第十一章 多彩的物質(zhì)世界
本章學(xué)習(xí)物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。從廣闊的宇宙到地球上的高山、大海再到微觀的原子和分子，都是本章研究對(duì)象。學(xué)習(xí)本章知識(shí)以后，你會(huì)知道：宇宙是由什么組成的，物質(zhì)的三種常見(jiàn)形態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，物質(zhì)的基本性質(zhì)-------質(zhì)量和密度，質(zhì)量的測(cè)量工具-----天平等。同時(shí)學(xué)會(huì)探究物質(zhì)的密度與質(zhì)量和體積的關(guān)系，會(huì)應(yīng)用質(zhì)量和密度的知識(shí)解決一些實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。
第一節(jié) 宇宙和微觀世界（1）
(一) 學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．知識(shí)與能力目標(biāo)
(1)知道宇宙是物質(zhì)組成的，物質(zhì)是由分子和原子組成 的；
(2)了解固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型；
(3)了解原子的結(jié)構(gòu)；
(4)對(duì)物質(zhì)世界從微觀到宏觀的尺度有大致的了解；
(5)初步了解納米技術(shù)材料的應(yīng)用和發(fā)展前景。
2．過(guò)程與方法目標(biāo)
(1)通過(guò)對(duì)物質(zhì)從宇宙到微觀世界的研究介紹，發(fā)現(xiàn)并說(shuō)明物質(zhì)是可以分割的；
(2)通過(guò)把原子結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系的類比，建立微觀世界的結(jié)構(gòu)模型。
3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：
通過(guò)對(duì)物質(zhì)世界的研究，認(rèn)識(shí)并體驗(yàn)我們生活在物質(zhì)的世界中，宇宙由物質(zhì)組成。
學(xué)習(xí)物質(zhì)的世界，體會(huì)物質(zhì)世界的奇妙。
(二) 學(xué)法點(diǎn)撥
物質(zhì)世界可以從以下三個(gè)層面研究：宇觀世界：宇宙、銀河系、地球等。它們的體積非常大，大多距離我們非常遠(yuǎn)，要借助天文望遠(yuǎn)鏡觀察和研究：宏觀世界：地球上人類可以實(shí)地觀察和研究；微觀世界：物體尺寸非常小，要借助顯微鏡、電子顯微鏡觀察和研究。
微觀物質(zhì)的尺度很小，人類肉眼無(wú)法直接觀察。但是，分子也有結(jié)構(gòu)，它是由原子組成的。
課前準(zhǔn)備
○1取一根蠟燭放入小金屬罐熔化然后觀察蠟燭凝固時(shí)體積的變化。
○2查閱、收集有關(guān)太陽(yáng)系、銀河系的資料、人類探索宇宙的資料。
○3查閱、收集有關(guān)分子、原子結(jié)構(gòu)的資料。
教學(xué)過(guò)程
一．宇宙是由物質(zhì)組成
教師：人們說(shuō)廣闊的宇宙是無(wú)邊無(wú)際的，那么，這宇宙究竟大到什么程度？宇宙萬(wàn)物，變化萬(wàn)千，那么，這絢麗的世界到底是由什么組成的呢？這一切給人類留了許許多多的謎，引發(fā)了人類無(wú)限的遐想，激發(fā)了一代代科學(xué)家對(duì)它們孜孜不倦的觀察和研究。那么，這一節(jié)課就讓我們沿著科學(xué)家的探究的足跡，從宏觀到微觀作旅行，對(duì)這些問(wèn)題作一些初步的探討吧。
1．宇宙有多大？
綜合觀察課本圖10.1-1和課本圖10.12-1。
請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)出太陽(yáng)系的九大行星(現(xiàn)報(bào)道發(fā)現(xiàn)第十大行星)。在太陽(yáng)系示意圖中找出我們生活的地球。(在離太陽(yáng)比較近的第三條軌道上)
2．交流資料數(shù)據(jù)：
人類賴以生存的地球置身于太陽(yáng)系之中，是太陽(yáng)系中的一顆普遍的行星；
太陽(yáng)系置身于銀河系之中，太陽(yáng)只是銀河系中幾千億科恒星中的一員；
銀河系只是數(shù)十億個(gè)星系中的一個(gè)，一束光穿越銀河系需要十萬(wàn)光年；
