第一篇:葡萄糖教案(合作式)(本站推薦)
單糖 葡萄糖
教學目標
1.了解葡萄糖的物理性質和重要化學性質——還原性。2.了解葡萄糖對人體的重要性及其他重要用途。3.常識性介紹葡萄糖的制法。
4.通過葡萄糖開鏈型結構簡式的推導,進一步認識性質反映結構,根據性質實驗推測物質結構的化學思想方法。教學過程
【講述】能源是當代全人類面臨的幾個重大而緊迫的問題之一。我們已經學習過三種最重要的化石能源(礦物能源)——煤、石油和天然氣,它們跟人類的生產和生活關系密切。另一類跟我們每個人的生存、溫飽息息相關的三種最重要的生物能源或人體能源是糖類、脂肪和蛋白質。我們現在開始學習和研究在自然界分布極廣的一種有機物——糖類的一些基礎知識。
[評注:從學生已學習過的化石能源入手,引出生物能源,使學生樹立能源意識。從舊知引入新知也易激發學生的學習興趣和積極性。] 【板書】糖類
【講述】請同學們說出自己知道的帶糖字的物質。(盡可能讓學生舉例,如白糖、紅糖、蜜糖、糖果、葡萄糖。)
(先對同學舉出的糖,從純凈物、混合物的角度加以區分,并思考它們是不是屬于化學中的糖類。)
帶糖字的物質如葡萄糖、果糖、蔗糖(展示樣品)屬于糖類,不帶糖字的物質,如淀粉、纖維素(展示淀粉、棉花、濾紙等樣品)也屬于糖類,而且是很重要的糖類。它們的化學內涵我們將分別學習。糖類習慣上叫碳水化合物。為什么這樣稱呼呢?(可讓同學顧名思義地猜測。)因為化學家最初發現的糖類化合物都是由碳、氫和氧三種元素組成的,而且其中氫和氧的原子數之比跟水的組成相同。于是,誤認為糖類是碳的水化物,并用通式Cn(H2O)m表示。人類的認識總是不斷發展的。后來發現,有些糖如鼠李糖(C6H12O5)、脫氧核糖(C5H10O4)等化合物分子中的氫和氧的原子數的比不是2∶1。許多分子式符合Cn(H2O)m通式的化合物,例如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3),卻不屬于糖類。可見,碳水化合物這個名稱并不確切,但因沿用已久,目前還在使用,只是已失去它的原意。
糖類一般分為單糖(最簡單的糖)、低聚糖和多糖三類。糖通常按天然來源命名。例如,葡萄糖從葡萄汁中提取而得名,由甘蔗汁提取的糖叫蔗糖,由水果汁提取的糖叫果糖。我們首先研究最重要的單糖——葡萄糖。【板書】
一、葡萄糖 1.葡萄糖的物理性質 【展示】一瓶葡萄糖樣品
(請一位同學通過觀察和實驗,描述葡萄糖的物理性質,包括顏色、狀態、味道,在水中和無水乙醇中的溶解性,并適當地跟果糖、白糖對比。注意表述的準確性和實驗操作的規范性。)葡萄糖是白色晶體,有甜味,易溶于水而難溶于乙醇。從甜味看,果糖>蔗糖>葡萄糖
【講述】葡萄糖是有機物,為什么易溶于水而難溶于乙醇呢?這跟葡萄糖的分子結構有關。
【板書】2.葡萄糖的分子式和結構簡式
【討論】通過下列事實推導葡萄糖的分子式和結構簡式。(出示小黑板)
(1)把葡萄糖和鎂粉按適當比例混合加熱,得到黑色炭粉、白色的氧化鎂粉末和氫氣。
(2)葡萄糖的相對分子質量是180,其中含碳40%,含氫6.7%,含氧53.3%。
(3)lmol葡萄糖能跟5mol乙酸酐[(CH3CO)2O]相互完全反應,生成lmol五乙酸葡萄糖酯和5mol乙酸。
(4)葡萄糖能發生銀鏡反應,跟堿性氫氧化銅懸濁液共熱時得到紅色沉淀。
(5)葡萄糖用鈉汞齊還原后得到正己六醇。(要求:①從每一事實中得出一個結論。②綜合以上各實驗,得出整體結論。③寫出事實(3)、(4)的化學反應方程式。先個人思考,再相互討論。)
(抽同學回答,由其他同學作出評價,或進行補充、糾正。)師:根據哪些事實推出葡萄糖的分子式?
