必修1第二单元教学资源

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1、1.科学方法简介类别名称定义方法举例获取科学事实的方法观察通过感官或借助一定仪器，有目的、有计划地考察和描述客观对象的方法直接观察间接观察实验根据一定的研究目的，运用一定的物质手段（通常是科学仪器和设备），在人为控制或模拟自然现象的条件下获取科学事实、探索其本质和规律的方法定性实验定量实验对照实验模拟实验思想实验按照实验的模型展开的思维活动，是一种特殊实验方法理想实验想象实验整理科学事实的方法比较通过相关对象之间的对比，确定它们的差异点和共同点，并发现其共同规律的思维方法求同比较求异比较综合比较分类根据对象的共同点和差异点，将对象区分为不同的种类，而且形成有一定从属关系的不同等级的系统

2、的逻辑方法树状分类法二元分类法多元分类法类比根据两类对象之间某些相同或相似，推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法共存类比法因果类比法对称类比法综合类比法归纳从个别到一般的逻辑思维方法完全归纳法不完全归纳法科学归纳法演绎与归纳法相反，从一般到个别的逻辑思维方法分析把整体分解为部分，或把复杂事物分解为简单要素，或把过程分解为阶段，或把动态凝固为静态来研究的思维方法综合与分析相反，把各个部分、各个方面、各个层次、各种因素结合起来，动态地考察对象的思维方法构造科学理论体系的方法假说根据科学原理和事实，对未知的新事实作出的假定性说明模型通过研究模型来解释原型（被模拟的对象）的形态、特

3、征和本质的方法理想模型物理模型数学模型科学理论是系统化了的科学知识体系，它用概念、判断、推理的形式完整地反映客观对象的本质及其规律横向科学方法系统方法按照事物的系统性把对象放在系统的模式中加以考察的方法信息方法把系统的过程当作信息传递和转换的过程，通过对信息流程的分析和处理，以达到对某个复杂系统运动过程的规律性认识的方法反馈控制用系统活动的结果来调整系统活动的方法功能模拟以功能和行为的相似为基础，用模型模仿原型的功能和行为的方法黑箱方法利用外部观测、试验，通过输入、输出信息来研究黑箱功能和特征，探究其构造和机理的方法2.丁达尔效应和光散射1869年，英国科学家丁达尔发现了丁达尔效应。光

4、射到粒子上可以发生两种情况，一是当粒子直径大于入射光波长很多倍时，发生光的反射；二是当粒子直径小于入射光的波长时，发生光的散射，散射出来的光称为乳光。散射光的强度，随着颗粒半径增加而变化。悬（乳）浊液分散质粒子直径太大，对于入射光只有反射而不散射；溶液里溶质粒子太小，对于入射光散射很微弱，观察不到丁达尔效应；只有溶胶才有比较明显的乳光，这时粒子好像一个发光体，无数发光体散射的结果就形成了光的通路。散射光的强度还随着粒子浓度的增大而增加，因此，进行实验时，溶胶浓度不要太小。3.跨世纪的纳米材料1965年诺贝尔物理学奖获得者、美国加利福尼亚工学院教授费曼(R.P.Feynman)曾在195

5、9年预言：“如果有一天可以按照人的意志来安排一个个原子，将会产生怎样的奇迹？”时间仅仅过去了二十几年，到了1982年，费曼的预言便成了现实。国际商用机器公司研制成了扫描隧道显微镜（简称STM），它不仅能使人类观察到了原子，而且能够利用仪器的针尖来操纵原子，德国科学家宾尼（G.Binnig）等利用扫描隧道显微镜在镍板上将硅原子组成了“IBM”（国际商用机器公司的英文缩略语）的字样。不久，日本科学家又将硅原子堆成了一个金字塔。于是，人类也像大自然一样，成了主宰原子和分子的主人，而不仅仅是被动地去认识和利用大自然造就的原子和分子。这样，到了20和21世纪之交，人类正在悄悄地进入一个崭新的科技

6、时代──纳米科技时代。纳米科技是在纳米的尺度上研究和应用原子、分子及其结构信息的高新技术，它的最终目标是直接用具有纳米尺度的原子、分子制造有特定功能的材料，被称为纳米材料（由粒径1～100nm的粒子组成的固体材料），它是21世纪很有希望和前途的新型材料。（1）纳米材料的发现组成材料的物质颗粒变小了，“小不点”会不会与“大个子”的性质很不相同呢？这便是纳米材料的发现者德国物理学家格莱特（Grant）的科学思路。那是1980年的一天，格莱特到澳大利亚旅游，当他独自驾车横穿澳大利亚的大沙漠时，空旷、寂寞和孤独的环境反而使他的思维特别活跃和敏锐。他长期从事晶体材料的研究，了解晶体的晶粒大小对材

7、料的性能有很大的影响：晶粒越小，强度就越高。格莱特上面的设想只是材料的一般规律，他的想法一步一步地深入：如果组成材料的晶体的晶粒细到只有几个纳米大小，材料会是个什么样子呢？或许会发生“翻天覆地”的变化吧！格莱特带着这些想法回国后，立即开始试验。经过将近4年的努力，终于在1984年制得了只有几个纳米大小的超细粉末，包括各种金属、无机化合物和有机化合物的超细粉末。格莱特在研究这些超细粉末时发现了一个十分有趣的现象。众所周知，金属具有各种不同的颜色，