資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第十六章 粒子和宇宙
16.1 探索微觀世界的歷程
導(dǎo)學(xué)目標(biāo)：
1.物理觀念：
（1）知道常見物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的。
（2）知道原子是由原子核和電子構(gòu)成的，了解微觀粒子的尺度，了解人類探索微觀世界的大致歷程，關(guān)注人類探索微觀世界的進(jìn)展。
2.科學(xué)思維：
認(rèn)識物質(zhì)的基本形態(tài)和屬性開始，逐步深入到物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、基本特征和大致尺度。
3.科學(xué)探究：
經(jīng)歷探究微觀世界的歷程。
4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：
（1）通過演示實驗、視頻資源及類比手段，激發(fā)探究物質(zhì)組成奧秘的興趣。
（2）初步領(lǐng)悟通過直接感知的宏觀現(xiàn)象可以認(rèn)識無法直接感知的微觀事實，知道這是一種重要的研究方法。
導(dǎo)學(xué)重點：經(jīng)歷探索微觀世界的歷程
導(dǎo)學(xué)難點：納米技術(shù)導(dǎo)致材料、制造、醫(yī)療技術(shù)的革命。
導(dǎo)學(xué)方法：實驗探究法、討論法
課 時：1課時
導(dǎo)學(xué)過程
課前導(dǎo)學(xué)
1. 物質(zhì)由 、 組成。古希臘學(xué)者認(rèn)為“大自然萬物由看不見的 ——原子構(gòu)成”思維閃爍真理火花，17-19世紀(jì)，波意耳、道爾頓、阿伏伽德羅精確 測量發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)。19世紀(jì)湯姆孫發(fā)現(xiàn)帶負(fù)電的 ，20世紀(jì)盧瑟福發(fā)現(xiàn)帶正電的 。質(zhì)子、中子、電子構(gòu)成物質(zhì)世界的基本單元，稱為基本 。
2.探索未有窮期。20世紀(jì)后，質(zhì)子、中子、介子、超子等三種基本粒子為 、 、奇異夸克——夸克模型；后發(fā)現(xiàn)粲夸克、底夸克、頂夸克，至今有 種夸克。微觀粒子的尺度都小于 m——納米。
3.納米科技。1986年隧道顯微鏡的發(fā)明，提供觀察 的“納米眼”和操縱 “納米手”。導(dǎo)致材料、制造、醫(yī)療技術(shù) 。
課堂導(dǎo)學(xué)
（一）思維火花
1. 德謨克里特對他的學(xué)生們說道：“你們看見遠(yuǎn)處那片樹林了嗎 由這里望去，它像一堵密不透風(fēng)的綠墻。但走近一看，穿過它并不困難。它表面上是一堵的 綠墻，其實是樹干和枝葉編成的 ，正像綠墻是由樹干和枝葉組成似的，大自然的萬物都由看不見的微小粒子—— 構(gòu)成。原子不能 ，但也不會無中 。”
（二）走向科學(xué)
2. 物質(zhì)由 、 組成。古希臘學(xué)者認(rèn)為“大自然萬物由看不見的 ——原子構(gòu)成”思維閃爍真理火花，17-19世紀(jì)，波意耳、道爾頓、阿伏伽德羅精確 測量發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)。
（三）揭開原子的面紗
3. 19世紀(jì)湯姆孫發(fā)現(xiàn)帶負(fù)電的 ，20世紀(jì)盧瑟福發(fā)現(xiàn)帶正電的 。這時，人們樂觀地認(rèn)為質(zhì)子、中子、電子構(gòu)成物質(zhì)世界的基本單元，稱為基本 。但是， 好景不長， 人們很快從實驗中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了更多的微觀粒子。有的質(zhì)量介于質(zhì)子和電子之間，這類粒子稱為 ；有的質(zhì)量大于質(zhì)子，這類粒子稱為 。種類如此之多、性質(zhì)差異紛繁的粒子，使物理學(xué)家們不得不懷疑，包括質(zhì)子、中子在內(nèi)的這些粒子不可能是原來意義上的基本粒子，它們很可能仍然具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
