九年级物理 《宇宙和微观世界》教材详解教案 人教新课标版由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“人教部版教材物理教案”。
第一节宇宙和微观世界
1.教学目标
知识与技能目标:
●知道宇宙是由物质组成的,物质是由分子和原子组成的。
●初步了解固态、液态、气态的微观模型,初步了解原子的结构。
●初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。
过程与方法目标:
●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质模型方法。情感态度目标:
● 通过了解人类探索太阳系及宇宙的历程、探索微观世界的历程,认识人类的探索将不断深入,培养学生科学的世界观。
2.教学导入
导入一:情境导入
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。
导入二:对话导入
[师]同学们,在我们的周围有高由、流水、树木、花草,这些物质把我们的地球装扮得非常的美丽。浩瀚的宇宙中有数不清的星体,如:太阳、月亮等,它们都是物质。你想了解物质世界的构成吗?
[生]想。
[师]请同学们观察课本第4页的图11.1-1和图11.1-2
[师]看了这两幅图,同学们能提什么问题?(学生讨论)
[师]大家说得好,这节课就让我们由浩瀚的宇宙走进微观世界,共同认识这多姿多彩的物质世界吧!
3.教学重难点
重点:物体的三态变化
难点:正确理解宇宙是由物质组成的4.教材内容详解
知识点1宇宙是由物质组成的人类居住的地球,是太阳系中的一颗普通行星,太阳又不过是银河系中几千亿颗恒星中的一颗,银河系异常巨大,一束光以3×108m/s的速度穿越银河系,需要十万年的时间!
迄今为止,人类已经观测到宇宙中拥有数十亿个星系,银河系不过是这数十亿个星系中的一个,可见,宇宙世界是广阔无垠、漫无边际的。
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中,人类对宇宙的探究也是在不断深入和发展的。
例1下列说法正确的是()
A.地球及其他一切天体都是由物质组成的B.有的物质在运动,有的物质静止不动
C.构成宇宙的物质尚未研究清楚
D.宇宙不是由物质组成的【解析】宇宙是由物质组成的,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中。
【答案】A
例2据天文学家测算,除太阳外,距我们最近的恒星是4.2光年的比邻星。
(1)比邻星距地球有多少米?(一年按365天计算)
(2)如果宇航员乘坐速度为1000m/s的航天飞机从地球出发,需要多少年才能到达比邻星?
【解析】“光年”是天文学中常用的一种长度单位,1光年等于光在真空中一年内通过的距离,本题可分别通过速度公式求出。
【答案】
(1)比邻星距地球的距离为s1=v1t1=3×108m/s×365×24×3600s×4.2=3.973536×103m
(2)宇航员到达比邻星所需的时间为t2=s2/v2=3.973536×10m/1000 m/s=3.973536×10s=1.26×10
年
知识点2物质是由分子组成的探究:如果把玻璃杯打碎了,碎片还是玻璃,经过多次分割,甚至碾成粉末,颗粒越分越小,如果不断分割下去,有没有一个限度呢?
