从一则科学史实来感悟科学探究的要素.doc

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1、读科学史实，悟探究要素山东临沂沂州实验学校潘淳科学探究不仅是学习化学的重要方式，同时也是化学课程的重要内容。一个完整的科学探究过程包含着如下八个要索「提出问题”、“猜想与假设”、“制定计划”、“进行实验”、“收集证据”、“解释与结论”、“反思与评价”、“交流与表达”。那么，科学探究诸要素的意义是什么？各耍素要求我们达到什么样的目标？要回答这个问题，首要的是在探究活动屮去体验和总结，也可以通过分析实验探究题來体会和归纳。倘若通过学习科学史实的方法来感悟科学探究的要素，那将使我们在学习科学家的探究思路和方法的基础上，开阔

2、知识视野,提升对科学探究各耍素含义的理解。下面给出一则科学史实，并在每一段的后面留上括号，看看你能否根据对科学探究要素的理解，将相应的要素填写在括号里。敲开原子核的大门自从发现原子核和电子以后，物理学家卢瑟福一直在考虑一个问题：能否打开原子核？原子核内究竟有什么？可是，原子核很小。比如，一个金原子核的半径只有1（T米〜10一"米。怎么能打开原子核呢？他回想起和盖革一起做过的Q粒子散射实验（由这个实验发现了原子核），当时发现有极少数的a粒子会反弹冋来，这是由于受到同性斥力的缘故。能不能设法使a粒子克服斥力，打到原子核上

3、呢？……（1）要使a粒子打到原子核上，需要两个条件：第一，a粒子的速度要足够大,卢瑟福选用了镭蜕变而放出来的C1粒子，它的速度达到19200K1H/S；第二，因为同性电荷斥力的大小与电荷的多少成正比，要使a粒子能打到原子核上，那么这个原子核的阳电核越少越好，所以要选用核电荷数小的原子做实验。……(2)子，罐中放着一片涂有放射性元索——镭的小片,它不断的射出快速的a粒子（如图所示）。正对着这个小片的铜罐另一端，有个小窗口，窗口上涂着气莠畐翕蠶于是，卢瑟福做了一个可以抽真空的黄铜罐硫化锌。若有Q粒子射在窗口上，窗口就会发

4、出闪「讪欄呻光。镭放射出的Q粒子在空气中能射7cm远。在铜罐中，涂有镭的小片离硫化锌窗口的距离稍大于7cm,所以粒子刚好射不到硫化锌窗口上，一般情况下，窗口也不会发出闪光。（3）卢瑟福让他的助手抽掉罐中的空气，换上各种不同的气体来研究。在罐内充了氢气后，本来不发光的硫化锌窗口出现了闪光。但是这闪光和a粒子所发出来的闪光不一样，可能是一种新的粒子。这是什么粒子呢？进一步的实验证明，原來它就是失去电子的氢原子氢核。（4）可以这样来解释：快速的a粒子正对着氢原子核碰过去，就像我们弹玻璃球一样，一个球弹到另一个球上，就把另一

5、个球弹开了；由于Q粒子的质量是氢核的4倍，所以碰撞以后，氢核以更大的速度弹开去了。这个实验证明，a粒子确实打到氢原子核上了。……（5）实验继续进行：铜罐内换上了二氧化碳气体和氧气，这时候，硫化锌窗口不发生闪光。看来氧核和碳核祁比较重，即使受到a粒子的碰撞，也弹不远。而换上了氮气后，窗口上又岀现闪光了。（6）难道是a粒子推动了氮原子核吗？这不可能，因为氮原子核的质量耍比a粒子大两倍。进一步的研究表明，引起硫化锌闪光的还是氢原子核。……（7）这乂是一个重大发现。大家热烈讨论了这个现象，有人提出，这是Q粒子撞击了氮原子核，

6、从氮原子核中打出来氢原子核。……（8）“这是可能的。”卢瑟福说，“但是，现在下这个结论还早了点，谁能保证我们用的氮气屮没有混入一些氢气或水汽呢？要知道，一个水分子有两个氢原子，Q粒子打到水分子上，也会把氢原子打下来，那就是击破了分子，而不是击破了原子核……（9）科学是不容许一点马虎的，他们更仔细的做起实验来。他们把氮气中的水汽和可能存在的氢气都排除干净以后，再把它充到铜罐内去做实验，结果在Q粒子的轰击下，还是出现了高速的氢原子核。……（10）氮原子核真的被Q粒子打破了！……（11）是不是述可以打破一些别的元素的原子核

7、呢？……（12）他们改装了仪器，又做了不少实验。结果发现，用a粒子射击氛、镁、硅、硫、氯、氮和钾，都能打出高速的氢原子核来。……（13）原子核被打破了！在各种元素的原子核里面，都打出了氢原子核。这说明氢原子核是各种元素的原子核的重耍组成部分。卢瑟福给氢原子核起了一个专门的名字——质子。……（14）读过这篇科学史实后，看看你的感悟是否正确吧！（参考答案）1-提出问题2-猜想与假设3-进行实验4-收集证据5-解释与结论6-进行实验7-反思与评价8-猜想与彳艮设9-反思与评价10-进行实验11-解释与结论12-猜想与作艮设

8、13-收集证据14-解释与结论