生:事實(1)說明,葡萄糖由碳、氫和氧三種元素組成。根據事實(2),l分子葡萄糖中含碳原子(180×40%)/12=6個,含H原子(180×6.7%)/1=12個,含氧原子(180×53.3%)/16=6個。所以,葡萄糖的分子式是C6H12O6。(計算思路可以多種多樣。)師:再根據哪些事實推出葡萄糖的結構簡式?試寫出它的結構簡式。
生:事實(3)說明1個葡萄糖分子里有5個羥基。事實(4)說明,葡萄糖分子里含有醛基。事實(5)說明,葡萄糖分子有直鏈結構,5個羥基分別連接在5個碳原子上。(插問:5個羥基為什么分別連在5個碳原于上?讓學生思考回答后指出:兩個羥基連接在同一個碳原子上一般是不穩定的,易脫去一分子水而變成碳基。)綜合分析,葡萄糖的結構簡式是
【板書】CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO 或CH2OH(CHOH)4CHO 師:寫結構簡式必須符合價鍵規則。有機化合物中碳原子跟其他原子通常形成4個共價鍵,這一點十分重要。
從葡萄糖的結構簡式看出,它是一種多羥基醛。糖類從結構上看,一般是多羥基醛或多羥基酮(例如果糖),或者是能水解生成多羥基醛或多羥基酮的化合物(例如淀粉)。
葡萄糖易溶于水,難溶于純乙醇,這跟分子的極性有關。上述推導表明,實驗方法是研究物質性質和結構的基本方法。性質反映結構,可以由物質的性質推測物質的可能結構。
[評注:根據實驗事實,由計算和邏輯推理推導葡萄糖的結構式,再根據葡萄糖的結構推測它的性質。這是研究物質的性質和結構的重要方法,也是認識事物本質的一種思維方式。在元素化合物知識的教學中要抓住這一方法。] 師:上述事實反映葡萄糖有哪些重要化學性質? 生:(還原性、酯化反應。歸結到官能團的特性。)【板書】3.葡萄糖的還原性
【復習】回憶乙醛的銀鏡反應和還原氫氧化銅的實驗。銀鏡反應實驗成敗的關鍵是什么?
(要求答出:①銀氨溶液的配制:在AgNO3溶液中逐滴加入氨水,邊加邊振蕩試管,至最初出現的沉淀剛好消失為止。②試管必須十分潔凈。③反應在堿性環境中進行。)
【閱讀】教材上有關葡萄糖銀鏡反應和還原氫氧化銅的演示實驗部分。
【實驗】抽兩位同學上講臺,分別演示這兩個實驗。另抽兩位同學板書有關反應的化學方程式。
(1)CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-→ CH2OH(CHOH)4COOH+2Ag↓+H2O+4NH3(2)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2→ CH2OH(CHOH)4COOH+ Cu2O↓+2H2O 【討論】讓其他同學對實驗操作和化學方程式書寫予以評價。【板書】4.葡萄糖的重要性和用途
【講述】葡萄糖的銀鏡反應長期應用于制作鏡子、熱水瓶膽和保溫杯膽的鍍銀工藝。
