宇宙微观世界
第十一章多彩的物质世界
第一节宇宙和微观世界
1课时新授课
【教学目标】
知识与技能
（1) 知道宇宙是物质组成的，物质是由分子和原子组成的；
(2) 了解固态、液态、气态的微观模型；
(3) 了解原子的结构；
(4) 对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解；
(5) 初步了解纳米技术材料的应用和发展前景。
过程与方法
(1) 通过对物质从宇宙到微观世界的研究介绍，说明物质是可以分割的；
(2) 通过把原子结构与太阳系的类比，建立微观世界的结构模型。
情感、态度与价值观
通过对物质世界的研究，认识并体验我们生活在物质的世界中，宇宙由物质组成。
学习物质的世界，体会物质世界的奇妙。
【教学重点】
物质是由分子和原子组成的及原子的核式结构模型。
【教学难点】
固态、液态、气态的微观模型。
【教学准备】
一块糖、废旧的玻璃杯、原子结构模型、水、形状不同的杯子。
【教学过程】
探究一：
宇宙的组成
探究二：
物质由分子组成
探究三：
原子及其结构
探究四：
描述宇宙和微观世界尺度单位提问：请同学们观察课本第４页的图11.1-1
和图11.1-2看了这两幅图，同学们能提什么
问题？（学生讨论）？
提问：
广阔无限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?
教师帮助分析：
物质分割有一个限度，分割到这一限度时小
粒子能保持物质原来性质但用肉眼不能看
到，只能借助电子显微镜观察。
科学研究发
现：任何物质都是由主其微小的粒子组成的，
这些粒子保持了物质原来的性质，意大利物
理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫做分
子
师：物质是由分子组成的,那么分子又是由什
么组成的呢?
实例：
将糖连续分割下去,当把糖粒分割到能保持有
甜味的最小微粒叫糖分子,如果再继续分割下
去,就没有甜味了,这时得到的就是糖原子了
多媒体演示：
师：利用图11.1－８图和太阳系对比，得到
原子的核式结构模型
师：指导看书
讨论总结：
宇宙是由物质组成的
学生讨论：
第5页想想议议
学生讨论：分子及小
利用图11.1－８，让学生继
续了解原子的结构、原子的
大小。
学生讨论：原子的结构与太
阳系十分相似原子是有居
于原子中心的______和核
外_______构成,原子核又可
以分_______，_______；质
子和中子还可以再分
为。
学生总结：光年、纳米
【板书设计】
第十一章多彩的物质世界
一、宇宙和微观世界
１、宇宙是由物质组成的。
２、物质是由分子组成的。
３、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。
４、固态、液态、气态的微观模型
（１）、物质存在的三种状态：固态、液态、气态。
（２）、物质三种状态下的基本特性
固体：有一定的体积和形状。
液体：有一定的体积，但没有一定的形状。
气体：没有一定的体积，也没有一定的形状。
（３）、多数物质从液态变为固态时体积变小（水例外）；从液态变为气态时体积会显著增大。
（４）、物质状态变化时体积变化的原因是：构成物质的分子在排列方式上发生了变化。
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1.这节课我采用了“交流—互动”的实验探究模式，在课堂教学中让教师、学生、
课程、环境等双双相互作用，并通过师生交流、教学互动，让学生以小组为单位
自主合作探究，充分体验科学探究的全过程，培养了学生的探索精神、实践能力
和创新意识，提高了学生的科学素质。
2本节课的主要理念是：帮助学生树立科学的世界观，大致了解物质世界从微观到宏观的尺度。
３、本节是通过大到宇宙小到微观粒子的内容使学生认识：客观世界是物质的，这是形成科学世界观的基础。
由于物质的客观实在性，在教学中可以从学生天天见到的天空星体的运动、生活中常见的现象或从地理等学科知识入手，以及电子显微镜所显示的分子照片，都凝结着一个中心：教学要提供大量的事实，让学生认识物质是客观存在的。
八年级学生虽然已学了物态变化，这节课再把物质的形
态用分子的运动更加形象地表述，以使学生对于分子存在的客观性能理解。
对于原子及其结构的内容，可以在复习相关内容“原子结构”的基础上稍作拓展。
二、本节的地位：本章是九年级的起始章，也是重点章。
它涉及物理课程标准一级主题“物质”中物质的属性、物质的结构和尺度等内容。
根据课程标准，这节课目的是让学生认识宇宙是由物质组成的，知道物质是由分子组成的，初步了解固态、液态、气态的微观模型，初步了解原子的结构。
三、问题与思考：物质的分子结构，学生很难掌握，也难理解。
可以结合八年级讲摩擦起电来帮助学生理解物质不带电，因为质子带正电和核外电子带负点相等电性相反，帮助理解。
利用打比喻帮助学生理解。
附件1、反馈练习：
1．银河系是宇宙中一个普通的星系，描述它的大小最好用____做单位.
2．分子是保持____的微小粒子，纳米是一个____单位，1纳米=____米，头发丝的直径大约是70____.