在浩瀚的宇宙中，還有許多像銀河系這樣的星系。目前，我們?nèi)祟愑^測(cè)到的宇宙中擁有數(shù)十億個(gè)星系。
(3)根據(jù)以上資料、數(shù)據(jù)讓學(xué)生推理，說(shuō)一說(shuō)他們所想像的宇宙有多大。
(4)結(jié)論：宇宙是廣闊無(wú)垠的，大得很難以想象。
3．人類對(duì)宇宙的探究過(guò)程。
交流資料：
中國(guó)古代關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的學(xué)說(shuō)；
哥白尼與日心說(shuō)；
從世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，到人類第乘飛船進(jìn)入太空；
美國(guó)的“阿波羅”登月計(jì)劃；
我國(guó)“神舟”號(hào)飛船的五次成功飛行。宇航員楊利偉順利進(jìn)入太空繞地球航行。
隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，人類對(duì)太空宇宙的探索越來(lái)越深入，宇宙的奧秘將逐漸被揭示。
4．宇宙的組成
問(wèn)題：宇宙究竟是由什么組成的？
地球及其他一切天體都是由物質(zhì)組成的。物質(zhì)處于不停的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展之中。
物質(zhì)由分子組成
○1問(wèn)題：物質(zhì)又是由什么組成的呢？
從古到今，人們一直在探尋著這個(gè)問(wèn)題的答案。古希臘人認(rèn)為宇宙萬(wàn)物是由水、火、土、氣四元素組成；我們的祖先認(rèn)為宇宙萬(wàn)物是由金、木、水、火、土五行組成。但這些看法都是不科學(xué)。到底物質(zhì)又是由什么組成的呢？
○2分割物質(zhì)實(shí)驗(yàn)：
物質(zhì)分割有一個(gè)限度，分割到這一限度時(shí)小粒子能保持物質(zhì)原來(lái)性質(zhì)但用肉眼不能看到，只能借助電子顯微鏡觀察�？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)：任何物質(zhì)都是由主其微小的粒子組成的，這些粒子保持了物質(zhì)原來(lái)的性質(zhì)，意大利物理學(xué)家阿伏加德羅第一個(gè)把這些粒子叫做分子。
固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型
○1學(xué)生交流課前觀察蠟?zāi)虝r(shí)體積的變化。(液體蠟在凝固時(shí)體積縮小，中間凹陷下去。)
○2問(wèn)題：我們知道物質(zhì)一般以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的形式存在。物質(zhì)處于不同狀態(tài)具有不同的物理性質(zhì)。從實(shí)驗(yàn)，我們看到物質(zhì)在一般情況下由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)體積縮小，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，體積增大。物質(zhì)由分子組成，那么，物質(zhì)存在的形式與分子的存在狀態(tài)是否聯(lián)系呢？
○3探究：先讓學(xué)生說(shuō)說(shuō)他們?cè)谡n堂上聽(tīng)課，課間在教室里活動(dòng)時(shí)，課間在操場(chǎng)上自由活動(dòng)時(shí)這三種情況下活動(dòng)的狀態(tài)和活動(dòng)空間。
固體具有一定的體積和形狀；液體沒(méi)有確定的形狀，具有流動(dòng)性；氣體具有很強(qiáng)的流動(dòng)性。
○4結(jié)論：根據(jù)以上探究，可以認(rèn)為物質(zhì)存在的形式與構(gòu)成物質(zhì)的分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。
原子結(jié)構(gòu)
我們知道了物質(zhì)同分子組成，人們又猜測(cè)分子能不能繼續(xù)分割？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)分子是由更小的粒子組成，并把這樣的粒子稱為原子。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)有的分子由多個(gè)原子組成，有的分子由單個(gè)原子組成。
在一般情況下原子核所帶的正電和核外電子所帶的負(fù)電相相等。原子核由更小的粒子---質(zhì)子和中子組成，而質(zhì)子和中子又由更小的夸克組成……