葡萄糖對人體及其活動至關重要,它是人體所需能量(包括維持體溫的熱量)的主要來源。人饑餓時或劇烈運動后,有時心里發慌,喝一杯葡萄糖水能很快定心安神。因為喝進的葡萄糖可以較快地升高已降低的血糖(即葡萄糖)水平,使它恢復正常值。病人手術后或進食困難的病人,需要注射葡萄糖營養劑或葡萄糖生理鹽水。喪失體內自我調節血糖水平的人會得糖尿病(血糖水平過高,使尿液中含有葡萄糖)。血糖水平大致是個常數,過高、過低都危害健康。【思考】聯系生物學的有關知識,葡萄糖在人體內釋放能量的化學原理是什么?寫出反應的化學方程式。
【講述】葡萄糖在體內釋放能量的化學原理,是血液中的葡萄糖(即血糖)跟血紅蛋白輸送的氧氣發生放熱反應。C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)+2804kJ 在體內,這一反應是逐步緩慢進行的。葡萄糖放出的能量,既能維持體溫,又使多余的葡萄糖變成新的貯能物質,其中之一是脂肪。葡萄糖還可用作生產維生素C、味精和葡萄糖酸鈣(一種抗皮膚過敏藥劑)的原料。印染和制革工業還可用它作還原劑。【板書】5.葡萄糖的制取
【講述】葡萄糖廣泛存在于動植物體內,除葡萄和血液外,植物的根、莖、葉、花中都或多或少含有它。在蜂蜜里,人和動物的淋巴液、脊髓液里也都含有葡萄糖。葡萄糖的需求量很大,天然葡萄糖遠遠滿足不了需要。那么,工業上是怎樣制取葡萄糖的呢? 工業上通常用淀粉催化水解法制取葡萄糖。
過去采用硫酸等無機酸作催化劑,需在加壓下進行,不但生產成本高,而且效率較低,質量也不很高。受人體內淀粉水解的啟示,現在采用生物催化水解法(酶水解法)制取,成本降低了,效率和質量卻大大提高。所以,生物模擬法是工業生產的一個重要方向。后面我們將學習其他重要的糖類,請做好預習。
【作業】怎樣檢驗某人是否患有糖尿病?請設計一個最簡單的實驗方案。
(課本習題略。)教學說明 略 專家評注
本課重視充分利用化學事實,通過觀察實驗現象、思考、推理等方法,引導學生推導出物質的結構,再以物質的結構指導對物質性質的學習。最后,根據物質的性質,確定物質的用途,使學生獲得較系統的知識。教師注意引導學生充分利用已有的知識和化學事實積極思維,使學生在學習中接受科學思維方法的熏陶,同時受到內因是變化的根據,外因是變化的條件這一辯證唯物主義的教育。本課的另一特點是重視跟實際結合。教學時盡可能使葡萄糖的知識跟生產、生活相聯系,以激發學生的學習興趣,又有利于知識的理解和運用,有助于發展學生的智能和創造意識。
第二篇:化學教案-第七章 第一節 葡萄糖-教學教案
第一節 葡萄糖
教學目標
知識技能: 了解糖類的組成和分類
.掌握葡萄糖的結構簡式和重要性質,了解葡萄糖的制法和用途.了解果糖的性質和它在結構上跟葡萄糖的差別
科學方法: 引導和啟發和實驗驗證的方法.重點、難點;葡萄糖的結構和性質.教學過程設計
[引入] 什么是糖? 哪些物質屬于糖?
[學生討論]
[講解] 糖類在以前叫做碳水化合物, 曾經用一個通式來表示: cn(h2o)m;
因為在最初發現的糖類都是有c、h、o三種元素組成,并且
分子中的h原子和o原子的個數比恰好是2:1.當時就誤認為糖是由碳和水組成的化合物.現在還一直在沿用這種叫法,通式并不反映結構: h和o 并不是以結合成水的形式存在的.通式的應用是有限度的: 鼠李糖 c6h12o5 甲醛 乙酸 乳酸等
[設問] 如何給糖類下一個準確的定義呢?
