1.2太陽系的形成和恒星的演化（教學(xué)設(shè)計）年級九年級授課時間課題1.2太陽系的形成和恒星的演化教學(xué)目標(biāo)科學(xué)觀念：①了解太陽系形成的主要學(xué)說一一“星云說”及太陽系中行星運動的共同特點。②知道太陽未來的演化過程和不同階段的特點③知道恒星的演化過程以及未來演變?？茖W(xué)思維：觀察太陽系中行星運動的共同特點來了解科學(xué)家是如何進行思考和探究。探究實踐：通過用沙子模擬太陽系形成的三個階段并畫圖幫助學(xué)生了解“星云說”，培養(yǎng)學(xué)生動手和畫圖分析的能力。態(tài)度責(zé)任：通過學(xué)習(xí)，激發(fā)對宇宙探索的求知欲，體驗科學(xué)家探索的進步和發(fā)展以及科學(xué)探索的精神。教學(xué)重難點重點：①知道太陽系形成的主要學(xué)說“星云說”以及恒星演化的過程；②理解科學(xué)家是如何通過現(xiàn)象和研究進行推理。難點：①理解太陽系中行星的運動特點來推測出太陽系如何形成；②知道各階段中太陽系發(fā)生的變化是怎么樣的。學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容選自浙教版九下第一章第二節(jié)。本節(jié)內(nèi)容對于宇宙中各種“特別的恒星”如紅巨星、白矮星、黑矮星、超新星、中子星與黑洞等“恒星”的不同發(fā)展階段學(xué)生平時關(guān)注不多。因此這部分內(nèi)容的教學(xué)必須有大量的實物照片和視頻支持學(xué)生的學(xué)習(xí)。本課時教學(xué)我認(rèn)為最好以講授法為主，結(jié)合視頻與天文圖片，讓學(xué)生了解恒星的不同發(fā)展階段的特點和它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系。講述時盡可能簡單、通俗易懂。因此，本節(jié)教學(xué)中利用天文照片、視頻、動畫時，對此名詞不要作太多的說明，只需突出重難點即可。教學(xué)準(zhǔn)備課件、課本、沙子、白紙等教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動新課導(dǎo)入課前回顧：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容?導(dǎo)入：大爆炸后，宇宙中的物質(zhì)分別形成各個星系，氣體和塵埃布滿其中。那么，太陽系是怎樣形成的?太陽等各種恒星誕生后，還會發(fā)生變化嗎?恒星真的永恒不滅嗎?新知講授一、太陽系的形成提問：仔細閱讀下圖，請你說一說太陽系的行星的公轉(zhuǎn)方向和太陽的自轉(zhuǎn)方向有什么關(guān)系？太陽系的特點：①太陽系的八大行星繞太陽公轉(zhuǎn)方向和太陽自轉(zhuǎn)方向一致。（同向性）②八大行星繞太陽公轉(zhuǎn)的平面大多接近同一平面。（共面性）③行星公轉(zhuǎn)軌跡基本上是圓形或橢圓形。（近圓性）根據(jù)行星公轉(zhuǎn)的特點，可以推導(dǎo)如果它與太陽系形成有關(guān)，就可以作為推論太陽系形成的依據(jù)?！翱档隆绽剐窃普f”太陽系是一塊星云收縮形成的。星云是由氣體和塵埃物質(zhì)組成的巨大云霧狀天體，它的直徑大多可達十幾光年。提問：該學(xué)說的理論依據(jù)是什么？八大行星繞日運行的特征(同向性、共面性、近圓性）思考：太陽系的形成過程推理。①原始的太陽星云是一個扁平的、自轉(zhuǎn)的氣體塵埃圓盤。50億年前原始太陽星云因萬有引力作用而收縮凝聚。②凝聚的星云,繞著中軸旋轉(zhuǎn),形成中間增厚的大園盤。③繼續(xù)旋轉(zhuǎn),盤面形成幾個同心圓的圓環(huán)。④中心部分質(zhì)量較大形成恒星——太陽圓環(huán)部分形成一顆顆行星及衛(wèi)星。提問：星云學(xué)說推論的重要依據(jù)？①只有太陽和太陽系的行星形成于同一個旋轉(zhuǎn)的星云云盤，太陽的自轉(zhuǎn)方向和太陽系的行星的公轉(zhuǎn)方向才會一致；②形成太陽系的行星的物質(zhì)來源于同一個扁平的星云云盤，才導(dǎo)致太陽系的行星的公轉(zhuǎn)軌道幾乎位于同一平面上。小組合作：用沙子來制作太陽系形成的3個階段的模型把準(zhǔn)備好的沙子分成三堆，1．