悟。從此，他對學(xué)習(xí)科學(xué)知識更加入迷。通過不斷地學(xué)習(xí)和認(rèn)真地觀察計算，他終于發(fā)現(xiàn)了熱功當(dāng)量和能量守恒定律，成為一名出色的科學(xué)家。高手支招 習(xí)題探討一、解答思路：通讀課文，從文中找出相關(guān)內(nèi)容回答。參考答案：依次為原子原子核強(qiáng)子夸克。如果回答“原子原子核基本粒子夸克”也可。二、解答思路：從說明文語言準(zhǔn)確、形象的特點入手來辨析。參考答案：1.“大約10萬個原子核排成一條直線才相當(dāng)于一個原子的直徑”和“10萬個原子核的直徑才等于一個原子的直徑”有這樣幾點不同：（1）原句說“大約”，改后的句子缺少了這個限制，沒有原句準(zhǔn)確，因為這是一個估計的說法，并不是精確的比較。（2）原句說“大約10萬個原子核排成一條直線”，改后的句子直接說成“10萬個原子核的直徑”，表義不明確，而且很抽象不直觀。（3）原句是“相當(dāng)于”，改成了“等于”，前者是大約估計，后者是肯定的說法?？傊?，改后的句子和原句相比，不夠簡單直觀、不夠準(zhǔn)確。2.“這好比拿起盒子搖一搖，聽到響動，可以初步判定盒子里有東西?！笔且粋€形象的說法，意思是科學(xué)家從實驗里已經(jīng)感覺到，強(qiáng)子內(nèi)部有結(jié)構(gòu)。這僅僅是“感覺”，是科學(xué)家根據(jù)實驗產(chǎn)生的一種想像，還沒有進(jìn)行科學(xué)的證明，改為“強(qiáng)子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為科學(xué)家的分析提供了初步的依據(jù)”，似乎是已進(jìn)行了科學(xué)的證明，顯然不妥。三、解答思路：作者在介紹夸克發(fā)現(xiàn)過程時，先寫美國科學(xué)家蓋耳曼發(fā)揮想像提出了“夸克模型”，并說明了“夸克”這個名字的來由，接著寫許多科學(xué)家為找到夸克所進(jìn)行的艱苦研究。這部分內(nèi)容寫得十分豐富而又有變化。既寫出了研究中的收獲，也寫出了研究的艱難(“人們有點泄氣了”)；既寫了能證明夸克存在的根據(jù)，又寫了仍不能解釋的許多疑團(tuán)。參考答案：略。