[板書] 糖類: 從結構上看,它一般是多羥基醛或多羥基酮,以及水解生成它們的物質.[板書] 糖的分類: 單糖 低聚糖 多糖
[過渡] 在單糖中大家比較熟悉的有葡萄糖 果糖 五碳糖(核糖和脫氧核糖)等.下面我們有重點的學習葡萄糖以及簡單了解其它單糖.[板書] 一.葡萄糖
葡萄糖的結構和性質:
物理性質: 白色晶體 溶于水 不及蔗糖甜(葡萄汁 甜味水果 蜂蜜)
分子式 c6h12o6(180)最簡式: ch2o(30)
結構簡式: ch2oh-choh-choh-choh-choh-cho
或ch2oh(choh)4cho 或 cho(choh)4ch2oh
化學性質: 還原反應:
銀鏡反應:
ch2oh(choh)4ch +2[ag(nh3)2]oh==ch2oh-(choh)4coonh4++ 2ag + h2o + 3nh3
與新制cu(oh)2作用
ch2oh-(choh)4-cho + 2cu(oh)2 ==ch2oh-(choh)4-cooh+ cu2o + h2o
與氧氣反應(有氧呼吸和無氧呼吸)
3.酯化反應: 與乙酸、乙酸酐作用生成葡萄糖五乙酸酯
[指導] 讓學生學會寫復雜的反應方程式.制法: 淀粉催化(硫酸)水解
催化劑
(c6h10o5)n + nh2o ===== nc6h12o6
用途:
營養物質: c6h12o6(s)+ 6o2(g)=====6co2(g)+ 6h2o(l)+ 2804kj
醫療 糖果 制鏡和熱水瓶膽鍍銀
二.果糖
分子式: c6h12o6(與葡萄糖同分異構)式量180存在水果 蜂蜜 比蔗糖甜純凈的果糖是白色晶體,通常是粘稠的液體,易溶于水.結構簡式: ch2oh-choh-choh-choh-co-ch2oh(多羥基酮)化學性質: 可以發生銀鏡反應!【隨堂檢測】 [小結]
第三篇:葡萄糖注射液生產工藝
葡萄糖注射液生產工藝
1、處方:
葡萄糖37.5g
注射用水加至1000ml2、制備工藝:
取葡萄糖,溶解在約全量(630000 ml)的三分之一的注射用水中,加入該溶液量0.2%針用活性碳,煮沸20分鐘,脫碳,反復濾至澄明,至稀配罐,加注射用水至500000 ml,鹽酸調PH4.5-5.0,攪拌循環15分鐘,中間體取樣檢驗,根據含量加注射用水至全量,攪拌30分鐘,經0.45微米、0.22微米微孔濾柱過濾,灌裝(10.5 ml/支)、充氮、115℃、30分鐘滅菌,裝入安瓶周轉箱中,計數。
生產技術部2008、10、21
第四篇:《背影》教案(基于問題的合作式)
背影
教學目標
1、抓住“背影”這一感情聚焦點,展示人物心靈的寫法。
2、樸實的語言風格。
3、通過體味文章所表現的父親的深深的愛子之情,培養學生“關愛他人”的優良品德。教學重點:
1.課文的線索;抓住人物特定環境下的特征敘事抒情。2.樸實的語言中包含的父子深情。教學難點:抓住特定環境下的特征敘事。
教學課時:兩課時
媒體應用:多媒體投影儀
教學過程:
一、導入新課
一見到大家精神的樣子,我就感到非常高興!我對大家有著非常好的印象,我非常高興有這樣一個機會跟大家一起學習,愿我們今天的學習合作愉快!今天我們共同學習朱自清先生的著名散文——《背影》(板書課題--背影)
一談到中國的現代散文,不能不提到朱自清先生;一談到朱自清先生的散文,就不能不提到《背影》。《背影》這篇散文因其成功地描述了“父愛”這一主題而被人們廣為傳誦。——提到“父愛”這個話題,有一件事令我刻骨銘心(講一件親身經歷的動人故事導入到課文的范讀上來,爭取聲情并茂,感人淚下)。下面我們就來共同看一看朱自清先生是怎樣描寫這“深沉的父愛”的。
二、教學新課
(一)整體感知
教師范讀一遍課文(放伴奏音樂,力求生動)。
讓學生整體把握課文內容。
(二)師生共同研習課文(以學生自主探究討論為主,教師只點撥要點即可)
1、教師提問:剛才提到,《背影》這篇散文因其成功地描述了“父愛”這一主題而被人們廣為傳誦。讀完這篇散文之后,你覺得作者是通過選取什么角度來表達“父愛”這一主題的?
