資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺華師大科學九年級下冊課時教學設計課題 恒星的一生 章 一 學科 科學 年級 九學習 目標 知識與技能: 1.知道恒星是在演化的。 2.知道恒星是由星云在引力作用下收縮而漸漸形成的。 3.知道主序星是穩定地發光發熱的恒星,使它發熱發光的能源是核能,太陽就是一顆主序星,主序星階段是恒星的青壯年時期。 4.知道紅巨星是大多數恒星一生中必定要經歷的一個階段,太陽在50億年后將成為紅巨星。 5.知道白矮星和中子星都是恒星演化的晚期,其中白矮星是由質量不是很大的恒星演化來的,中子星是由質量較大的恒星演化來的。質量更大的恒星將演化為黑洞。 6.知道超新星爆發是大質量恒星在演變成中子星或黑洞時的一次巨大爆炸。超新星爆發是導致一部分恒星誕生的直接動力。 過程與方法: 1.培養學生收集信息的能力和處理信息能力 2.培養學生探索宇宙的興趣和獲取新知識的欲望 情感、態度與價值觀目標: 1.感悟人類(科學家)對科學知識的探索和追求,學習辨證分析的方法和態度 2.感悟科學家利用有限證據和一定理論大膽建立科學假設的精神,不斷尋找新證據來證實或修正假設,使理論趨向完善重點 能說出恒星的一生經歷了哪些階段。難點 合作分析歸納出恒星的一生經歷了哪些階段。教學過程教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖導入新課 宇宙中的一切事物都有自己誕生、發展和消亡的過程,恒星也不例外。 恒星的一生又是如何誕生、發展和消亡的呢? 初知宇宙真理 引入新課講授新課 一、形成中的恒星 視頻:恒星——太陽的魅力 請你根據太陽的能量來自太陽內部熱核反應的道理,考慮太陽能不能永遠像現在一樣發光發熱,并說明你的理由。 (教材第14頁思考與討論) [不能,因為太陽內部的熱核反應需要消耗自身的燃料,當燃料用完,熱核反應就會停止,太陽也就不會再發光發熱。] 1.恒星的發展過程 視頻:恒星的一生 在茫茫的星空中,既有許多和我們太陽一樣正處在青壯年期的恒星,也有正在形成的恒星,也有年齡很大的恒星—一紅巨星,也有已經到了晚年的恒星—一白矮星和中子星,還有已經成為恒星殘骸的黑矮星和引力極大以致光也無法逃逸出來的黑洞。 2.恒星的形成 (1)恒星的前身是星際云或星際云中的某一塊星云。 (2)星云在引力作用下收縮而漸漸形成恒星。 (3)形成中的恒星依靠引力勢能發光發熱。 (4)引力收縮使形成中的恒星中心溫度升高。當溫度升高到700萬攝氏度時開始出現氫核聚變為氨核的核反應,核能成為主要能源。 (5)引力和核反應產生的壓力平衡使恒星不再收縮,成為一顆非常穩定的恒星。 二、主序星 天文學上把能穩定地發光發熱的恒星稱為主序星,太陽就是一顆主序星。太陽上氫核聚變為氦核的核反應大約可以維持100億年。 三、紅巨星 視頻:紅巨星 在觀測到的恒星中,有的恒星體積特別大,而且呈現紅色,科學家把這類恒星稱為紅巨星。紅巨星其實是大多數恒星一生中必定要經歷的一個階段。太陽在50億年后,也會成為紅巨星。成為紅巨星后的太陽半徑將超過現在地球的軌道半徑。紅巨星依靠氫核的熱核反應發光發熱。 四、白矮星、中子星和黑洞 1.白矮星: 視頻:白矮星 在星空中有一類通常只能用高倍望遠鏡才能觀察到的恒星,它們的體積較小,但非常熾熱,熱到表面發白的程度,天文學家把這一類恒星稱為白矮星。像太陽這類質量不是很大的恒星,當核燃料用完,熱核反應停止后,將演化成白矮星。白矮星的密度非常高,是現在太陽密度的幾萬到幾百萬倍。白矮星是依靠冷卻發光發熱的,就像燒紅的鐵塊在空氣中慢慢冷卻時會發光發熱一樣。白矮星冷卻到最后,不再發光發熱,成為黑矮星。 2.中子星:質量較大的恒星,在核燃料用完、核反應停止后,演化為中子星。由于中子星在高速旋轉著并向外發射很強烈的電磁輻射,地球表面上可以接收到它的輻射脈沖,因此中子星也稱為脈沖星。中子星的密度比白矮星還要高,是現在太陽密度的百萬億倍。中子星也依靠冷卻發光發熱,最后也會變成黑矮星。 3.