第十一章 多彩的物質(zhì)世界
本章學習物質(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，都是本章研究對象。學習本章知識以后，你會知道：宇宙是由什么組成的，物質(zhì)的三種常見形態(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)量的測量工具-----天平等。同時學會探究物質(zhì)的密度與質(zhì)量和體積的關(guān)系，會應用質(zhì)量和密度的知識解決一些實際應用問題。
第一節(jié) 宇宙和微觀世界（1）
(一) 學習目標
1．知識與能力目標
(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)材料的應用和發(fā)展前景。
2．過程與方法目標
(1)通過對物質(zhì)從宇宙到微觀世界的研究介紹，發(fā)現(xiàn)并說明物質(zhì)是可以分割的；
(2)通過把原子結(jié)構(gòu)與太陽系的類比，建立微觀世界的結(jié)構(gòu)模型。
3．情感、態(tài)度與價值觀目標：
通過對物質(zhì)世界的研究，認識并體驗我們生活在物質(zhì)的世界中，宇宙由物質(zhì)組成。
學習物質(zhì)的世界，體會物質(zhì)世界的奇妙。
(二) 學法點撥
物質(zhì)世界可以從以下三個層面研究：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，要借助天文望遠鏡觀察和研究：宏觀世界：地球上人類可以實地觀察和研究；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。
課前準備
○1取一根蠟燭放入小金屬罐熔化然后觀察蠟燭凝固時體積的變化。
○2查閱、收集有關(guān)太陽系、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。
教學過程
一．宇宙是由物質(zhì)組成
教師：人們說廣闊的宇宙是無邊無際的，那么，這宇宙究竟大到什么程度？宇宙萬物，變化萬千，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)了人類無限的遐想，激發(fā)了一代代科學家對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家的探究的足跡，從宏觀到微觀作旅行，對這些問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。
請同學們說出太陽系的九大行星(現(xiàn)報道發(fā)現(xiàn)第十大行星)。在太陽系示意圖中找出我們生活的地球。(在離太陽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系之中，是太陽系中的一顆普遍的行星；
太陽系置身于銀河系之中，太陽只是銀河系中幾千億科恒星中的一員；
銀河系只是數(shù)十億個星系中的一個，一束光穿越銀河系需要十萬光年；
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^測到的宇宙中擁有數(shù)十億個星系。
(3)根據(jù)以上資料、數(shù)據(jù)讓學生推理，說一說他們所想像的宇宙有多大。
(4)結(jié)論：宇宙是廣闊無垠的，大得很難以想象。
3．人類對宇宙的探究過程。
交流資料：
中國古代關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的學說；
哥白尼與日心說；
從世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，到人類第乘飛船進入太空；
美國的“阿波羅”登月計劃；
我國“神舟”號飛船的五次成功飛行。宇航員楊利偉順利進入太空繞地球航行。
隨著科學的不斷進步，人類對太空宇宙的探索越來越深入，宇宙的奧秘將逐漸被揭示。
4．宇宙的組成
問題：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)處于不停的運動和發(fā)展之中。
物質(zhì)由分子組成
○1問題：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問題的答案。古希臘人認為宇宙萬物是由水、火、土、氣四元素組成；我們的祖先認為宇宙萬物是由金、木、水、火、土五行組成。但這些看法都是不科學。到底物質(zhì)又是由什么組成的呢？
○2分割物質(zhì)實驗：
物質(zhì)分割有一個限度，分割到這一限度時小粒子能保持物質(zhì)原來性質(zhì)但用肉眼不能看到，只能借助電子顯微鏡觀察�？茖W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)原來的性質(zhì)，意大利物理學家阿伏加德羅第一個把這些粒子叫做分子。
固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型
○1學生交流課前觀察蠟凝固時體積的變化。(液體蠟在凝固時體積縮小，中間凹陷下去。)
○2問題：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)。從實驗，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：先讓學生說說他們在課堂上聽課，課間在教室里活動時，課間在操場上自由活動時這三種情況下活動的狀態(tài)和活動空間。
固體具有一定的體積和形狀；液體沒有確定的形狀，具有流動性；氣體具有很強的流動性。
○4結(jié)論：根據(jù)以上探究，可以認為物質(zhì)存在的形式與構(gòu)成物質(zhì)的分子的運動狀態(tài)有關(guān)。
原子結(jié)構(gòu)
我們知道了物質(zhì)同分子組成，人們又猜測分子能不能繼續(xù)分割？科學家發(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。同時還發(fā)現(xiàn)有的分子由多個原子組成，有的分子由單個原子組成。
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……
