11.1.宇宙和微观世界

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1、第一节宇宙和微观世界教学目标知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。初步了解固态、液态、气态的微观模型，初步了解原子的结构。物理科初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。在教学过程中，使学生体会科学家探究物质结构过程中采用的物理模型的方法。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，使学生认识人类的探索将不断深入，树立科学的世界观。宇宙和微观世界第一节第十一章：多彩的物质世界思考：1、你认识的宇宙是怎样的？2、你知道地球处于宇宙的什么位置吗？3、你有没有想过我们的宇宙及其中的一切都是由什么组成的吗？一、宇宙是由物质组成的为了探索宇宙的奥秘

2、，我们人类付出了大量的心血，收获了丰硕的成果。请大家说出你所知道的与宇宙有关的知识和人类探索宇宙空间的主要方式和手段。我国很早就有嫦娥奔月的神话传说，反映了人类对太空的向往……在NASA官方网站的首页上这样写道：“人类航天的先驱者是中国的万户……他是人类历史上第一位航天员！”，而在广袤的月球上有一座山，用他的名字命名：万户山！上世纪50年代，前苏联发射了第一颗人造地球卫星；美国人阿姆斯特朗第一次将人类的脚印留在月球上；美国的“旅行者号”探测器已经离开了我们的太阳系，奔向更加深远的太空；现在人类正在为登陆火星而努力……我们国家也已将自己的航天员送上了太空，并成功实现了太

3、空行走；“嫦娥一号”已成功完成自己的使命，嫦娥工程的后两步正紧锣密鼓展开；我国也与俄罗斯签署合作协议，联合开展探测火星，并发射自己的火星探测器……人类探索宇宙奥秘的方式和手段旅行者号探测器哈勃太空望远镜射电望远镜和平号空间站航天飞机勇气号火星探测器中国太空探索的主要成就通过全人类坚持不懈的努力，宇宙的神秘面纱正在一步步被揭开……宇宙的基本结构总星系银河系河外星系太阳系地月系地月系:我们的地月系由地球和月球组成；地球是人类赖以生存的家园，月球是我们夜间唯一的自然“光源”，同时也是人类未来探索太空和空间移民的理想基地。（数十亿个）一束光穿越银河系要十万年的时间（十万光年）

4、（几千亿颗恒星的一员）太阳系:由一颗恒星：太阳，八颗行星：水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星，以及彗星和其它小行星组成。太阳系的八大行星都围绕太阳自西向东公转的同时也在自转，而金星是其中唯一一颗自东向西自转的行星。土星周围有美丽的光环，事实上这些光环都是有一些小行星、陨石，尘埃组成。在火星和木星之间有一条小行星带，由许许多多直径在10千米、100千米左右的小行星组成。太阳系太阳水星金星火星天王星海王星地球木星土星地球和太阳所在的恒星系统，呈螺旋盘状，银盘的直径约10万光年，厚度约为1万光年。银盘由四条巨大的旋臂环绕组成，太阳就位于人马座旋臂和英仙座旋臂

5、之间的猎户座旋臂上，离银河系中心约3万光年。银河系: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。科学家们借助于先进的观测技术和手段，对星系光谱进行研究发现：所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离越来越大。据此我们可以知道我们的宇宙正在不断地膨胀。经过这么多的了解，我们应该已经知道，宇宙及其中的一切都是有各种各样的物质组成的，而且所有的物质都处在永不停息的运动和发展之中。宇宙是由物质组成的物质又是由什么组成的呢？二、物质是由分子构成的我们来想象一

6、下这样的现象：将一块糖进行分割直到它不再有甜味，这时的微粒还能叫糖吗？显然是不能的！我们将保持糖的甜味这种基本性质不变的最小微粒叫糖分子，所以，糖是由糖分子构成的。同样的道理，我们将一块玻璃打碎，然后一直分下去，也可以分到保持玻璃基本性质不变的最小微粒，玻璃的分子；而水可以分到水分子；铁可以分成铁分子，……所以，一切物质都是由分子组成的，分子是保持物质原来性质的最小微粒。现在，请你们撕一张纸，直到你无法再撕为止，那么这些你认为的最小纸片是组成纸的分子吗？不是，将纸放到显微镜下你会发现它依然非常大，还可以再分，直到分成一个个分子。分子非常小，如果把分子看成球形，一般分子

7、的大小只有百亿分之几米，通常以10-10米（埃）做单位来量度，只有在电子显微镜下我们才能看到。分子很小，用肉眼都不能见到，只能借助电子显微镜才能看到，那么分子是不是最小的微粒呢？我们还以分割糖粒为例，倘若分割到分子尺度时，它还保持着糖的性质，也就是说它还甜。如果再分下去，不再有甜味的小微粒就不再是糖了，得到的不再有甜味的小微粒就是原子，说明物质是由分子组成，分子又是由原子组成的。原子的半径大约为10-10m，人们肉眼可以看见的最小灰尘，其中也包含了大约1015个原子。三、原子及其结构原子比分子还小，但原子并不是最小的颗粒，原子还可以再分。而原子则是由