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第十章 多彩的物质世界 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 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。 查阅、收集有关太阳系、银河系的资料、人类探索宇宙的资料。 查阅、收集有关分子、原子结构的资料。 教学过程 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。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。 1、宇宙有多大? 综合观察课本图10.1-1和课本图10.12-1。 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: 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; 太阳系置身于银河系之中,太阳只是银河系中几千亿科恒星中的一员; 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光年; 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。 2、人类对宇宙的探究过程。 交流资料: 中国古代关于宇宙结构的学说; 哥白尼与日心说; 从世界上第一颗人造地球卫星发射成功,到人类第一次乘飞船进入太空; 美国的“阿波罗”登月计划; 我国“神舟”号飞船的五次成功飞行。宇航员杨利伟顺利进入太空绕地球航行。 随着科学的不断进步,人类对太空宇宙的探索越来越深入,宇宙的奥秘将逐渐被揭示。 3、宇宙的组成 问题:宇宙究竟是由什么组成的? 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之中。 物质由分子组成 1、问题:物质又是由什么组成的呢? 从古到今,人们一直在探寻着这个问题的答案。古希腊人认为宇宙万物是由水、火、土、气四元素组成;我们的祖先认为宇宙万物是由金、木、水、火、土五行组成。但这些看法都是不科学。到底物质又是由什么组成的呢? 2、分割物质实验: 物质分割有一个限度,分割到这一限度时小粒子能保持物质原来性质但用肉眼不能看到,只能借助电子显微镜观察。科学研究发现:任何物质都是由主其微小的粒子组成的,这些粒子保持了物质原来的性质,意大利物理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫做分子。 固态、液态、气态的微观模型 1、学生交流课前观察蜡凝固时体积的变化。(液体蜡在凝固时体积缩小,中间凹陷下去。) 2、问题:我们知道物质一般以固态、液态、气态的形式存在。物质处于不同状态具有不同的物理性质。从实验,我们看到物质在一般情况下由液态变为固态体积缩小,由液态变为气态,体积增大。物质由分子组成,那么,物质存在的形式与分子的存在状态是否联系呢? 3、探究:先让学生说说他们在课堂上听课,课间在教室里活动时,课间在操场上自由活动时这三种情况下活动的状态和活动空间。 固体具有一定的体积和形状;液体没有确定的形状,具有流动性;气体具有很强的流动性。 4、结论:根据以上探究,可以认为物质存在的形式

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