3．原子的最外层是（）A．质子B．中子C．电子
附件2、课堂检测：
1、地球及其他一切天体都是由组成。
2、请根据图表所示多数物质的固体、液体、气体的分子结构及其他的宏观特征完成下表。
3. 分子是由原子组成的，科学家发现，原子的结构与十分相似，它的中心是，在它的周围，有一定数目的在绕核运动，而原子核是由更小的粒子―和组成。
4．我们人类生活在广阔的宇宙里，太阳是中一千亿颗恒星中的一员，人类生活的地球在离太阳比较近的第条轨道上运行．目前发现的太阳系有大行星．
5．下列说法中，不正确的是( )
A．固体有一定的形状和体积 B.液体有一定的形状和体积
C．液体有一定的体积，没有一定的形状 D.气体没有一定的形状和体积6．下列单位换算中，正确的是( )
A．1.2nm=1.2×109m B．1.2nm=1.2×10_9m
C．12nm=12×109m D．12nm=12×10_9m
7．决定物质性质的是（）
A．物质颗粒B．分子C．原子D．中子
8．下列说法不正确的是（）
A．固体具有一定的体积和形状，不容易压缩
B．气体分子间的作用力极小，因而具有流动性
C．当物质由固态变为液态时，体积一定变大
D．多数物质由液态变气态时，体积会显著增大
附件3、作业:
1、纳米是的单位, 符号是_ . 1m=______ nm 15nm=________m, 描述分子间的距离最好用做单位。
一般分子的直径大约
为nm纳米技术是指内的科学技术。
研究对象是或单个的。
描述银河系的大小最好用___ _做单位
2、电子的发现说明_____________是可分的，质子和中子的发现说明___________是可分的；夸克的发现说明_____________是可分的。
3、关于微观粒子的下列说法中正确的是（）
A.分子间存在着相互作用的引力和斥力
B.0℃所有物质的分子都停止了运动
C.组成固体的分子式静止的
D.固体和液体分子间没有空隙
4、在宇宙和微观世界中，空间尺度大小各异，大到宇宙，小到夸克，以下四种物质尺度最小的是（）A、电子B、银河系C、地球D、分子
5、材料的发展为科学技术的发展提供了物质基础。
下列说法与事实不相符
．．．的是A．光导纤维促进了现代通信的发展
B．桥梁的建造自古就有，建桥不再依赖材料科学的发展
C．高纯度大直径的硅单晶（半导体材料）促进了集成电路的发展
D．纳米材料具有传统材料所不具备的物理、化学特性，它将引发新的工业革命。
九年级物理 11.1宇宙和微观世界课件 人教新课标版
间距很大
考点 宇宙是由各种物质组成的 表示银河系的长度用光年作单位比较方便。 -9 纳米 1nm＝10 m 质子 夸克 原子核 中子 夸克 物质 分子 原子 核外电子
原子 分子 物质是由____组成，分子又是由_____组成， 原子核 核外电子 原子是由______和________组成，其中原 质子 中子 子核又是由____和_____组成，质子和中子 夸克 都是由____组成。
3.（2005宜昌）对宇宙和微观世 界的描述中，不正确的是 ( ) A.地球是由物质组成的 B.物质处于不停的运动中 C .物质是由分子组成的 D.分子是微观世界中最小微粒。
天文学家最近发现了位于银河系边界的“戒指”状的星 云。科学家们表示该星云周围大约分布着0.5亿至1亿颗 大小不一的星星。这一发现将有助于科学家们研究银河 系的诞生时间。
银河系的直径10 m，合十万光年。
21
表示银河系的长度用光年作单位比较 方便。（1光年=9.46×1015m） 光 运动一年所经过的路程即光年，是最 大的长度单位。
原子
核外电子 2、纳米(长度单位)，1nm＝10-9m
原子 分子 物质是由____组成，分子又是由_____组成， 原子核 核外电子 原子是由______和________组成，其中原 质子 中子 子核又是由____和_____组成，质子和中子 夸克 都是由____组成。
a)
固态物质分子的排列十分紧密，固体 具有一定的形状和体积。
太阳系是银河系中几千亿颗恒星中的 一员，地球是太阳系九大行星中运行 在第三轨道的一员。
2.物质的结构
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，我们把它叫做分子。
九年级物理《11.1宇宙和微观世界》
微观世界的相互作用力
在微观世界中，存在四种基本相互作用力：引力、电磁力、弱相互作用力和强相 互作用力。
这些相互作用力在粒子之间传递，决定了物质的性质和行为，如化学键的形成、 核反应的发生等。
03 宇宙与微观世界的联系
宏观与微观的统一性
示其内在规律。
可视化技术
02
将模拟结果以图形、动画等形式展示出来，帮助研究者更直观
地理解物理现象。
虚拟现实技术
03
通过构建虚拟的物理环境，让研究者身临其境地感受物理现象，
提高研究的效率和准确性。
05 宇宙和微观世界的未来展 望
宇宙的未来演化趋势
宇宙加速膨胀
根据当前观测数据，宇宙正在加速膨胀，暗能量可能是推 动这一过程的主要因素。未来研究将关注暗能量的性质及 其与宇宙膨胀的关系。
02 微观世界概述
微观世界的定义与范围
01
微观世界是指物质结构中极小的 尺度范围，通常包括分子、原子 、原子核和基本粒子等层次。
02
在这个尺度下，物质的性质和行 为与宏观世界有很大差异，需要 用量子力学等理论来描述。