科学探究表明:任何物质都是由极其微小的粒子组成的,这些微小的粒子保持了物质原来的性质,通常把它们叫做分子,分子的直径只有百亿分之几米,只有电子显微镜才能帮助我们看到它。用宏观的长度单位记录它很不方便,科学家引入了纳米单位,1纳米(nm)=10-9米,纳米技术是现代科技的前沿,在国际上备受重视。
例3物质由微小的粒子组成,这些保持了物质原来性质的微小粒子,我们把它叫做______,由于它的体积很小,一般要用________观察研究它。
【解析】分子的尺寸非常小,一般分子的大小只有百亿分之几米,而且保持了物质原来的性质,分子是用肉眼看不到的,我们可以通过电子显微镜观察到它,这说明分子是确实存在的,从而也说明,随着科学技术的进步,微观世界已不再神秘。
【答案】分子电子显微镜
知识点3固态、液态和气态的微观模型
物质一般以三种不同状态存在着,即固态、液态和气态。不同状态的物质具有不同的特征,如固态:具有一定的体积和形状,没有流动性。液态:具有一定的体积,没有一定的形状,有流动性。气态:没有一定的体积和形状,有流动性。
在固态物质中,分子与分子的排列十分紧密而有规则,分子间的间隔很小,粒子间有强大的相互作用力将分子凝聚在一起,分子能来回振动,但位置相对稳定,就像坐在座位上的人,身子可以来回晃动。固态具有固定的体积和形状,很难被压缩。
在液态物质中,分子没有固定位置,可以比较自由的运动,分子间的间隔比固体较大,粒子间的作用力也比固体的小,就像学生在自己的教室中活动,但又没有离开教室一样,因此液态没有确定的形状,具有流动性;液体不容易被压缩,具有一定的体积。
在气态物质中,分子间的间隔很大,粒子间的作用力很小,分子在做高速、无规则运动,就像在操场上玩的学生,完全处于自由状态,在四处奔跑,因而气体具有很强的流动性,易被压缩,没有固定的体积和形状。
例4关于物态变化中体积发生变化的情况,下列说法中正确的是()
A.主要是物质的分子在排列上发生变化
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B.由于物态变化中,分子受外界条件影响,其自身体积膨胀或收缩
C.一切物质受热后体积都要变大
D.水结冰后成为固态,分子排列十分紧密,使得冰的体积减小
【解析】同种物质之所以有不同的状态,是由于物质的分子在排列上发生了变化,而分子本身大小不会变化,通常情况下,物质有热胀冷缩的性质,但水结冰时体积会变大,同样冰受热熔化成水后体积要变小,这是一个特例。.【答案】A
知识点4 原子的结构
分子已经很小了,那么它是否可以再分呢?在19世纪初,人们已经提出了这样的问题。19世纪初,英国科学家道尔顿证明了原子的存在,有的分子由一个原子组成,叫“单原子分子”;绝大多数分子由多个原子组成,叫“多原子分子”。1897年,英国科学家汤姆生利用气体放电现象发现了电子。1909年卢瑟福提出了原子核式结构模型,原子的中心叫原子核,电子在核外绕着原子核运动,就像地球绕着太阳运动一样。20世纪初,科学家在探索物质结构的过程中,又知道了原子核是由质子和中子组成的,20世纪60年代,科学家再次发现了质子和中子都是由被称为“夸克”的更小粒子组成。
例5 下列有关原子的叙述正确的是()
A.物质是由原子组成的B.分子都是由多个原子组成的C.只有一个电子在绕原子核运动
D.原子的大小有时会等于同种物质的分子大小
【解析】物质是由分子组成,而分子是由原子组成的,有的分子有多个原子组成,有的分子只有一个原子组成,只有一个原子组成的分子与原子等大,故A、B不正确D正确,原子的中心是原子核,在原子核周围,有一定数目的电子在绕核运动,电子的个数与元素的种类有关,故C不正确。
【答案】D
5.易错疑难辨析
例5下列说法正确的是()
A.水沸腾时,水面上的“白气”是较大的水分子
B.一般分子的大小只有几埃
C.有些分子用肉眼也能看到
D.只要是微小粒子就是分子
【解析】水沸腾时,水面上的“白气”是水蒸气液化而成的小水珠,它是有许多水分子组成的。一般分子的大小百亿分之一米,用肉眼无法看到,只能把它放大后才能观察到。组成物质的微小粒子如果能保持原来的性质,这些粒子才是分子,并不是所以微小粒子都是分子。
【答案】B
例6关于物态变化中体积发生变化的情况,下列说法正确的是()
A.一切物质受热后体积都要变大
B.主要是构成物质的分子在排列上发生了变化
C.水结冰后变成了固体,分子排列十分紧密,使得冰的体积变小
D.由于物态变化中,分子受外界条件影响,其自身体积膨胀或收缩
【解析】同种物质之所以有不同种状态,是由于物质的分子在排列上发生了变化,而分子本身大小不会变化,通常情况下,物质有热胀冷缩现象,但水结冰时体积会变大,同样冰熔化成水时体积要变小,这是一个特例。
【答案】B