八年级物理下学期素材大全探索更小的微粒教案苏科版.pdf

用心爱心专心- 1 - 第二节探索更小的微粒 教学目标： 1、知道分子不是微观粒子的最小单元，分子是由原子构成的。 2、通过“摩擦起电”的实验，认识到原子也不是组成物质的最小单元，原子还可以有更 小的微粒组成。 3、通过实探索阅读相关资料，感知丰富的微观世界，体会人类在揭示微观世界奥秘所取 得的重要成就，知道这种探索还将继续进行下去。 4、对物质世界从微观到宏观的尺度有大致数量级的概念。 教学重点： 感知丰富的微观世界，对物质世界从微观到宏观的尺度有大致数量级的概念。 教学难点： 通过“摩擦起电”的实验，认识到原子不是组成物质的最小单元。 教学方法： 实验法、观察法、探究法、讨论法。 教学用具： 金刚石、石墨原子模型，橡皮泥、牙签、塑料尺、纸屑 教学过程 : 一、新课引入： 教师边教边导学生边学边练教学意图 问 ：由上节课的学习，我们知道物质 是由大量的分子构成的，分子是组成 物质的 最小微 粒吗 ？你 们怎么 知道 的？ 问：“一尺之棰，日取一半，万世不 竭。”这句话是什么意思？ 此我们知道分子一定不是组成 物质的最小微粒，物质一定可以不断 往下分。今天，就让我们共同探索更 小的微粒。 答 ：不是。看书、上网查 到的资料、以前自然课上 讲过, 答 ：一尺长的木棍，一天 截去一半，万世也截不完。 说明物质可以不断地往下 分。 承接第一节的内容， 直接引入课题， 学科的结合，从开始 就向学生传递：其实很早 以前人们就已经知道物质 可以不断分，就已经开始 研究相关内容 二、原子和分子的种类： 用心爱心专心- 2 - 问 ：首先请同学们说一说你们都知道 哪些比分子更小的微粒？ 有选择性的板书： 首先 请 大家 看 课本30 页 的图 7-11 ，请大家思考银幕上的问题。 投影 ：你们知道水分子是由什么原子 构成的吗？你们能用橡皮泥和牙签组 合一个水分子的模型吗？ 总结： 像水分子这样由不同原子构成 的分子称为化合物分子。 提问 ： 既然不同的原子可以构成分子， 同种原子能否构成分子呢？你们知道 什么？ 利用已有的材料建立一个氧气分 子的模型。 提问 ：同学们为什么用同一种颜色的 橡皮泥？ 图片 ：蛋白质分子模型 提问 ：蛋白质 分子是单质分子还是化 合物分子？怎么知道的？ 学生汇报：分子是由原子 构成的，原子是由带负电 的电子和原子核组成的， 原子核是由带正电的质子 和不带电的中子，中子和 质子是由夸克组成的。 实验： “建立水分子模型” 实验（牙签、橡皮泥（两 种颜色） 请一到两个学生上台 做模型实验。 讲解： 各种颜色的小球代 表什么？ 回答 ：同种原子也可以构 成分子。例如：生活中的 氧气分子就是由两个氧原 子构成的。 实验 ：“建立氧分子模型” 回答 ：因为是单质，同种 原子构成，所以要用相同 颜色的橡皮泥。 回答 ：由颜色可以看出来。 提供一个让学生充分 展 示 自 己 科 普 知 识 的 平 台，鼓励学生平时关注这 些信息，并加以方法上的 指导。 水分子模型和氧气分 子模型都是初三化学中会 接触到的知识点，在这里 通过分组实验能够给学生 留下一个深刻、正确的影 响，而且这个活动容易调 动学生的积极性，具有趣 味性。 三、碳原子的介绍: 提问： 下面老师想给大家介绍一宗神 奇的原子碳原子，有没有同学知 回答： 构成的有金刚石、 石墨。金刚石可以用来划 这一段主要以老师介 绍为主，可以采用了实物 用心爱心专心- 3 - 道碳原 子在生 活中构 成的 是什么 物 质？有什么样的用途？ 同样都是由碳原子构成，为什么 会有那么大的差异呢？是因为他们碳 原子排练 的顺序不一样。 模型 ：金刚石、石墨的原子模型 提问： 同学们可以形容一下金刚石和 石墨原子模型在结构上有什么样的差 异吗？ 微观上原子排列的顺序不一样， 从而宏观上物质的性质有了很大的差 异。其实除了这两种物质以外，科学 家最近发现了另一种由碳原子构成的 物质富勒烯，请同学们看他的原 子排列顺序。 提问 ：看他的形状像什么？ 