第十一單元原子和宇宙.docVIP

第十一单元 原子和宇宙 本单元的知识由微观和宇观两个世界的物质特性和规律组成，微观部分由原子的核式结构、物质的放射性：原子核的组成以及核能及其利用组成，宇观部分由万有引力定律、宇宙的结构及天体的演化组成。 本单元中，原子的核式结构及原子核的组成是微观部分的核心概念，万有引力定律为核心规律。人们对微观和宇观世界的物质特性和规律的认知过程、方法是学习本单元知识的主线，微观世界和宇观世界的物理知识极大地拓展了人们的视野，增强了人类认识和利用自然的能力。因此，学习本单元的知识有助于建立科学的物质观、宇宙观。 原子的核式结构是在对卢瑟福的α粒子散射实验理解的基础上建立的。在了解科学家当年的研究工作的过程中逐步了解物质的放射性及原子核的组成，并利用电场的知识理解三种射线的性质。如何得到大量的核能、如何和平利用核能是学习重核裂变、链式反应及核电站有关知识的指导思想。在学习万有引力定律及其发现的过程中，通过卡文迪什实验感受微小量放大的科学思想，感悟万有引力定律的发现对人类文明史的重大推动作用。对宇宙的基本结构的认识是在学习一些现象的过程中由近及远展开的。在本单元的学习中要注意感受人类认识自然规律的科学方法，感悟科学家的科学精神、人文精神和治学态度，激发勇于进行科学探究的情感和毅力，增强科学的物质观和宇宙观。 学习要求 内容 1．原子的核式结构。 2．物质的放射性。 3．原子核的组成。 4．重核裂变。链式反应。 5．核能的应用，核电站。 6．我国核工业的发展。 7．万有引力定律。 8．宇宙的基本结构。 9．天体的演化。 要求 1．知道原子的核式结构 知道卢瑟福的α粒子散射实验的装置及现象，能说出各部分的名称及作用；知道原子核的核式结构，感受提出假设、建立物理模型、实验验证等物理学的研究方法，明白科学家对于不能直接感知的事物的认识方法。从汤姆孙的“葡萄干蛋糕”模型到卢瑟福的核式结构模型，明白人类对物质结构的认识是个不断深化的过程，感悟探索真理、研究科学的艰辛。 2．知道物质的放射性 知道物质的放射性和天然放射现象，知道放射线来自于原子核。知道α、β、γ射线的本质和电离本领、穿透性以及速度等基本特性，能根据射线在电场中的运动轨迹确定三种射线的名称；知道射线的基本应用和防护方法。通过对放射线探测方法的学习，认识物理实验的间接测量方法。通过学习科学家们关于放射现象的工作及贡献，感悟历史的偶然与必然，感悟科学家的科学精神、人文精神及科学态度。 3．知道原子核的组成 知道原子核是由核子（质子和中子）组成的；知道原子核的常用符号AZX的意义，能书写常用粒子及原子核的符号。认识科学家利用原子核的人工转变对原子核内部结构进行研究的方法。通过对中子发现过程的了解，感受分析推理、理论预见、实验验证的探究物质世界的研究方法，培养勇于进行探究的情感和毅力。 4．知道重核的裂变，知道链式反应 知道原子核变化时会放出核能，知道重核裂变是获取核能的有效途径之一；知道链式反应和产生链式反应的条件。在利用骨牌模拟链式反应的活动中感受类比的学习方法。 5．知道核能的应用，知道核电站 知道反应堆、核电站的基本构成和基本原理；知道核能在能源、军事、生命科学等领域的应用。知道核能的开发与利用是一把双刃剑，感悟核问题对建立一个和平、和谐世界的重要意义。 6．知道我国核工业的发展 知道我国核工业的发展现状和发展前景，利用阅读课本、网络查询、收集资料等课题研究手段了解我国核物理研究和核工业取得的成就以及有关政策，感悟邓稼先等科学家乐于奉献、报效祖国的精神，树立献身科学的远大理想。 7．理解万有引力定律 知道行星运动的基本特点，知道万有引力是存在于一切物体之间的一种基本相互作用力，理解万有引力定律，感悟万有引力定律对天体运动研究的重要影响。知道万有引力恒量的测量，感受测量中微小量放大的科学方法。 8．知道宇宙的基本结构 知道目前人们观察到的宇宙图景，能简要描述太阳系、银河系、宇宙的大致图景，认识阅读资料、网络查询、观看视频、相互交流等多种开展学习的方法，关注宇宙学研究的进展，感受宇宙学的一些研究方法，感悟探知宇宙结构的曲折、艰辛和执着。 9．知道天体的演化 知道天体演化的主要阶段。通过对恒星演化的学习，感悟天体演化的漫长历程，建立正确的物质观和宇宙观。 【说明】在学习万有引力定律时，只要求理解定律的内容及发现过程，不要求进行有关天体运动的计算。 学习指引 知识梳理 实验指要 本单元没有学生实验，但著名的α粒子散射实验非常重要，要了解该实验的装置，理解卢瑟福对实验现象的分析并由此得出的原子的核式结构模型。 1．主要器材：α粒子源、金箔、光屏、显微镜。 2．注意事项： （1）当有α粒子打到光屏上时，通过显微镜可在光屏上观察到一个亮点。显微镜和光屏可一起在圆轨道上移动。 （2）绝