本章學(xué)習(xí)物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。從廣闊的宇宙到地球上的高山、大海再到微觀的原子和分子，都是本章研究對(duì)象。學(xué)習(xí)本章知識(shí)以后，你會(huì)知道：宇宙是由什么組成的，物質(zhì)的三種常見(jiàn)形態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，物質(zhì)的基本性質(zhì)-------質(zhì)量和密度，質(zhì)量的測(cè)量工具-----天平等。同時(shí)學(xué)會(huì)探究物質(zhì)的密度與質(zhì)量和體積的關(guān)系，會(huì)應(yīng)用質(zhì)量和密度的知識(shí)解決一些實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。
第一節(jié) 宇宙和微觀世界（1）
(一) 學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．知識(shí)與能力目標(biāo)
(1)知道宇宙是物質(zhì)組成的，物質(zhì)是由分子和原子組成 的；
(2)了解固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型；
(3)了解原子的結(jié)構(gòu)；
(4)對(duì)物質(zhì)世界從微觀到宏觀的尺度有大致的了解；
(5)初步了解納米技術(shù)材料的應(yīng)用和發(fā)展前景。
2．過(guò)程與方法目標(biāo)
(1)通過(guò)對(duì)物質(zhì)從宇宙到微觀世界的研究介紹，發(fā)現(xiàn)并說(shuō)明物質(zhì)是可以分割的；
(2)通過(guò)把原子結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系的類比，建立微觀世界的結(jié)構(gòu)模型。
3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：
通過(guò)對(duì)物質(zhì)世界的研究，認(rèn)識(shí)并體驗(yàn)我們生活在物質(zhì)的世界中，宇宙由物質(zhì)組成。
學(xué)習(xí)物質(zhì)的世界，體會(huì)物質(zhì)世界的奇妙。
(二) 學(xué)法點(diǎn)撥
物質(zhì)世界可以從以下三個(gè)層面研究：宇觀世界：宇宙、銀河系、地球等。它們的體積非常大，大多距離我們非常遠(yuǎn)，要借助天文望遠(yuǎn)鏡觀察和研究：宏觀世界：地球上人類可以實(shí)地觀察和研究；微觀世界：物體尺寸非常小，要借助顯微鏡、電子顯微鏡觀察和研究。
微觀物質(zhì)的尺度很小，人類肉眼無(wú)法直接觀察。但是，分子也有結(jié)構(gòu)，它是由原子組成的。
課前準(zhǔn)備
○1取一根蠟燭放入小金屬罐熔化然后觀察蠟燭凝固時(shí)體積的變化。
○2查閱、收集有關(guān)太陽(yáng)系、銀河系的資料、人類探索宇宙的資料。
○3查閱、收集有關(guān)分子、原子結(jié)構(gòu)的資料。
教學(xué)過(guò)程
一．宇宙是由物質(zhì)組成
教師：人們說(shuō)廣闊的宇宙是無(wú)邊無(wú)際的，那么，這宇宙究竟大到什么程度？宇宙萬(wàn)物，變化萬(wàn)千，那么，這絢麗的世界到底是由什么組成的呢？這一切給人類留了許許多多的謎，引發(fā)了人類無(wú)限的遐想，激發(fā)了一代代科學(xué)家對(duì)它們孜孜不倦的觀察和研究。那么，這一節(jié)課就讓我們沿著科學(xué)家的探究的足跡，從宏觀到微觀作旅行，對(duì)這些問(wèn)題作一些初步的探討吧。
1．宇宙有多大？
綜合觀察課本圖10.1-1和課本圖10.12-1。
請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)出太陽(yáng)系的九大行星(現(xiàn)報(bào)道發(fā)現(xiàn)第十大行星)。在太陽(yáng)系示意圖中找出我們生活的地球。(在離太陽(yáng)比較近的第三條軌道上)
2．交流資料數(shù)據(jù)：
人類賴以生存的地球置身于太陽(yáng)系之中，是太陽(yáng)系中的一顆普遍的行星；
太陽(yáng)系置身于銀河系之中，太陽(yáng)只是銀河系中幾千億科恒星中的一員；
銀河系只是數(shù)十億個(gè)星系中的一個(gè)，一束光穿越銀河系需要十萬(wàn)光年；
在浩瀚的宇宙中，還有許多像銀河系這樣的星系。目前，我們?nèi)祟愑^測(cè)到的宇宙中擁有數(shù)十億個(gè)星系。