黑洞:質量更大的恒星,在核燃料用完、核反應停止后,將演化為黑洞,恒星演化而來的黑洞的密度極高,具有非常大的引力,不但會把外來的物質吸人,而且黑洞內部包括光在內的物質都無法出來。 規律總結 恒星的一生 根據恒星的質量,恒星的一生有以下發展過程: 小質量恒星:星云→原恒星→主序星→紅巨星→行星狀星云及白矮星→白矮星→黑矮星。 大質量恒星:星云→原恒星→主序星→超紅巨星→超新星→中子星或黑洞。 五、超新星爆發 1.超新星的含義 天文學家在觀測星空時,曾多次發現在星空中,會突然出現一顆新的亮星,而且在數月或數年后,這顆亮星又會消失。中國古代天文學家把這樣的亮星稱作“客星”。現代天文學家把這類天體稱為新星,特別亮的新星稱為超新星。 2.超新星爆發 (1)超新星爆發是大質量恒星在演變成中子星或黑洞時的一次巨大的爆炸。大質量恒星演化的最后階段,中心物質變成中子星,外部物質則以極大的能量向四周散開,形成超新星爆發。 (2)超新星爆發的強大的沖擊波會使星際云局部密度變大,引發星際云局部引力收縮,所以超新星爆發是導致一部分恒星誕生的直接動力。 3.宇宙中生命的搖籃 超新星爆發會把大質量恒星核反應中制造出的各種元素拋灑到宇宙空間,使后來形成的恒星連同它們的行星含有各種各樣的元素,包括生命物質少不了的碳、氧等元素。超新星爆發是宇宙中生命的搖籃。 小資料:中國古代的新星和超新星爆發記錄 (教材第17頁) 說明 決定恒星壽命的因素只有一個—一質量。恒星的質量越大,壽命越短。太陽還可活100億年,而質量比太陽大很多的天狼星的壽命卻只有幾百萬年。按比例來看,如果太陽可活70歲,天狼星只能活三天。 完成思考與討論 知道恒星的發展過程 知道恒星的形成過程 知道主序星階段是恒星的青壯年時期 知道紅巨星是大多數恒星一生中必定要經歷的一個階段 知道白矮星和中子星都是恒星演化的晚期,其中白矮星是由質量不是很大的恒星演化來的,中子星是由質量較大的恒星演化來的。 知道質量更大的恒星將演化為黑洞。 進行規律總結 知道超新星爆發是大質量恒星在演變成中子星或黑洞時的一次巨大爆炸。 知道超新星爆發是導致一部分恒星誕生的直接動力。 知道超新星爆發是宇宙中生命的搖籃 自讀完成 引導完成 圖文介紹恒星的發展過程 圖文介紹恒星的形成過程 圖文介紹主序星 圖文介紹紅巨星 圖文介紹白矮星 圖文介紹中子星 圖文介紹黑洞 引導進行規律總結 圖文介紹超新星的含義 圖文介紹超新星爆發 介紹宇宙中生命的搖籃 強調說明課堂練習 1.太陽最終將變成( B ) A.紅巨星 B.白矮星 C.超新星 D.中子星或黑洞 2.有關白矮星的說法不正確的是( D ) A.白矮星是中等質量恒星演化的終點 B.白矮星在銀河系中隨處可見 C..它的質量越大,半徑就越小 D.150億年前宇宙創生和第一批恒星出現以來,恐怕還沒有一個白矮星形成 3.超新星的熱核爆炸代表其演化到了( C ) A.誕生期 B.存在期 C.死亡期 D.循環期 4.下列有關恒星的說法,正確的是( C ) A.白矮星相當于太陽的青壯年階段 B.“恒星”即“永恒不變的星”,它在宇宙中的位置和形狀都是固定的 C.恒星離我們實在太遙遠了,以至于恒星在天空中的位置變動我們很難察覺 D.遠處觀察者能夠看到來自黑洞的光,因此天文學家能夠探測出黑洞的存在 5.下列關于太陽、地球和月球的說法,不正確的是( A ) A.太陽的演化過程:太陽→白矮星→紅巨星→黑矮星 B.正月初一晚上,不可能看見圓圓的月亮 C.太陽黑子和耀斑是太陽活動的主要標志 D.地球內部可分為地殼、地幔和地核三層 6.下列關于大恒星演化過程的敘述,正確的是( C ) ①大恒星的演化過程依次是大恒星→超紅巨星→超新星→中子星(或黑洞) ②大恒星在演化的過程中體積越來越大 ③大恒星在演化的過程中體積先變大,后變小 ④大恒星最后以成為黑洞而告終 A.①②④ B.①③④ C.①③ D.③④ 習題訓練 知識應用與理解課堂小結 我們這節課學了什么? 知道了恒生的一生。 了解了宇宙中的一切事物都有自己誕生、發展和消亡的過程。 