明確:作者是通過選取“背影”這個角度來表達“父愛”這一主題的。
2、本文的題目是“背影”,文中一共幾次寫到“背影”?
明確:第一次:點題的背影;第二次:買橘子的背影;第三次:離別時的背影;第四次:思念中的背影。
3、這四次對背影的描寫哪一次給你留下的印象最深?(應該是第二次:買橘子的背影)然后,讓指名學生單個朗讀,比較哪個學生朗讀得比較好,教師在朗讀技巧(輕重音)上加以指導,找出應重讀的詞,加以體會,教師適時加以引導。然后,教師適時提問:作者是怎樣描寫刻畫父親買橘子的背影的?
明確:作者對父親買橘子的背影進行了細致地描寫刻畫,作者首先寫了父親的衣著:(讓學生齊讀課文)“戴著黑布小帽,穿著黑布大馬褂,深青布棉袍”描寫父親的穿著突出了什么顏色?(黑色)為什么突出黑色?(穿黑色衣服與他家中死了親人有關,黑色給人以壓抑沉重的感覺,這是一個沉重的背影!)
板書:沉重
作者接著又描寫了父親走路的姿勢:(讓學生齊讀課文)作者用了一個什么詞描寫了父親走路的姿勢?(蹣跚)這個詞是什么意思?請同學們動手寫一寫這個詞,并想一想,作者為什么用“蹣跚”這個詞?你能體會到作者當時的心情嗎?(走路蹣跚的父親要經過鐵道,一不小心就會磕著碰著,一定是令人十分擔心的!)這是一個蹣跚的背影!
板書:蹣跚
板書后教師提問:作者又寫了什么?(父親爬月臺)作者是怎樣描寫的?(學生齊讀課文)這句話運用了什么描寫方法?(動作描寫)這個句子作者運用了哪幾個動詞?(“攀”、“縮”、“傾”)為何用“攀”不用“抓”?(因為無物可抓,只能用手按住,然后用力支撐起身體向上“攀”這需要力量,而一個上了年紀的父親,這一“攀”是多么地令人揪心啊!)用“縮”字有什么好處?(“縮”字說明無處可蹬,腳是懸空的,這樣全身的力量全在手上了,如果手掌支撐不住,那就有摔下去的危險。這時的兒子,心情該多么得緊張啊!)同樣,用“傾”字用得也十分巧妙。父親的身體肥胖,自然不像小伙子那樣靈便,他“向左微傾,顯出努力的樣子”,這一個“傾”字表明父親要爬上月臺雖然十分艱難,但又十分努力的樣子。這是一個艱難努力的背影!