微观世界的基本粒子
微观世界的基本粒子包括电子、质子 、中子等，它们是构成原子的基本单 元。
恒星演化与星系形成
恒星演化是宇宙演化的重要组成部分。未来研究将关注恒 星形成、演化及死亡过程，以及星系的形成与演化机制。
宇宙中的黑洞与中子星
黑洞和中子星是宇宙中最神秘的天体之一。未来研究将深 入探索黑洞和中子星的性质、形成机制及其与宇宙演化的 关系。
微观世界研究的前沿领域
01 02
量子计算与量子通信
宇宙中的天体类型
九年级物理第10章知识点与重点解析
第一节宇宙和微观世界教学目标一、知识目标1．知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子、原子组成的．2．初步了解原子的结构．3．对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解．二、能力目标1．通过活动和生活经验了解一些现象．2．应用所学知识了解宇宙的构成，并会解释一些常见的现象．三、德育目标1．通过介绍宏观世界和微观世界的知识，激发学生的学习兴趣．2．帮助学生树立科学的物质世界观和价值观等，为以后的学习作充分的准备．3．通过了解宇宙，认识人类的探索过程．教学重点物体的三态变化．教学难点正确理解宇宙及其组成．教学方法分析讨论法：通过学生积极的活动，了解三态变化及其生活中的一些常见现象.教具准备一块冰糖、废旧的玻璃杯、原子结构模型、水、形状不同的杯子、录像机等．课时安排1课时教学过程一、导入新课[师]同学们，我们都生活在一个美丽的世界上．大家看，我们的世界中有蓝天、有白云、有花朵，这么多美丽的现象都离不开我们这个美丽的地球．(教师引导同学们观察教材中图10．1-1和图10．1-2中的两幅图)[师]看到这些，同学们能想到什么问题呢?[生]宇宙的组成是怎样的呢?[生]太阳系的组成呢?地球在太阳系中是怎样运动的呢?[生]科学界说火星上已发现了生物生存的痕迹．[师]同学们的问题提得很好，通过这一节的学习，我们来了解一下宇宙和微观世界．二、新课教学1．宇宙是由物质组成的[师]奇妙的宇宙中，一定有许许多多的物质未被发现，大家认为宇宙是由什么组成的呢?[生]各种各样的物质．[师)对，这些物质包括很多，从“小”的说，有我们人类以及我们所生活的地球；从“大”的说，有除了地球以外的其他行星．地球处于太阳系中，这是同学们知道的天文知识．[生]地球处于离太阳较近的第三条轨道上，此外还有若干小行星、彗星等天体绕太阳运动．[师]总结得很好，课本上的两幅图，已经很形象地给我们介绍了广阔的宇宙．2．物质是由分子组成的[生]既然宇宙是由物质组成的，那么物质又是由什么组成的呢?[想想议议][师]：如果我们把一个玻璃杯打碎了，碎片还是玻璃，然后我们把碎片再分割．如果不断地分割下去，有没有一个限度呢?[生]如果能一直分割，分到最后还是玻璃吗?[师]同学们提出的问题非常好，老师这儿有一块冰糖(教师出示)．这块冰糖能不能无限分割下去呢?同学们讨论并请大家大胆发表你的看法．[生]糖是甜的，开始分割时糖仍是甜的．如果继续分割下去，当把糖粒分割到没有甜味的时候，就不再是糖了．[师]讲得非常好．我们把能保持糖这种物质原来性质的最小微粒叫做糖的“分子”．[生]在分割玻璃的时候是不是也可以说能保持玻璃这种物质原来性质的最小微粒叫做玻璃的“分子”呢?[生]我觉得是可以的．[师]组成玻璃杯的是玻璃分子，组成糖的是糖分子．[生]也能说组成水的是水分子．[师]非常正确．现在谁可以告诉大家物质是由什么组成的呢?[生]物质是由分子组成的．[师]什么是分子呢?[生]保持物质原来性质的微小粒子叫做分子(molecule)．[师]同学们总结得很好．物质是由分子组成的．由于分子间有一定的距离，因此物质就有一定的存在形态．3．固态、液态和气态的微观模型[生]我知道，物质的存在形态有三种，固态、液态和气态，这些在小学学过．[师]同学们能不能举例说明呢?[生]教室的门、黑板、桌、椅都是固态．[生]我们喝的水、牛奶、饮料都是液态．[生]生活中离不开的空气是气态，氢气、氧气等都是气态，[师]物质的不同状态各有什么特点?我们怎样来区分它们呢?[演示实验][师]老师这儿有一个杯子，还有一些水，同学们注意观察．(教师将杯子拿在手中展示给同学们)[师]这个杯子是液体还是固体?[生]固体．[师]它有没有固定的形状呢?[生]有．[师]什么形状?[生]圆柱体．[师]那么它有没有一定的体积呢?[生]有．[师](把杯子倒过来)看形状变了没有?[生]没有，还是圆柱体．[师]那么它的体积变了没有?[生]没有．[师]同学们说固体有什么特点呢?[生]固体有一定的形状，也有一定的体积．[师]总结得很好．[继续演示]老师往杯子里加满水盖上盖子[师]现在我往杯子里加满水，大家看：现在杯子不动，那么水有没有一定的形状呢?[生]有.[师]什么形状?[生]也是圆柱体．[师]那么这杯水有没有一定的体积呢?[生]有．[师](边讲边演示)现在，我把水倒入另一个和刚才形状不同的容器中，同学们观察，水的形状改变了吗?[生]改变了．[师]水的体积改变了吗?[生]水还是刚才那么多，体积不变．[师]因此，我们又可以发现液体有什么特点呢?[生甲]液体具有一定的体积．[生乙]液体没有固定的形状．[师]两位同学说得都很好．同学们能不能讨论一下气体有什么特点呢?