知識小結 總結概括板書21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共24張PPT)恒星的一生華師大版 九年級下新知導入恒星的一生又是如何誕生、發展和消亡的呢?宇宙中的一切事物都有自己誕生、發展和消亡的過程,恒星也不例外。新知講解一、形成中的恒星請你根據太陽的能量來自太陽內部熱核反應的道理,考慮太陽能不能永遠像現在一樣發光發熱,并說明你的理由。不能,因為太陽內部的熱核反應需要消耗自身的燃料,當燃料用完,熱核反應就會停止,太陽也就不會再發光發熱。(第14頁思考與討論)恒星--太陽的魅力新知講解1.恒星的發展過程恒星的一生新知講解2.恒星的形成(1)恒星的前身是星際云或星際云中的某一塊星云(2)星云在引力作用下收縮而漸漸形成恒星(3)形成中的恒星依靠引力勢能發光發熱恒星在星際云中形成在麒麟座錐狀星云中有大量年輕的恒星新知講解(4)引力收縮使形成中的恒星中心溫度升高。當溫度升高到700萬攝氏度時開始出現氫核聚變為氨核的核反應,核能成為主要能源。(5)引力和核反應產生的壓力平衡使恒星不再收縮,成為一顆非常穩定的恒星新知講解二、主序星能穩定地發光發熱的恒星大分子云獵戶A中的年輕恒星在人馬座礁湖星云中新形成的恒星新知講解三、紅巨星獵戶座中的紅巨星在觀測到的恒星中,有的恒星體積特別大,而且呈現紅色新知講解四、白矮星、中子星和黑洞1.白矮星天狼星的伴星是白矮星白矮星是一種超密態恒星白矮星冷卻到最后,不再發光發熱,成為黑矮星新知講解2.中子星質量較大的恒星,在核燃料用完、核反應停止后,演化為中子星也稱為脈沖星中子星中子星模式圖合作探究3.黑洞質量更大的恒星,在核燃料用完、核反應停止后,將演化為黑洞密度極高,具有非常大的引力合作探究恒星的一生小質量恒星:星云→原恒星→主序星→紅巨星→行星狀星云及白矮星→白矮星→黑矮星大質量恒星:星云→原恒星→主序星→超紅巨星→超新星→中子星或黑洞決定恒星壽命的因素只有一個——質量。恒星的質量越大,壽命越短合作探究五、超新星爆發1.超新星的含義在星空中,會突然出現一顆新的亮星,而且在數月或數年后,這顆亮星又會消失把這類天體稱為新星,特別亮的新星稱為超新星合作探究2.超新星爆發(1)超新星爆發是大質量恒星在演變成中子星或黑洞時的一次巨大的爆炸。大質量恒星演化的最后階段,中心物質變成中子星,外部物質則以極大的能量向四周散開,形成超新星爆發(2)超新星爆發的強大的沖擊波會使星際云局部密度變大,引發星際云局部引力收縮,所以超新星爆發是導致一部分恒星誕生的直接動力超新星遺跡"蟹狀星云"超新星1987a合作探究3.宇宙中生命的搖籃超新星爆發會把大質量恒星核反應中制造出的各種元素拋灑到宇宙空間,使后來形成的恒星連同它們的行星含有各種各樣的元素,包括碳、氧等元素武仙座方向發生劇烈爆炸事件超新星爆發時亮度超整個星系合作探究小資料:中國古代的新星和超新星爆發記錄(第17頁)課堂練習1.太陽最終將變成( )A.紅巨星 B.白矮星 C.超新星 D.中子星或黑洞2.有關白矮星的說法不正確的是( )A.白矮星是中等質量恒星演化的終點B.白矮星在銀河系中隨處可見C..它的質量越大,半徑就越小D.150億年前宇宙創生和第一批恒星出現以來,恐怕還沒有一個白矮星形成BD課堂練習3.超新星的熱核爆炸代表其演化到了( )A.誕生期 B.存在期 C.死亡期 D.循環期4.下列有關恒星的說法,正確的是( )A.白矮星相當于太陽的青壯年階段B.“恒星”即“永恒不變的星”,它在宇宙中的位置和形狀都是固定的C.恒星離我們實在太遙遠了,以至于恒星在天空中的位置變動我們很難察覺D.遠處觀察者能夠看到來自黑洞的光,因此天文學家能夠探測出黑洞的存在CC課堂練習5.下列關于太陽、地球和月球的說法,不正確的是( )A.太陽的演化過程:太陽→白矮星→紅巨星→黑矮星B.正月初一晚上,不可能看見圓圓的月亮C.太陽黑子和耀斑是太陽活動的主要標志D.地球內部可分為地殼、地幔和地核三層6.下列關于大恒星演化過程的敘述,正確的是( )①大恒星的演化過程依次是大恒星→超紅巨星→超新星→中子星(或黑洞)②大恒星在演化的過程中體積越來越大③大恒星在演化的過程中體積先變大,后變小④大恒星最后以成為黑洞而告終A.