板書:艱難努力
要求學生齊讀這幾句話,要突出應重讀的詞。
4、我們描寫人物的肖像,常常以正面描寫為主。比如:“皺紋很深”,“兩鬢蒼蒼”等等,本文的作者為什么不寫父親的正面,而只寫父親的背影呢?(學生的答案可能是多方面的,教師適當予以肯定)
討論后明確:朱自清先生的散文特點擅長選取表達感情的聚焦點。本文的聚焦點就是“背影”。這張“背影”就凝聚著“深深的父愛!”,日常生活中,蘊含父愛的事例還有很多,而作者只去寫“背影”,正好獲得了以少的材料表達豐富感情的效果。這個聚焦點“背影”留給我們的印象也就十分深刻了。作者并不是第一次看到父親的背影。這張背影對兒子來說太熟悉了,如果是在平常,父親的背影不會令兒子感動得掉下眼淚來,感動的原因是父親的背影出現不平常的背景下。文章前三段已作交待:祖母去世,滿院狼藉,償還欠債,光景慘淡。失去親人,父親的內心是悲痛的,失業等境況又使他的內心充滿了憂愁,父親肩上的擔子是沉重的,然而此時的父親擔心兒子看到家庭的變故影響學業,便寬慰兒子說:“事已如此,不必難過,好在天無絕人之路!”還決定親自送兒子上火車。在這種情況下,作者深深理解了父親對自己深深的愛,但作者更加愛自己的父親。作者這時看到父親的背影情不自禁的流下了眼淚,這是心疼的淚水,這是感激的淚水。
5、本文的語言是十分樸實的,特別是父親的話,雖然不多,卻含義豐富。請問:父親一共說了幾句話?(學生指出句子后,師生共同體味父親言語里面蘊涵的深厚感情。在學生自主、探究、討論的基礎上,教師加以適當引導、點撥)
(1)“事已如此,不必難過,好在天無絕人之路!”父親這是做什么?(這是在寬慰兒子)這時最悲痛的人是誰?(是父親)為什么寬慰兒子?(怕家庭的變故會影響兒子的學業)父親表面上比較想得開,這是為了寬慰兒子,實際上他把悲痛壓在了心底,不讓兒子看到,這是一個多么善良的父親啊!
(2)“不要緊,他們去不好!”父親為什么這樣說?(學生討論回答后明確:父親擔心茶房照顧不周,還是自己去放心,)
(3)“我買幾個橘子去,你就在此地,不要走動。”父親為何買橘子?(擔心兒子路上口渴。)這個父親對兒子是多么得體貼入微啊!
(4)“我走了,到那邊來信。”這句話說明了什么?(說明父親擔心兒子是否順利地到達北京。)
(5)“進去吧,里頭沒人。”這句話的言外之意是什么?(父親擔心行李的安全。)同學們看,這真是“兒行千里父擔憂啊!”
這五句話沒有華麗的辭藻,語言樸實,但一言一語都充滿了父親對兒子的關心體貼之情,誰說父愛不細膩,誰說父愛不偉大,這就是偉大的父愛!
三、總結梳理,回扣目標
這篇文章通過運用抓住“背影”這個聚焦點的寫法,運用樸素的語言,表達了“深深的父愛”這一主題。
四、拓展
同學們,講到這里,我不由地想起了電視劇《咱爸咱媽》的主題歌——《父親》這首歌,大家熟悉不熟悉?(熟悉)我給大家唱一下好不好?(好)(演唱“父親”)
在日常生活中,我們接受了來自父母、祖輩、老師同學對我們的許多關愛,面對這些“關愛”,我們應當怎樣做呢?(在日常生活中,我們不僅要善于接受別人的關愛,還要善于理解別人,以實際行動去關愛別人,我們要做一個愛自己,更愛別人的人。)
五、布置作業
請同學們結合自己的日常生活,寫一篇記述父母、祖輩、老師、同學關愛自己的文章,題目自擬。
第五篇:人類認識的宇宙的教案(合作式)
人類認識的宇宙
一、素質教育目標
(一)知識教學點 1.從天體系統認識宇宙。
2.從太陽系圖和九大行星數據認識地球的宇宙環境。
(二)能力訓練點
1.分析太陽系圖,在圖上獲取信息的能力。2.分析九大行星數據,歸納思維的訓練。
(三)德育滲透點 1.正確宇宙觀的建立。2.地球是一顆普通的行星。