[生]对于气体，我们从来也没有听说过圆形的空气，也没有听说过有方形的空气，说明空气并没有固定的形状．[生]我们也没有听过有一杯空气、一盆空气的说法，所以空气没有固定的体积．[生]气体的特点是没有一定的形状，也没有一定的体积．[师]同学们归纳得非常准确．我们身边的物质一般有三种状态．同学们考虑，物质的状态是不是永远不能改变呢?[生](思考讨论后回答)我们认为某一种物质的状态是可以变化的，如水在很冷时能结冰，由液态变成固态，水开了后还会变成水蒸气，由液态变成气态．[生]我们在第一册中学过的物态变化，说明物质的三种状态之间都是可以转化的．[师]物质的状态发生变化时，体积会怎么变化呢?[想想议议][师]物质从液态变为固态时体积变大还是变小?同学们能举出一些例子说明吗?[生]我知道液态变成气态时，体积肯定是增大的．比如水沸腾时，蒸气满屋子都是．[生]我认为物质由液态变为固态体积是减小的．点燃蜡烛时，火焰周围的液体满满地，甚至会流出来成为烛泪，但吹灭蜡烛后，液体凝固后中间会凹下去．[生]我也在电视上看到过炼钢厂钢水凝固成钢锭时，凝固面是凹陷的，因此物质从液态变成固态时体积会变小．[生]我觉得液态变成固态时体积不一定要减小．比如水变成冰时体积是变大了．[师]同学们讲得都有道理．有一点同学们没有异议，就是物质的状态发生变化时，体积也会发生变化．这是为什么呢?请同学们阅读教材P6内容及图10．1-6，并和同学交流自己的收获．[生]物质的状态发生变化时体积也发生变化，主要是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化．[生]固体物质的分子排列规则，就像现在上课时坐在座位上的同学们，大家周围空间很小，并且相互之间有力的作用，因此固体的形状比较固定时，体积也是固定的．[生]液体物质的分子可以移动，就像下课后同学们的运动．虽然可以活动一下，但终究不出学校的范围，这就是液体分子虽可运动，但还是有约束力的，因此液体有流动性，但总会保持一定的体积．[生]气体的分子几乎不受力的约束，就像放学乱跑的学生，最后可跑到很远的地方，因此气体没有一定的体积，也没有一定的形状．[生]看来，分子的排列对物质的存在形态影响很大，但分子又由什么组成的呢?4．原子结构(教师出示原子结构模型图)[师]物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的．[放录像]原子的组成．[师]物质世界是丰富多彩的，人们对物质世界的认识是逐步深入的．相信同学们依靠自己的努力会为认识世界的奥秘作出自己的贡献．[科学世界][师]请同学们在课后阅读“纳米科学技术”，了解纳米方面的知识，并收集纳米技术应用方面的资料，互相交流．三、小结这节课我们通过学习，认识到宇宙基本由太阳系、银河系、河外星系等等星系组成．除此之外．我们还了解到物质是由分子组成的，进一步深化了物质的存在形态，并且阐述了固态、液态、气态三种形态的特征及微观模型，了解了组成物质世界的分子及原子的结构，初步了解了微观世界．四、动手动脑学物理1．鼓励学生尽可能地多列举各种不同状态的物质，不要怕错误，贵在让学生积极参与．2．银河系很大，因此用光年的长度单位表示最方便．光年是长度单位，指光在一年内通过的距离．光速c=3×108m／s．1光年=3×108 m／s×365×24×3600 s=9．64×1015m．3．略4．略宇宙及微观世界宇宙是由各种物质组成的物质是由分子组成的，分子是保持物质原来性质的微小粒子物质的三种状态（固、液、气）特点微观模型五、课后提升1、物质由微小的粒子组成。
初中九年级物理人教版电子教案-11.1 宇宙和微观世界
§11—1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）初步了解原子的结构。
（3）对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。
（4）初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。
2．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。
通过天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度与协作精神。
重点：物质的微观结构难点：微观结构与宏观性质的联系课时安排：1课时教具、学具：教学课件、网上资料教学过程：一．引入新课二．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，课本图11．l－l展示的是宇宙空间各星系团的情景，让学生知道银河系只是数十亿个星系中的一个，并且银河系的尺度以一束光从这头走到那头需要十万光年的数据给出，显示了银河系之大，宇宙之大。
课本图11.1-2是让学生知道，人类赖以生存的地球置身于太阳系之中，太阳系置身于银河系之中。
反过来结合课本图10．1-1，银河系又置身于整个宇宙众多的星系团之中。
这样的关系进一步衬托出了宇宙的巨大。
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。