(3)根據(jù)以上資料、數(shù)據(jù)讓學(xué)生推理，說(shuō)一說(shuō)他們所想像的宇宙有多大。
(4)結(jié)論：宇宙是廣闊無(wú)垠的，大得很難以想象。
3．人類對(duì)宇宙的探究過(guò)程。
交流資料：
中國(guó)古代關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的學(xué)說(shuō)；
哥白尼與日心說(shuō)；
從世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，到人類第乘飛船進(jìn)入太空；
美國(guó)的“阿波羅”登月計(jì)劃；
我國(guó)“神舟”號(hào)飛船的五次成功飛行。宇航員楊利偉順利進(jìn)入太空繞地球航行。
隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，人類對(duì)太空宇宙的探索越來(lái)越深入，宇宙的奧秘將逐漸被揭示。
4．宇宙的組成
問(wèn)題：宇宙究竟是由什么組成的？
地球及其他一切天體都是由物質(zhì)組成的。物質(zhì)處于不停的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展之中。
物質(zhì)由分子組成
○1問(wèn)題：物質(zhì)又是由什么組成的呢？
從古到今，人們一直在探尋著這個(gè)問(wèn)題的答案。古希臘人認(rèn)為宇宙萬(wàn)物是由水、火、土、氣四元素組成；我們的祖先認(rèn)為宇宙萬(wàn)物是由金、木、水、火、土五行組成。但這些看法都是不科學(xué)。到底物質(zhì)又是由什么組成的呢？
○2分割物質(zhì)實(shí)驗(yàn)：
物質(zhì)分割有一個(gè)限度，分割到這一限度時(shí)小粒子能保持物質(zhì)原來(lái)性質(zhì)但用肉眼不能看到，只能借助電子顯微鏡觀察�？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)：任何物質(zhì)都是由主其微小的粒子組成的，這些粒子保持了物質(zhì)原來(lái)的性質(zhì)，意大利物理學(xué)家阿伏加德羅第一個(gè)把這些粒子叫做分子。
固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型
○1學(xué)生交流課前觀察蠟?zāi)虝r(shí)體積的變化。(液體蠟在凝固時(shí)體積縮小，中間凹陷下去。)
○2問(wèn)題：我們知道物質(zhì)一般以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的形式存在。物質(zhì)處于不同狀態(tài)具有不同的物理性質(zhì)。從實(shí)驗(yàn)，我們看到物質(zhì)在一般情況下由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)體積縮小，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，體積增大。物質(zhì)由分子組成，那么，物質(zhì)存在的形式與分子的存在狀態(tài)是否聯(lián)系呢？
○3探究：先讓學(xué)生說(shuō)說(shuō)他們?cè)谡n堂上聽(tīng)課，課間在教室里活動(dòng)時(shí)，課間在操場(chǎng)上自由活動(dòng)時(shí)這三種情況下活動(dòng)的狀態(tài)和活動(dòng)空間。
固體具有一定的體積和形狀；液體沒(méi)有確定的形狀，具有流動(dòng)性；氣體具有很強(qiáng)的流動(dòng)性。
○4結(jié)論：根據(jù)以上探究，可以認(rèn)為物質(zhì)存在的形式與構(gòu)成物質(zhì)的分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。
原子結(jié)構(gòu)
我們知道了物質(zhì)同分子組成，人們又猜測(cè)分子能不能繼續(xù)分割？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)分子是由更小的粒子組成，并把這樣的粒子稱為原子。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)有的分子由多個(gè)原子組成，有的分子由單個(gè)原子組成。
在一般情況下原子核所帶的正電和核外電子所帶的負(fù)電相相等。原子核由更小的粒子---質(zhì)子和中子組成，而質(zhì)子和中子又由更小的夸克組成……