二、教學重點、難點、疑點及解決辦法
1.重點:天體系統的遞進關系。2.難點:如何理解宇宙無限的概念。3.疑點:有無地外生命。
4.解決辦法:通過示意圖和具體數據建立正確的宇宙觀和地球觀。
三、課時安排
1課時。
四、學生活動設計
1.請學生畫出自己想象中的宇宙模式,用以檢查學生對宇宙的認識程度和問題所在。2.請學生討論地球上為什么會有生命。
五、教學步驟
(一)明確目標
1.認識天體類別和天體系統級別。2.分析地球的宇宙環境和地球初期活動。
(二)整體感知
通過錄像使學生感知地球所在的宇宙環境的結構。
(三)重點、難點的學習與目標完成過程 1.我們認識的宇宙 學生討論:
(1)請學生列舉出宇宙中都有什么形態的物質存在?——天體概念恒星、月亮、流星、土星、星云、彗星、小行星、星際物質。教師:出示各種天體的圖片,佐證、補充學生的回答。
強調:地球是一個普通的天體。這是使學生站在宇宙的角度客觀地觀察地球的第一步。
(2)天體與天體之間有無關系,是什么關系?——天體系統教師提示:月亮與地球是什么關系,木星與太陽是什么關系。概念:天體之間通過相互吸引和相互繞轉形成天體系統。
學生:自己說出從低級到高級的天體系統,教師補充。地月系——太陽系——銀河系和河外星系——總星系。*小知識:
*思考:怎樣理解宇宙的無限?教師給出空間尺度以佐證、說明。
*學生活動:
地球半徑直徑(6371千米)/太陽半徑(69.6萬千米)= 太陽系直徑(120億千米)/銀河系直徑(7萬光年)= 銀河系直徑(7萬光年)/總星系半徑(200億光年)= 地球半徑(6371千米)/總星系半徑(200億光年)= 結論:地球在宇宙中是滄海一粟。2.一顆普通而又特殊的行星——地球
提出問題:地球是太陽系中至今所知的唯一存在生命的星球,你認為地球上的哪些條件是生命生存所必需的?
學生討論:有氧的大氣;有水;溫度適宜;安全的空間環境;其它。提出問題:太陽系的其它星球為什么不完全具備這些條件? 讀圖分析:地球在怎樣的一個宇宙環境中。
讀[太陽系示意圖]和[九大行星比較數據]你有何啟發? 學生討論:
(1)行星公轉軌道近似為不等距同心圓,行星各占一個軌道,且基本在一個平面上運行,地球的宇宙環境安全。
(2)地球位于第三個軌道上,使地表溫度不致太冷或太熱。
(3)地球的密度較大,能夠吸引住氣體分子,為宇宙物質的侵入設置了一道屏障,大部分流星消失在大氣層中。
(4)地球適宜的自轉周期和公轉周期,使地表日溫度和年溫度變化平緩。對比思考:其它星球為何沒有生命,最可能有生命的行星是哪顆? 學生討論:內行星太熱,遠日行星太冷。巨行星質量太大,氣體可能過于厚重。
火星上有生命的可能性最大,它的環境與地球相仿。結論:地球在太陽系里是一顆特殊的行星。但是:在銀河系中太陽是兩千多億顆恒星中的普通一顆,銀河系又是總星系的10億個星系中普通的一個星系,在這些恒星周圍的行星上,應該有生命存在,他們可能比地球人智慧更高。
(四)總結、擴展
宇宙是由無以數計的各類天體組成的龐大空間,地球是浩瀚宇宙中的一顆微塵。地球在漫長的演化過程中出現了高級生命——人類。
美國NASA(航太總屬)計劃2003~2005年將機器人送往火星采集火星巖石返回地球,2020年機器人到木衛一采樣尋找原始生命。目前在地球上113℃的高溫環境下找到微生物,采集的冰凍4萬年的地層中的苔蘚,升溫后又開始生長,在強酸環境中仍可找到生命,這使人們對生命生存環境的極限的看法大有改觀,但在太陽系中的其它星球上目前尚無高級生命存在的跡象,外星人真的只有到茫茫宇宙中去尋找了。
六、布置作業
1.畫一幅宇宙圖,說明地球在宇宙中的位置。