”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？构成物质的小微粒究竟小到什么程度？【想想议议】如果把玻璃杯打碎了，其碎片还是玻璃。
经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小。
如果不断地分割下去，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叫分子。
举例说明理解分子概念：以分割糖粒为例。
一、宇宙和微观世界
物质的组成
物质 分子
质子 夸克 原子核 中子 夸克 原子 核外电子
纳米(长度单位)，1nm＝10-9m
分子 • 物质是由____组成，分子又是由 原子 _____组成， • 原子是由______和________组成， 原子核 核外电子 其中原子核又是由____和_____ 质子 中子 组成，质子和中子都是由____组 夸克 成。 •分子 ____是保持物质化学性质的最小 微粒
电子显微镜下金分子
构成物质的分子在排 列方式上发生了变化
多数物质由液态变为固态时体 积变小（水除外）
（三）固态、液态、气态的微观模型
固态
液态
气态
有一定的体积 没有一定的 有一定的体 没有确定的形 体积和形状, 积和形状 状,具有流动性具有流动性
特征：
分子的排列 分子间作用力 固态 十分紧密 无固定位置， 运动较自由 很强 特征
二十一世纪科技 发展的主要方向之一 就是新材料的研制和 应用
宇宙是由各种物质组成的
物质是分子组成的，分子是保持 物质原来性质的最小粒子 特点 物质的三种状态 （固、液、气） 微观模型
宇宙及微观世界
历年真题练习： 1.在探索微小粒子的历程中，人 们首先发现电子，进而认识到原 原子核 子是由______和__________组成 核外电子 的。 2.物质由液态变成气态时体积会 变大 ______。对大多数物质来说，物 质从液态变成固态时体积会 变小 ______，但也有例外，例如水结 变大 冰，体积会______。
有一定的形 状和体积
液态
无确定的形状， 有体积，且有 比固态小 流动பைடு நூலகம் 极小 无确定的形状 和体积，有流 动性易压缩
极度散乱， 气态 间距很大
第一节宇宙和微观世界课件1
3、科学家经过长时间研究发现，分子是由 、科学家经过长时间研究发现， 原子 组成的； ＿＿＿ 组成的；原子的结构与太阳系十分相 核外电子 原子核 是由＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿组成的 ＿＿＿＿＿和 组成的； 似，是由＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿组成的； 质子和中子 原子核是由更小的粒子＿＿＿＿＿＿组成， ＿＿＿＿＿＿组成 原子核是由更小的粒子＿＿＿＿＿＿组成，人 们对微观世界的探究是永无止境的。 们对微观世界的探究是永无止境的。 4、讨论宇宙中例如银河系的大小，我们通 、讨论宇宙中例如银河系的大小， 作为长度单位。 它表示＿＿＿＿＿ 常用 光年作为长度单位。 它表示＿＿＿＿＿ 光一年内通过的路程 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
一、宇宙是由物质组成的 二、物质是由分子组成的分子又是由原子 组成的 三、固态、液态、气态的微观模型 固态、液态、 和宏观特征 四、纳米科学技术
课堂练习： 课堂练习： 原子核 1、原子由位于中心的 ———— 、 和核外 电子 组成 。 2、多数物质从液态变为固态时体 、 积 变小 ；从液态变为气态时体 积 变大 。
一、宇宙是由什么组成的？ 宇宙是由什么组成亿个星系） （数十亿个星系） 河外星系 如：仙女座星系
银
河
系
异常巨大 太阳系： 太阳系：八大行星 地球： 地球：第三轨道
1、宇宙是非常巨大的，那么宇宙 、宇宙是非常巨大的， 究竟是由什么组成的？ 究竟是由什么组成的？
三、分子又是由原子组成的 ——原子结构 原子结构 质子 原子核 原子 中子 核外电子 夸克
？
四、固态、液态、气态的微观模型和宏观特征 固态、液态、
阅读课本并完成下面表格：
状 态 固 态 液 态 气 态
特
征
分子间 距 很小 较小 很大
宇宙和微观世界示范教案：探秘宇宙中神秘的暗物质
【引言】宇宙是一部深奥而又神秘的大卷轴，每一页都蕴含着丰富的信息和奥秘。
而微观世界则是构成宇宙的微小粒子组成的世界，也是我们认识宇宙的一个重要途径。
本示范教案将通过探秘宇宙中神秘的暗物质，了解宇宙和微观世界的关系以及揭示现代物理学的最新成果。
【第一部分：宇宙与微观世界的关系】宇宙是我们所处的大环境，而微观世界则是宇宙中构成物质的基本粒子。
它们之间存在哪些联系和相互影响呢？宇宙的起源和演化离不开微观粒子的作用。
大爆炸之后，宇宙最初是由几乎完全均匀的氢和氦等元素组成的，它们的存在和相互作用是由微观粒子之间的相互作用推动的。
微观粒子可以通过互相碰撞并发生相互作用，从而影响宇宙中物质的分布和演化。
宇宙的结构和演化也反过来影响了微观世界的研究。
我们可以通过观察宇宙中星际物质和星系的分布、运动以及它们的演化来了解宇宙的起源和演化过程。
而这些观测数据又可以用来验证和提升对微观粒子的理论模型，如标准模型等。