所以它还有另外一个名字叫碳 足球 玻璃，石墨可以用来做铅 笔芯 回答 ：金刚石是金字塔状 的，而石墨是一层层的机 构。 回答 ：像足球 模型、电脑动画、图片等 比较先进的手段，使学生 能够更清晰的了解，关于 碳的一些物质。 四、摩擦起电（电子与原子核）: 提问 ：无论是单质分子还是化合物分 子都是由原子构成的，原子在希腊语 中是不可再分割的微粒的意思。同学 们你们赞成这个观点吗？ 提问： 在课堂上，老师没有那么先进 的实验仪器能够让大家亲眼 看到比 原子更小的微粒，但是在第一节中， 回答： 不赞成 回答 ： 可以根据观察实验现 象进行猜想， 再收集证据证 明自己的猜想。 用心爱心专心- 4 - 我们学过一个方法，看不见一个微粒 的时候如何来建立它的模型？ 下面我们就用这种 方法来 探索 更小的微粒。请同学们回忆一下，在 小学自然课中就做 得实验摩擦 起电，请大家用塑料尺，和纸屑回顾 坐下这个实验。边思考大屏幕上的三 个问题。 提问 ：先请同学说一说，你是如何做 这个实验的？为什 么摩擦过后的塑 料尺能够吸引纸屑？ 提问 ：我们知道，在摩擦前是不带电 的，这能够告诉我们什么信息？ 提问 ：分子和原子都不带电了，摩擦 后却产生了电，这又能给我们提供什 么样的信息？ 总结 ：摩擦的过程中，一定有一个带 电的小颗粒跑出来了，这种带电的小 颗粒就是电子，他带的电就是负电。 提 问 ：首先发现电子是哪一位科学 家？在什么时候发现的？ 提问： 以前大家都已经学过，自然界 中有几种电荷？原 子中既然有带负 电的电子，那么原 子核一定带什么 学生实验： “摩擦起电” 实 验 实验仪器：塑料尺、纸屑 思考问题 ： （1）没有摩擦过的塑料尺 靠近纸屑时， 有什么现象？ （2）摩擦过的塑料尺靠近 纸屑时，看到什么？ （3）产生这一现象的原因 是什么？ 回答 ： 将塑料尺在头发上摩 擦便可以吸引纸屑， 因为摩 擦起电了。 回答 ： 分子和原子是不带电 的。 回答 ： 原子中一定有一种带 电的小颗粒。 回答 ：是汤姆逊在1897 年 发现的。 回答 ：两种，是正电。 摩擦起电的实验小学 的时候就做过，所以在学 生动手的基础上再让学生 有更深层次的思考。在这 里出这三道思考题，是让 学生能够通过小实验对微 观粒子有一个理解而不是 名词的记忆。 同时，这也是经历科 学家探究的过程，养成学 生科学的试验观。 用心爱心专心- 5 - 电？ 总结： 由此我们知道原子是由带负电 的电子和带正电的原子核构成的，不 但如此，其中正电荷的电荷数，和负 电荷的电荷数是相等的。那为什么摩 擦后就带电了呢？ 我们用一个简单 的模型解释一下： 展示模型提问：假如这是一个原子， 他带正电，在他的周围围绕了很多带 负电的电子，在摩擦前他们的电荷数 是相等的；摩擦后，有一个电子跑出 去了，这个时候哪一种电荷数多了， 带什么电？如果摩擦后，一个电子跑 进来了，又是怎么样的呢？ 总结 ：所以摩擦起电的本质其实就是 电子发生了转移！ 图片原子枣糕模型和原子行星模型： 我们虽然看不见这个小颗粒，但是可 以通过实验现象来 研究这些微粒的 性质。其 实科学家以前也就是用了这 样的方法，所以在最初，对于原子内 部的结构模型有了很多种猜想，比较 典型有1904年， J.J.汤姆逊提出了 “枣糕”模型，但后来与其他实验现 学生边听边答 反馈练习： （1）用丝绸摩擦过的玻璃 棒带正电，这是因为玻璃棒 被摩擦后（） A、得到质子 B、得到电 子 C、失去质子 D、失去电 子 （2）摩擦起电说明( ) A、分子是原子组成的 B、原子体积很小 C、原子中一定有带电的部 分 D、原子核是由中子和质子 组成的 这里有一个老师的总 结，对学生已掌握的知识 点可以有一个更加准确、 系统的归纳。 这里是一个难点，利 用模型可能不能让学生一 次性的全部接受，但是利 用这个模型和一问一答的 方式是学生对摩擦起电本 质有一个最初的印象，为 初三系统学习奠定一个良 好的基础。 这个反馈练习很有针 对性，能使学生对摩擦起 电本质的了解得到巩固。 