本章學習物質(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，都是本章研究對象。學習本章知識以后，你會知道：宇宙是由什么組成的，物質(zhì)的三種常見形態(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)量的測量工具-----天平等。同時學會探究物質(zhì)的密度與質(zhì)量和體積的關(guān)系，會應用質(zhì)量和密度的知識解決一些實際應用問題。
第一節(jié) 宇宙和微觀世界（1）
(一) 學習目標
1．知識與能力目標
(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)材料的應用和發(fā)展前景。
2．過程與方法目標
(1)通過對物質(zhì)從宇宙到微觀世界的研究介紹，發(fā)現(xiàn)并說明物質(zhì)是可以分割的；
(2)通過把原子結(jié)構(gòu)與太陽系的類比，建立微觀世界的結(jié)構(gòu)模型。
3．情感、態(tài)度與價值觀目標：
通過對物質(zhì)世界的研究，認識并體驗我們生活在物質(zhì)的世界中，宇宙由物質(zhì)組成。
學習物質(zhì)的世界，體會物質(zhì)世界的奇妙。
(二) 學法點撥
物質(zhì)世界可以從以下三個層面研究：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，要借助天文望遠鏡觀察和研究：宏觀世界：地球上人類可以實地觀察和研究；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。
課前準備
○1取一根蠟燭放入小金屬罐熔化然后觀察蠟燭凝固時體積的變化。
○2查閱、收集有關(guān)太陽系、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。
教學過程
一．宇宙是由物質(zhì)組成
教師：人們說廣闊的宇宙是無邊無際的，那么，這宇宙究竟大到什么程度？宇宙萬物，變化萬千，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)了人類無限的遐想，激發(fā)了一代代科學家對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家的探究的足跡，從宏觀到微觀作旅行，對這些問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。
請同學們說出太陽系的九大行星(現(xiàn)報道發(fā)現(xiàn)第十大行星)。在太陽系示意圖中找出我們生活的地球。(在離太陽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系之中，是太陽系中的一顆普遍的行星；
太陽系置身于銀河系之中，太陽只是銀河系中幾千億科恒星中的一員；
銀河系只是數(shù)十億個星系中的一個，一束光穿越銀河系需要十萬光年；
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^測到的宇宙中擁有數(shù)十億個星系。
(3)根據(jù)以上資料、數(shù)據(jù)讓學生推理，說一說他們所想像的宇宙有多大。
(4)結(jié)論：宇宙是廣闊無垠的，大得很難以想象。
3．人類對宇宙的探究過程。
交流資料：
中國古代關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的學說；
哥白尼與日心說；
從世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，到人類第乘飛船進入太空；
美國的“阿波羅”登月計劃；
我國“神舟”號飛船的五次成功飛行。宇航員楊利偉順利進入太空繞地球航行。
隨著科學的不斷進步，人類對太空宇宙的探索越來越深入，宇宙的奧秘將逐漸被揭示。
4．宇宙的組成
問題：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)處于不停的運動和發(fā)展之中。
物質(zhì)由分子組成
○1問題：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問題的答案。古希臘人認為宇宙萬物是由水、火、土、氣四元素組成；我們的祖先認為宇宙萬物是由金、木、水、火、土五行組成。但這些看法都是不科學。到底物質(zhì)又是由什么組成的呢？
○2分割物質(zhì)實驗：
物質(zhì)分割有一個限度，分割到這一限度時小粒子能保持物質(zhì)原來性質(zhì)但用肉眼不能看到，只能借助電子顯微鏡觀察�？茖W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)原來的性質(zhì)，意大利物理學家阿伏加德羅第一個把這些粒子叫做分子。
固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型
○1學生交流課前觀察蠟凝固時體積的變化。(液體蠟在凝固時體積縮小，中間凹陷下去。)
○2問題：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)。從實驗，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：先讓學生說說他們在課堂上聽課，課間在教室里活動時，課間在操場上自由活動時這三種情況下活動的狀態(tài)和活動空間。
固體具有一定的體積和形狀；液體沒有確定的形狀，具有流動性；氣體具有很強的流動性。
○4結(jié)論：根據(jù)以上探究，可以認為物質(zhì)存在的形式與構(gòu)成物質(zhì)的分子的運動狀態(tài)有關(guān)。
原子結(jié)構(gòu)
我們知道了物質(zhì)同分子組成，人們又猜測分子能不能繼續(xù)分割？科學家發(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。同時還發(fā)現(xiàn)有的分子由多個原子組成，有的分子由單個原子組成。
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……