【第二部分：暗物质】宇宙中约有27%的面积是由暗物质组成的，这让我们对宇宙的认识又上了一个新台阶。
那么，什么是暗物质？它为何而存在？暗物质是宇宙中的一种物质，与普通物质不同的是，暗物质不发光，也无法被电磁波所探测到。
我们只能通过重力作用等间接现象来推测它的存在。
暗物质是如此的神秘和深奥，以至于我们还无法对其精确的本质和特性进行定量研究。
暗物质为何而存在？这是一个目前依然无法回答的问题。
人们提出了许多假设，比如暗物质可能是粒子物理中新的基本粒子，或者是“飘荡”在额外的维度中的粒子。
然而，相对于现实世界中的普通物质，暗物质似乎更难被直接观测到和研究。
【第三部分：现代物理学的最新成果】尽管暗物质仍是一个未解之谜，但我们在探索宇宙和微观世界的过程中也取得了许多重要的成果。
随着科技的不断进步，我们越来越能够观测到宇宙中的微弱信号。
比如欧洲空间署推出了“普朗克卫星”，它可以对宇宙背景辐射进行极其精细的测量，从而提高人们对宇宙演化过程的认识。
一、宇宙和微观世界教学设计 陈坤
一、宇宙和微观世界教学设计——广西桂平市木乐二中陈坤教材分析：本节内容“宇宙和微观世界”，是通过大到宇宙小到微观粒子的内容使学生认识：客观世界是物质的，这是形成科学世界观的基础。
由于物质的客观实在性，本节课教学可以从学生天天看到的天空星体运动、生活中常见的现象或从地理学等学科的知识入手，以及电子显微镜所显示的分子画面，都凝聚着一个中心：教学要提供大量的事实，让学生认识物质是客观存在的。
而这方面的内容让学生做初步的了解就可以了。
运动是物质的属性，本节课的内容贯穿了这个思想，通过这种现象使学生认识：天体和微观粒子都是运动着的。
同时使学生知道：原子的结构就是电子是绕原子核运动着的。
学情分析：学生在本节课之前已经在地理学科中学习了相关的天体知识，对太阳系的了解是比较熟悉的，所以在讲宇宙的组成时可以少花时间少一点；在讲原子结构时，可以结合第五章第一节的知识讲解，这样学生才不至于觉得抽象而无法理解；八年级上册的第四章已经学习了物质的三种状态，可以在此基础上学习不同物质状态的微观模型，同时结合水的物态变化为例进行讲解会使学生更容易接受新的知识。
教学目标知识与技能：●知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的。
加深物质可客观存在性；●初步了解固态、液态、气态的微观模型，初步了解原子的核试结构●初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景过程与方法：●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所采用的物理模型方法。
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、探索微观世界的历程，认识人类探索将不断深入，培养学生科学的世界观。
努力学习，热爱科学。
重难点：●认识宇宙的组成，认识固态、液态、气态的微观模型和原子结构。
教学反思：1、课件的设计在引入课题是图片不能充分表现“多彩的物质世界”，幻灯片的数量过多，板书过于繁杂。
课堂的时间可能不够用。
2、课件的设计思路清晰，层次分明。
设计充分体现了新的教学标准，提倡自主，合作学习和注重学生对知识的构建化为己有。
§11-1宇宙和微观世界
第一节《宇宙和微观世界》学案课前预习学案一、预习目标：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．了解固态、液态、气态的特征3．了解原子的结构4．了解物质世界从微观到宏观的尺寸5、了解纳米技术及纳米材料的应用和发展前景二、预习内容：（预习要求：请同学们根据“预习目标”，仔细阅读课本第4页－8页的相关内容，简要回答以下几个问题，请将你的答案写在题目下面的空白处，并保证在15分钟之内独立完成。
）1．宇宙是由什么组成的？你知道的太阳周围有哪些行星？2．物质是由什么组成的？这种粒子有多大？它的特点是什么？3．请完成下列表格中的内容4．原子结构有哪些部分组成？其结构与什么相似？5、你对纳米技术有哪些方面的认识？三、在你预习的过程中，你还有哪些自己不能解决的疑问，请记录下来。
（每人至少要提出一个问题）课内探究学案一、明确学习目标：（请四人一组交流“预习导学案”中的问题，将在预习过程中自己解决不了的疑问在小组内汇总起来，写到黑板上）二、合作探究，自主研修：1、分子有多大？“灰尘飞舞”是分子的运动吗？2、原子的结构与什么相似？比质子和中子更小的结构是什么？三、全班交流，精讲拓展交流一：将预习第3题的表格答案精细化交流二：物质三态间发生转变时，分子间距如何变化？体积如何变化？四、课堂小结，反思整合：（请同学们整理、反思刚才的学习内容，用简短的语言完成下列知识网络，然后小组内交流完善。
并提出对于本节课的学习还有什么疑惑？）五、达标测试，反馈提升：（请先独立完成以下题目，然后小组内交流，并提出存在疑问的题目）1．宇宙是由 组成，物质由 组成，原子子是由________组成的。
2、单位换算：312nm= m3．一百多年来，科学家们一直在微观世界领域不懈地探索着。
