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1、第十一章 多彩的物质世界第一节宇宙和微观世界教学目标：1知识与技能（1）知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。（2）初步了解固态、液态、气态的微观模型，初步了解原子的结构。（3）初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。2过程与方法：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理模型方法。3情感态度与价值观通过了解人类探索太阳系及宇宙的历程、人类探索微观世界的历程，认识人类的探索将不断深入，帮助学生树立科学的物质观和世界观。重点：能描述固液气三物态的基本特征，了解固液气三物态微观的分子排列。难点：学生对物质世界从宏观到微观尺度的了解教具：一块冰糖、废
2、旧的玻璃杯、原子结构模型、水、形状不同的杯子等。教学过程：一引入新课：宇宙是由什么的呢，它又有多大呢？二新课教学（一）宇宙是由物质组成的广阔的宇宙是无边无际的，究竟大到什么程度，图11ll；图11.1-2。(银河系：1021m，10万光年)宇宙究竟是由什么组成的？教师指出：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。这里“物质”一词是相当宽泛的，如，“在地球上，有空气、岩石、高山、大海，有树木、花草、鸟兽，有人类赖以生存的衣、食、住所需的一切生活用品，这些都是物质。”（二）物质是由分子组成的广阔无垠的宇宙大得难以想像，它是由物质组成的。那么，物质又是由什么组成的？构成物质
3、的小微粒究竟小到什么程度？想想议议把玻璃杯打碎了，其碎片还是玻璃。经多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小。如不断地分割下去，有没有一个限度呢？任何物质都是由极其微小的粒子组成的，这些粒子保持了物质原来的性质，保持物质原来性质的最小微粒叫分子。分子用肉眼是不能看到的，课本图11.14展示了电子显微镜下金分子（单原子）的照片。（二）分子永不信息的做无规则的运动。分子之间存在间隙。扩散：不同物质互相接触时，彼此进入对方里去的现象叫扩散。扩散现象证明了分子在永不信息的做无规则的运动，也证明了分子之间存在间隙。闻花香，闻菜味，盐入水不见水变咸，糖入水不见水变甜，（三）分子之间存在相互作用的引力和斥力。分
4、子之间有一个平衡位置r0，当分子之间的距离大于r0时分子之间的作用力表现为引力，当分子之间的距离小于r0时分子之间的作用力表现为斥力。（四）固态、液态、气态的微观模型：想想议议：物质从液态变为固态时体积变大还是变小？一般情况下，物质从液态变为固态时体积变小。液态变为气态时，体积显著变大，研究结果表明：水在汽化时，体积增大约1700倍；乙醚汽化时，体积增大约250倍。当物质的状态发生变化时，体积发生变化是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化，这时分子之间存在的相互作用力也发生改变。结合课本图11.1-6，分析物质处于不同状态时所具有的不同的物理性质。1固态物质中，分子排列十分紧密，分子间有强
5、大的作用力。分子虽来回振动，但位置相对稳定。就像学生在自己的座位上身子可以来回晃动一样。因此，固体具有一定的体积和形状。2液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，分子间的作用力比固体小。就像学生在自己的教室中交换座位，但又没离开教室一样。因此，液体没有确定的形状，具有流动性。3气态物质中，分子间距很大，并以高速向四面八方运动，分子之间的作用力很小，易被压缩。就好比学生在操场上玩，他们处于完全自由的状态，四处奔跑。因此，气体具有很强的流动性。（四）原子及其结构物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，有的分子由多种原子组成，也有的只由一种原子组成。原子的结构与太阳系（课本图11.1-2）十
6、分相似，它的中心是带正电的原子核，在原子核周围，有一定数目的带负电的电子在绕核运动。原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，还有比它们更小的微粒：夸克。接着让学生了解原子的尺度，原子非常小，研究表明：原子的半径大约为m，人类用肉眼可以看见的最小灰尘，其中也包含了大约个原子！（三）让学生阅读：科学世界 纳米科学技术：（分子：几百亿分之几m，0.3-0.4nm）长度单位：千米、米（国际单位）、分米、厘米、毫米、微米、纳米（nm）1nm=10-9m三小结四布置作业：思考课后“动手动脑学物理”。状态分子间距离分子间作用力分子运动情况特征固体很小很大在平衡位置附近做无规则振动有一定体积和形状液体比固体稍大比固体小振动和移动有一定体积，无一定形状气体很大很小除相互碰撞外做匀速直线运动无一定体积，无一定形状