用心爱心专心- 6 - 象不符合，所以就被否定，能被大多 数科学家承认和赞 同的模型是这样 的（图片） 提问： 同学们知道，他是谁提出 来的吗？看一看它的动态图。它像什 么？ 回答 ：这是卢瑟福提出的， 它像是行星。 这 个 比 喻 形 象 而 深 刻，能让学生记忆犹新。 五、科学家与微粒: 图片介绍： 从原子到夸克的介绍。 到此，我们对微观世界的粒子有了 一个较为系统的认识，其实这些粒子的 名称是和科学家的名字紧紧相连的。 一个小故事 ：大家看了这么多的科学家 和他们研究的成果有什么感想？ 在这些科学家里面还有 一个小 故 事，卢瑟福是查德威克的研究生导师， 有一次卢瑟福在演讲中预言说原子核 中还存在一种不带电的微粒，当时查德 威克正好在下面听，这样的语言引起了 他的重视。遗憾的是居里夫妇没能听到 这场精彩的演讲，所以在一次研究中偶 然发现一种穿透力很强的射线，当时他 们也无法正确解释，认为是一种已知的 粒子。查德威克在读了居里夫妇的这篇 看图片 ：原子（道尔顿） 电子（汤姆逊）质 子（卢瑟福）中子（查 德威克）夸克 （ 盖 尔曼） 学生赏析： 伟大、不容易、 科学、严谨 . 图文并茂，印象深刻。 课 堂 已 经 去 了 一 半 以上的时间， 学生能够听 这样一个小故事，不仅可 以解乏， 给学生留下一个 深刻印象，容易调动学生 的积极性，而且这样有趣 味性 的故 事也 在向 学生 渗透做事、学习都要细心 和严谨的科学态度。 用心爱心专心- 7 - 论文后立即重复他们的实验，最终得出 这种可以很容易就穿透2cm的铅板的射 线就是中子流。 问： 大家听了这个故事后有什么感想？ 大家把课本翻到32 页，我们来了 解一下各种微粒的大小尺寸。 投影： 总结： 1、一般分子比原子大，但有的原 子比分子大 2、原子与原子核直径大小比值约 为1:101:10 54 ，所以， 如果原 子是一座摩天大楼，原子核就 是大 楼中的一个樱桃。 3、电子比质子和中子小，质子和 中子一样大。 粒子加速器是科学家研究微观粒 子的有力仪器，具体的内容请同学们阅 读“生活 ?物理?社会”，并思考几个问 题。 学生： 做事要严谨、 细心， 不能粗心、马虎。 思考问题： （1） 我国建立的粒子 加速器叫什么名字？ （2）粒子加速器在 生活中有那些应用？ （3）“ eV”是物理 中什么单位？ 可 以 引 导 学 生 把 结 论说出来。一般学生会认 为电子比质子、中子大， 在这 里总 结不 仅可 以使 学生学会看图总结，也可 以纠 正学 生在 前面 学习 知识时的错误概念。 在 这 里 出 这 三 道 思 考题，是让学生能够通过 阅读 对粒 子加 速器 有一 个理 解而 不是 名词 的记 忆。 六、课堂小结： 化合物分子：不同原子构成的分子。 用心爱心专心- 8 - 单质分子：同种原子构成的分子。 微观和宏观：微观上原子排列的顺序不一样，从而宏观上物质的性质有了很大的差异。 摩擦起电的原因：电子发生了转移。 原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，质子和中子由夸克组成。 其中：质子带正电，中子不带电，电子带负电。 七、反馈练习： （1） 请你按照从大到小的顺序，将你所知道的组成物质微粒的名称、直径大致大小排列出 来。 （2） 在人类探索物质结构的过程中发现中子的年代及科学家是( ) A.1897 年汤姆逊 B.1919 年卢瑟福 C.1932 年查德威克 D.1961 年盖尔曼 （3） 下列各种说法错误的是( ) A、电子的发现使人们认识到原子核也有内部结构 B、质子和中子仍然是由更小的粒子组成电子的发现把人们带入原子的内部世界 C、认识到原子是由原子核和电子组成 D、原子核的质量基本上等于原子的质量 八、作业 : 1、评价手册第七章第二节 P23 P25 2、有兴趣的同学可以阅读下列书目： 走向微观世界从汤姆逊到盖尔曼，杨建邺，武汉出版社，2000 年 4 月 从原子到夸克 ，郁忠强，福建教育出版社，1997 年