下列微粒按空间尺度从大到小排列的顺序是（ ）A ．原子核、质子、电子、B ．质子、原子核、中子C ．电子、原子核、原子D ．原子、原子核、质子 4. 保持物质原来性质的最小粒子是（ ）A ．质子B ．电子C ．原子核D ．分子5. “既有一定体积也有一定形状”的物态是（ ）A ．固态B ．液态C ．气态D ．固态、液态和气态都行课后练习学案1、太阳是银河系中几千亿颗恒星中的一员，其周围依次有________、________、________、________、________、________、________、________等行星绕它运行，地球在离太阳比较近的第________条轨道上．2、纳米是 单位，符号是 。
宇宙和微观世界 教学简案
宇宙和微观世界 教学简案课程导入信息 2004年冬季，长江中下游地区出现了多年来少有的低温，连续几天，最低气温都在零下4、5摄氏度，由于这一带大多用户都没有必要的防低温设备和措施，结果很多家庭的水表被冰胀破，也有很多家庭暴露在室外的自来水管被胀破．根据以上信息，你能提出一个你感兴趣的问题吗？_______________________________________．探索新知1 物质的组成1．你对如下结构框架有何认识⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧←←←电子中子质子原子核原子分子物质物体2．图10—1—1甲、乙是关于原子结构的示意图，由此你可分别得出什么样的结论？问题研讨①问题1 宇宙是由什么组成的？物质又是由什么组成的？答：______________________________________________．问题2 能保持物质原有性质的最小粒子是什么？答：______________________________________________．问题3 图10-1-1可以给我们提供哪些信息？答：______________________________________________．知识归纳 物质的组成1．宇宙是由物质组成的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中．2．物质是由分子组成的物质是由分子组成的，分子又是由原子组成．有的分子由多个原子组成，有的分子只由一个原子组成．3．原子的结构原子是由原子核和核外高速运转的电子组成，原子核又是由质子和中子组成，而质子和中子也有更精细的结构．友情提示宇宙中的一切天体都是由物质组成，即物质构成宇宙．例1 地球位于离太阳较近的第几条轨道上（ ）A ．第2条B ．第3条C ．第4条D ．第5条解析阅读教材的第一自然段即第4页的图10.1-2可知，地球在离太阳较近的第三条轨道上．答案B例2如下关于分子的说法中正确的是（）A．分子是保持物质原有性质的最小微粒B．分子一定由多个原子组成C．组成物质的分子数非常多D．人们当前认识到，分子是最小的微粒解析分子是保持物质原有性质的最小微粒，但不是人们目前认识到的最小微粒，分子又是由更小的粒子组成．分子的直径非常小，组成物质的分子数非常多．答案AC解后反思随着人类认识世界能力的提高，人们已认识到比质子、中子更小的微粒，这充分证明质子、中子也还不是最小的微粒，人类认识宏观及微观世界是无止境的．2固态、液态、气态的微观模型实验探究物质从液态变为固态时的体积变化和从液态变为气态时的体积变化实验1将一瓶矿泉水放入冰箱的冷冻室，当瓶内水结冰时拿出，发现塑料瓶明显地向外鼓出．实验2在观察海波熔化时的温度变化情况时，发现全部熔化后的海波，在冷却一段时间完全凝固后，体积明显减小．按教材中图10.1-5所示的方式进行实验，发现液态的蜡在凝固后体积也变小．实验3如图10-1-2，是大家在学习“汽化和液化”的知识时，见到的一个实验．当滴入几滴酒精的挤瘪的塑料袋放入热水中时，出现了如图10-1-2乙所示的现象．问题研讨②问题1水结冰时体积变化情况怎样？其他物体从液态变为固态时体积变化情况怎样？答：______________________________________________．问题2物质从液态变为气态时体积变化情况又是怎样的？答：______________________________________________．问题3你知道物质的状态变化时体积发生变化的原因吗？请做简要的说明．答：______________________________________________．知识归纳物质状态变化时的体积变化及物质在不同的状态下所表现出来的特征1．物质的状态变化时体积的变化水具有反常膨胀的特征，其结冰时体积反而增大，其他物质从液态变为固态时体积变小．物质由液态变为气态时，体积会显著增大．2．物质在不同的三态下所表现出来的特征固体具有一定的体积和形状．液体有一定体积，但没有一定形状，具有流动性．气体没有一定体积，也没有一定形状，但也具有流动性．友情提示物质通常情况下处于三种状态：固态、液态、气态．物质也可在三种状态间发生变化．但是，物质也还有其他的状态．例3小明同小华一道进行了如下实验：用一小茶杯装满水放入冰箱的冷冻室，在另三个完全相同的小茶杯中分别装满液态的蜡、松香和海波．过一段时间后，取出冰箱中的小茶杯，同其他三个小茶杯对比后，发现有如图10-1-3所示的现象．结合他们的实验，分析如下问题：（1）一般的液体凝固后体积要________．