(注意指導學生不要站在地球的角度去畫宇宙,而要把宇宙環境中的地球表達出來。)
2.舉例說明地球是一顆既普通又特殊的星球。
(地球首先是普通的,然后才是特殊的。而地球生命這種特殊性,在廣闊的宇宙中又應是一種普遍現象。使學生樹立特殊性存在于普遍性之中的辨證唯物主義觀點,進而形成辨證的宇宙觀。)
3.你認為UFO(不明飛行物)是否到過地球。
(UFO是人們的期盼和向往,但至今還沒有證據說明它來過地球,相信隨著科學技術的發展,有一天地球人會成為其它星球的UFO,在茫茫宇宙中覓到知音。)
七、板書設計
一、宇宙中的天體和天體系統
1.天體:衛星、行星、小行星、恒星、流星、彗星、星際物質等。2.天體系統:地月系——太陽系——銀河系和河外星系——總星系。
二、宇宙中的地球
1.太陽系中的一顆普通的行星。2.太陽系中唯一具有高級生命的星球。(1)安全的宇宙環境。
(2)適宜的日地距離——溫度適中。
(3)適宜的體積和質量——適宜呼吸的大氣層形成。(4)原始海洋保護生命不受紫外線的破壞。
八、參考資料
1.宇宙真是時間和空間上的無限嗎?——宇宙大爆炸
宇宙是從沒有時間、沒有空間、沒有物質,也沒有能量的“無”開始,因量子力學的“穿隧效應”而突然誕生的。剛出生時的宇宙大小只有10-34厘米,也就是1厘米的一兆分之一的百分之一。宇宙一經誕生便立即憑借真空的能量產生急劇的膨脹,并在極為短暫的時間內演化成龐大的宇宙。這就是最新的宇宙誕生模型。
大爆炸宇宙學與其他宇宙模型相比能說明較多的觀測事實。宇宙有過從熱到冷的演化史,(1)觀測到河外天體有系統性的譜線紅移。(2)氦的豐度相當高,大都是30%,只有在早期高溫(100億度以上)產生。(3)理論創始人伽莫夫曾預言,今天宇宙很冷,溫度只有幾度開(K),1965年發現微波背景輻射為3開。
如果在21世紀中,我們能夠建立量子重力理論,將上述問題解決,則剩下來的問題大概就是:在無數生生滅滅的宇宙之中,是否存在著和我們一樣的智慧生物?
2.總星系之外是什么?——宇宙全息論 1948年英國物理學家嘎伯發現了奇妙的光學全息現象,進而發明了全息照相技術,榮獲諾貝爾獎。我國生物學家張穎清發現生物體上也存在類似的全息現象1980年創立了震動世界科壇的全息生物學,1986年5月創立了宇宙全息統一論——泛對應性。子系統包含著系統的全部信息,部分包含著整體的全部信息,我們的認識永遠是部分,我們認識的由星系組成的總星系是宇宙的部分,它帶有宇宙的信息。
3.地球的宇宙環境真的安全嗎?——彗木相撞的警示
1994年7月,21顆直徑2~3公里的彗核及其略小些的伴隨者以每秒60千米的宇宙速度呼嘯沖進木星大氣,摩擦產生的萬余度高溫使彗星物質化為一團明亮熾熱的火球,釋放出5億顆廣島原子彈的巨大能量,在一場宇宙級的猛烈爆炸中,它們轟轟烈烈化為灰燼。木星的前車之覆會不會在地球上重演?
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1968年,一顆直徑1千米、質量10億噸的小行星在地球之外600萬千米處飛掠而去。而1989年3月悄然越過地球軌道的小行星1989FC如果晚到6小時,就會和地球撞個滿懷了。人類保護地球免遭撞擊的可選擇行動方案包括:用激光摧毀危險目標;發射反物質,使入侵者在猛烈的湮滅反應中炸毀或改變軌道;投放太陽風帆,使飛來的小行星在光壓下扭轉航向。而就人類目前技術水平而言,最切實可行的辦法顯然還是用火箭發射核彈進行攔截。只要提前將來犯天體推開幾十米,等它到達地球時,也許便錯開幾百萬千米了。盡快結束地球不設防的歷史,為我們的行星建立有效的防衛系統,這項空前偉大而浩繁的工程必須依靠全人類的共同努力。