①②④ B.①③④ C.①③ D.③④AC課堂總結我們這節課學了什么?知道了恒生的一生。了解了宇宙中的一切事物都有自己誕生、發展和消亡的過程。板書設計恒星的一生恒星的演化形成中的恒星超新星爆發主序星紅巨星白矮星中子星黑洞作業布置1.18頁的練習2.簡單敘述恒生的一生3.查閱資料,了解更多關于恒星的知識https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小學教育資源及組卷應用平臺恒星的一生 學案學習目標 與 核心素養 1.知道恒星是在演化的。 2.知道恒星是由星云在引力作用下收縮而漸漸形成的。 3.知道主序星是穩定地發光發熱的恒星,使它發熱發光的能源是核能,太陽就是一顆主序星,主序星階段是恒星的青壯年時期。 4.知道紅巨星是大多數恒星一生中必定要經歷的一個階段,太陽在50億年后將成為紅巨星。 5.知道白矮星和中子星都是恒星演化的晚期,其中白矮星是由質量不是很大的恒星演化來的,中子星是由質量較大的恒星演化來的。質量更大的恒星將演化為黑洞。 6.知道超新星爆發是大質量恒星在演變成中子星或黑洞時的一次巨大爆炸。超新星爆發是導致一部分恒星誕生的直接動力。學習重點 能說出恒星的一生經歷了哪些階段學習難點 感悟人類(科學家)對科學知識的探索和追求,學習辨證分析的方法和態度【預習案】1.恒星的一生會經歷不同的階段,其體積、質量等都會有不同的變化,離我們最近的恒星是_______,它現在正經歷著_______這一階段。再過50億年,它將演變為_______,而當它的核燃料用完,熱核反應停止后,將演化成為_______。冷卻到最后,不再發光發熱,而成為_______。2.主序星是穩定地發光發熱的_______,使它發熱發光的能源是_______,太陽就是一顆_______,主序星階段是恒星的_______時期。3.紅巨星是大多數恒星一生中必定要經歷的一個階段,太陽在_______億年后將成為紅巨星。4.白矮星和中子星都是恒星演化的晚期,其中白矮星是由_______的恒星演化來的,中子星是由_______演化來的。質量更大的恒星將演化為_______。5._______是大質量恒星在演變成中子星或黑洞時的一次巨大爆炸,它是導致一部分_______誕生的直接動力,也是宇宙中_______的搖籃。6.超新星在球核爆炸后會形成一種體積很小、密度極大的星核,稱為“_______”,質量更大的恒星爆炸后將形成_______,它的密度非常大,能吸引_______。【列出我的疑惑】【探究案】探究點一:形成中的恒星1.恒星的發展過程是怎么樣的?2.恒星的形成過程如何?探究點二:主序星1.什么是主序星?探究點三:紅巨星1.什么是紅巨星?探究點四:白矮星、中子星和黑洞1.什么是白矮星?2.什么是中子星?3.什么是黑洞?4.進行規律總結:恒星的一生探究點五:超新星爆發1.什么是新星?什么是超新星?2.超新星爆發是如何發生的?3.為什么說超新星爆發是一部分恒星誕生的直接動力?4.如何理解超新星爆發是宇宙中生命的搖籃?【訓練案】1.恒星不再收縮的條件是( )A.引力消失 B.引力和核反應產生的壓力平衡C.引力大于核反應產生的壓力 D.引力小于核反應產生的壓力2.恒星的熱能主要來自( )A.內部核裂變反應 B.內部核聚變反應C.星云的收縮 D.超新星爆炸3.恒星世界絢麗多彩。下列關于紅巨星的說法正確的是( )A.是一顆巨大的行星B.直徑和亮度均比太陽小得多C.直徑比太陽小得多,亮度比類似太陽的恒星大得多D.直徑和亮度均比類似太陽的恒星大得多4.科學家描繪出了太陽未來的演變過程,下列不可能出現的是( )A.紅巨星 B.白矮星 C.黑洞 D.黑矮星5.人類認識黑洞,最有可能了解到的事實是( )A.航天探測器近距離接近黑洞B.用射電望遠鏡看不到黑洞C.黑洞附近的恒星可能會受黑洞引力的影響而有特別的分布D.黑洞發出的光能被我們接收到6.