（填“变大”或“变小”）（2）下列说法中正确的是（）A．一切固体变为液态时，体积都要变大B．所有物质在任何时候都是受热时膨胀，受冷时收缩C．多数物质从液态变为固态时体积变小（水除外）D．冰棍全部熔化为水后，其体积一定变大解析由图10-1-3提供的信息可以看出，水结冰时体积反而增大，其他三种物质从液态变为固态时，体积变小．实际上，水具有反常膨胀的特性，当水温低于4℃时，温度降低反而膨胀，但当温度在4℃以上时，它同样也会热胀冷缩．答案（1）变小（2）C解题规律这种题的解答，首先要求能正确发现图文信息，能找出对答题有帮助的提示．另外，掌握水这种最常见物质所具有的性质．拓广延伸释疑解难怎样认识物质在不同的常态下所表现出来的性质呢？图10-1-4形象地表示出了固态物质、液态物质和气态物质的内部结构，根据它们内部结构的不同及各自的特点，也就不难理解物质在这三种状态下所表现出来的特点了．固态物质：分子排列规则、紧密，粒子间作用力强→有一定体积和形状．液态物质：分子无固定位置、较自由，粒子间作用力较小→有一定体积、没有确定形状、能流动气态物质：分子间距离很大，粒子间作用力极小→无一定体积、形状，能流动实验设计用“混合法”可检查组成物质的分子间是否存在间隙例4物质是由大量分子构成的．这些分子是一个挨着一个，还是彼此之间有间隙呢？请设计一个合理的实验进行探究．解析酒精与水混合是日常生活中常见的问题，液体混合更容易观察到体积是否发生变化．本探究实验可按如下设计进行：取一定体积的水与酒精相混合，然后观察体积的变化情况，最后通过观察得出结论．答案实验设计示例：（1）用两个量筒各量取50mL的水和酒精．（量筒容积为100mL）（2）将酒精倒入到装水的量筒中，读出混合后的总体积．不同液体混合后总体积的变化，可充分证明组成物质的分子间存在间隙．设计用不同的液体进行实验，目的是为了便于观察，其实，用不同的固体和气体也可进行相关探究．课时作业★教材习题“动手动脑学物理”1～5题★补充习题1．组成原子核的微粒是（）A．电子和中子B．电子和质子C．质子和中子D．质子和夸克2．下列说法中正确的是（）A．物质在保持原有性质的基础上可无限分割下去B．原子是构成物质的最小微粒C．水变成水蒸气后水分子的个数减少D．化学变化时，物质的原有性质发生变化3．某老师在引导学生理解固体、液体和气体的微观结构时，带领学生做游戏，用人群的状态类比物体的状态．图10—1—5所示甲、乙、丙三种情景分别对应的是（）A．固态、液态、气态B．气态、固态、液态C．固态、气态、液态D．液态、气态、固态4．如图10-1-6所示，是一位同学用一把刻度尺测量一本400页书厚度的实验．则该书厚度是________mm，则每张纸的平均厚度为________μm，合________nm．通过上述实验，你得到的感受是________________________．5．物质在通常情况下处于________态、________态和________态．但物质所处状态远不止这三种，物质还可能处于液晶态、________、________等．请指出日常生活中用到液晶物质的两个事例：①________；②________．6．通常的雷达是通过发射并接收电磁波，来探测可能的方向上有没有敌机来袭及敌机与雷达间的距离．如美国F-117A隐形战斗机，它很难被雷达发现，根据你所学的知识进行猜想：（1）它的雷达反射面具有的特点是：________；（2）它的表面涂层所使用的材料可能是________材料．答案点拨课程导入问题示例：所有物质由液态变为固态体积都是变大吗？问题研讨①问题1宇宙由物质组成，物质又是由分子组成的．问题2能保持物质原有性质的最小微粒是分子．问题3原子由原子核和核外电子组成，原子核又有更精细的结构．问题研讨②问题1水结冰时体积变大，其他物质从液态变为固态时体积变小．问题2物质从液态变为气态时，体积增大非常多．问题3物质状态变化时体积发生变化，主要是构成物质的分子在排列上发生了变化．课时作业教材习题P8“动手动脑学物理”1～5题提示与解答[第1题]提示：比较固体、液体、气体的不同特征时，可以从有没有一定形状、有没有一定体积和是否具有流动性等方面进行比较说明．[第2题]解答：银河系异常巨大，用光年作单位最合适．[第3题]点拨：分子直径很小，以纳米（nm）作单位最合适．[第4题]答案：原因是，固态物质中，分子的排列十分紧密，粒子间有强大作用力，因而，固体具有一定的体积和形状；液态物质的分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体小，因而没有确定的形状，又具有流动性，气态物质的分子极度散乱，间距又很大，并以高速向四面八方运动，粒子间作用力很小，因而易被压缩，也具有流动性．[第5题]说明：原子由原子核和核外电子组成，原子核又是由质子和中子组成，而质子和中子也还有更小的精细结构．补充习题1．C（点拨：质子和中子共同构成原子核，电子在原子核外）2．D（点拨：水汽化时，分子数量不会改变）3．C（点拨：参照图10-1-4分析）4．15.0；75.0；7.50×104；纸的厚度本身很小，这表明纳米这个长度单位是一个很小的单位5．固、液、气，等离子、超固，液晶显示器；计算器的显示屏等6．（1）（跟一般战斗机比）反射面非常小（2）纳米。