（四）探索未有窮期
4.20世紀(jì)后，質(zhì)子、中子、介子、超子等三種基本粒子為 、 、奇異夸克——夸克模型；后發(fā)現(xiàn)粲夸克、底夸克、頂夸克，至今有 種夸克。微觀粒子的尺度都小于 m——納米。
（五）從幻想到現(xiàn)實
5. 在物理學(xué)中，原子、原子核及其更深層次的 統(tǒng)稱為微觀粒子，簡稱 。它們的空間尺度都小于 m。10-9m是一個 單位， 稱作納米 ， 大約是 個氫原子排列起來的長度。納米科技指的是，當(dāng)人們力圖在 尺度上了解和控制物質(zhì)時，所發(fā)現(xiàn)的許多新現(xiàn)象，所發(fā)明的許多新 。
6.1986年隧道顯微鏡的發(fā)明，提供觀察 的“納米眼”和操縱 “納米手”。1990年，科學(xué)家成功地對單個 進(jìn)行了重排，取得了納米技術(shù)的一項關(guān)鍵性 。1993年，中國科學(xué)院北京真空物理實驗室自如地操縱原子成功寫出“ ”字樣。
教師引導(dǎo)、學(xué)生歸納小結(jié)
課堂練習(xí)
1. 下列說法不正確的是（ ）
A. 古希臘學(xué)者認(rèn)為大自然萬物都由看不見的微小粒子——原子構(gòu)成
B.直到19世紀(jì)，科學(xué)家認(rèn)為物質(zhì)由分子、原子組成
C. 英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子
D. 20世紀(jì)初，人們樂觀地的認(rèn)為電子、質(zhì)子和中子就是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本單元，稱為基本粒子
2．下列說法不正確的是（ ）
A. 從1949年開始，費米、楊振寧等人提出粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型
B. 1964年，蓋爾曼提出質(zhì)子、中子、介子、超子等由上夸克、下夸克和奇異夸克組成的夸克模型
C. 1974年，丁肇中和克里特在實驗中發(fā)現(xiàn)新粒子——餐夸克
D.至今我們已經(jīng)知道共有4種夸克
3．在探索微觀世界的歷程中，人們首先發(fā)現(xiàn)了電子，進(jìn)而認(rèn)識到原子是由( )。
A.氫原子和電子組成的
B.質(zhì)子和中子組成的
C.原子核和核外電子組成的
D.原子核和中子組成的
4．下列說法正確的是 （ ）
A.在物理學(xué)中，原子、原子核及其更深層次的客體統(tǒng)稱微觀粒子
B.原子的空間尺度為10-9m
C.原子核的空間尺度為10-10m
D.質(zhì)子的空間尺度為10-14m
5．關(guān)于納米及納米科技下列說法錯誤的是 （ ）
A.10-9m是一個長度單位，稱作納米
B.1986年隧道顯微鏡的發(fā)明為人們提供觀察原子的“納米眼”和操縱原子的“納米手”
C.1993年，中國科學(xué)院北京真空物理實驗室自如操縱原子成功寫出“中國”字樣
D.納米科技思想來自英國的物理學(xué)家費恩曼演講制作家具從單個分子甚至原子開始組裝
課后反思
參考答案：
課前導(dǎo)學(xué)：
1．分子，原子，粒子，實驗，電子，質(zhì)子，粒子。2.上夸克，下夸克，6 ，10-9。3.原子，原子。
課堂導(dǎo)學(xué)
1．堅硬，疏網(wǎng)，原子，消失，生有。2.分子，原子，粒子，實驗。3.電子，質(zhì)子，粒子，介子，超子。4.上夸克，下夸克，6 ，10-9 。5.客體，粒子，10-9 ，長度，10 ，納米，技術(shù)。6.原子，原子，原子，突破，中國。
課堂練習(xí)：
1.C；2.D；3.C；4.A；5.D。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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