根據科學家預測,大恒星的演變過程為( )A.大恒星—紅巨星—中子星—黑洞 B.大恒星—中子星—超紅巨星—超新星C.大恒星—超紅巨星—超新星—中子星或黑洞 D.大恒星—超新星—超紅巨星—黑洞7.關于超新星,下列說法正確的是( )A.某些恒星在演化晚期出現的階段 B.某些恒星在演化初期出現的階段C.指宇宙中新誕生的恒星 D.指某些質量非常大的恒星8.我國北宋至和元年(公元1054年)3月的某個清晨,在東方“天關”附近(金牛座的位置)突然出現了一顆“客星”,其“晝見如太白,芒角四出,色赤白”,司天監(當時的國家天文臺)對這顆“天關客星”用肉眼連續觀察了兩年之久,直到看不見為止。19世紀,人們用望遠鏡發現在這個方向有一個“蟹狀星云”。20世紀初發現這團星云在膨脹,由膨脹速率推算,公元1054年剛好是膨脹開始的時刻。閱讀上述文字,你認為下列猜想不正確的是( )A.中國記錄的“天關客星”可能是一次典型的“超新星爆發”B.“蟹狀星云”爆發時拋射的物質,隨后不斷地擴散,最后形成孕育新一輪恒星的星云C.“天關客星”爆發后可能會形成一種體積小、密度大的中子星D.“蟹狀星云”就是一顆恒星9.早在1965年,科學家們就在天鵝座發現了一顆距離地球1萬光年的恒星,命名為“天鵝座X-1”。根據計算,該恒星的質量為太陽的30倍,但是科學家們并沒有發現它所發出的任何光線。你認為該恒星應該已經演變成了( )A.白矮星 B.超新星 C.中子星 D.黑洞10.宇宙中的天體都歷經誕生、成長、成熟到衰老、死亡的緩慢演化過程。如圖是人類首次拍攝到的黑洞照片,在演化的最后階段可能變成黑洞的天體是( )A.恒星 B.行星 C.衛星 D.彗星11.我們常常看到這樣的情形:當電壓不足時,燈絲的溫度較低,我們看到燈絲呈紅色;當電壓充足時,或點燃一段時間后,燈絲的溫度變高了,顏色也變白了。表中是一些恒星表面的溫度和顏色數據:表面顏色 表面溫度/K 舉例藍色 25000~40000 參宿一、參宿三白色 7700~11500 牛郎星、織女星黃色 5000~6000 太陽、五車二紅色 2600~3600 心宿二、參宿四(1)太陽表面的溫度約為6000℃,根據表中資料推測其表面顏色為____。(2)你認為恒星表面的顏色可能與什么有關?___________________________________12.下圖展示了恒星的質量與它的壽命的關系,恒星壽命指恒星在耗盡燃料之前存在的時間。由圖可知,質量比太陽大的恒星,其壽命比太陽________;一個質量是太陽0.8倍的恒星大約能存在________億年;一個質量是太陽1.7倍的恒星大約能存在________億年。13.圖是太陽從“出生”到“死亡”的示意圖。讀圖,回答下列問題。(1)現在,我們每天看到的太陽大約處于圖中的( )A.AB段 B.BD段 C.DE段 D.EF段(2)在DE階段,太陽將成為( )A.星云 B.穩定狀態的恒星 C.紅巨星 D.超新星(3)在EF階段,太陽將成為一顆( )A.超新星 B.白矮星 C.中子星 D.黑洞(4)在太陽的演化過程中,最亮的是________,密度最大的是________。宇宙中密度最大的天體是________,連光也無法逃脫它的吸引。參考答案【預習案】1.太陽 主序星 紅巨星 白矮星 黑矮星2.恒星 核能 主序星 青壯年3.504.質量不是很大 質量較大的恒星 黑洞5.超新星爆發 恒星 生命6.中子星 黑洞 任何物質(包括光線)【訓練案】1.B2.B3.D4.C5.C6.C7.A8.D9.D10.A11.(1)黃色 (2)恒星表面的顏色可能與恒星表面溫度有關12.短 130 3013.(1)B (2)C (3)B (4)紅巨星 白矮星 黑洞21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 華師大九年級科學下冊第1章第3節恒星的一生 學案.docx 華師大九年級科學下冊第1章第3節恒星的一生 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