圓盤狀星云階段。2．早期太陽形成階段。3．行星形成階段。學(xué)生利用教師所給的材料進行四人或者六人小組模擬，教師巡視，并給出指導(dǎo)意見。雖然“星云說”能描述太陽系的形成過程，但還有不少現(xiàn)象無法解釋，有待于進一步研究解決。提問：關(guān)于太陽系的形成還有哪些學(xué)說？災(zāi)變說：地球等行星的物質(zhì)是因為某種偶然的巨變（如另一顆恒星接近太陽或與太陽相撞）而從太陽中分離出來的。觀看視頻：太陽系是如何形成的二、恒星的演化提問：什么是恒星？恒星是在相對小的體積內(nèi)積聚大量的氣體而構(gòu)成的球狀或類球狀天體。夜晚看到的星星一般都是恒星，恒星并非不動，只不過離我們太遠了，肉眼很難發(fā)現(xiàn)它們在天上的位置變化。太陽是太陽系的中心，也是由星云形成的一顆恒星，恒星真的能永恒嗎？在回答這個問題之前，你們知道常見的恒星有哪些嗎？教師根據(jù)課件簡單介紹不同的恒星。提問：這些恒星和太陽有什么不同？紅巨星：表面溫度比太陽低，但體積比太陽大，亮度比太陽高。行星狀星云：質(zhì)量體積比太陽大，但亮度較暗。超新星：亮光相當(dāng)于10億顆太陽白矮星、中子星、黑洞：體積小、亮度低，但質(zhì)量大、密度極高。恒星的演化就是一顆恒星誕生、成長、成熟到衰老、死亡的過程，是一個十分緩慢的過程。閱讀書本第10頁，說一說恒星是如何形成的，又是如何演化的？恒星的演化歷程思考：讀下圖，請你找出恒星的壽命與質(zhì)量有什么關(guān)系。質(zhì)量越大，壽命越短；質(zhì)量越小,壽命越長。主序星的質(zhì)量大小決定了它們?nèi)蘸蟮难莼瘹v程。太陽一生的演化提問：讀圖說一說，圖中從1至6，未來太陽的形狀發(fā)生了什么變化？成年太陽——紅巨星——白矮星——黑矮星——星云一部分太陽目前的狀態(tài)（成年階段）：太陽內(nèi)部氫核發(fā)生核聚變產(chǎn)生光和熱，并不斷消耗氫。成年階段大約可維持100億年的穩(wěn)定狀態(tài)。太陽的未來（晚年階段，大約50億年后）進入紅巨星階段太陽中心缺少足夠的氫,球核開始收縮,太陽外層的氫變?yōu)楹?星體急劇擴大,變成紅色,形成紅巨星。此階段大約持續(xù)10億年。進入白矮星階段紅巨星拋出的外層物質(zhì)在星體周圍形成星云,球核進一步收縮,形成體積很小、密度很高的白矮星。進入黑矮星階段白矮星慢慢“熄滅”,形成黑矮星,最終變成星云的一部分。觀看視頻：太陽的一生大質(zhì)量恒星的演化提問：宇宙中還有許多比太陽質(zhì)量大得多的恒星，它們將會怎樣演化呢？星云——原恒星——主序星——超紅巨星——超新星——中子星（黑洞）提問：根據(jù)圖120，說一說大恒星衰老和消亡的過程和太陽有什么不同。大恒星晚年會形成超紅巨星，超紅巨星爆炸會形成超新星，最后會形成中子星或者黑洞。總結(jié)：通過天文觀測和發(fā)現(xiàn)逐步證實和完善了恒星的演化理論。觀看視頻：恒星的演化思考太陽系的特點什么理解“康德—拉普拉斯星云說”思考：太陽系的形成過程推理。思考:星云學(xué)說推論的重要依據(jù)。小組合作：用沙子來制作太陽系形成的3個階段的模型理解災(zāi)變數(shù)，觀看視頻（太陽系是如何形成的）認(rèn)識常見的恒星。理解恒星的演化歷程。思考恒星的壽命與質(zhì)量有什么關(guān)系。知道太陽未來的演化，會進入哪些階段。并觀看視頻（太陽的一生）了解大質(zhì)量恒星的演化，并區(qū)分大恒星衰老和消亡的過程和太陽有什么不同。觀看視頻：恒星的演化課堂練習(xí)典例1.“天上星星亮晶晶，數(shù)來數(shù)去數(shù)不清?！蓖{中所說的“星星”，絕大多數(shù)是（B）A.行星 B.恒星 C.彗星 D.流星 【答案】B【解析】“亮晶品”說明此類天體可以自行發(fā)光,因此絕大多數(shù)屬于恒星。A.行星自身不發(fā)光,但可以反射恒星的光,故A錯誤;B.恒星可以自行發(fā)光,故B正確;C.彗星自身不發(fā)光,故C錯誤;D.流星發(fā)光是因為與大氣層摩擦燃燒而產(chǎn)生的光跡,故D錯誤;典例2.下列有關(guān)恒星的說法正確的是（C）A.“白矮星”相當(dāng)于太陽的中年階段B.恒星即“永恒不變的星”，它在宇宙中的位置和形狀都是固定的C.恒星離我們實在太遙遠了，以致于恒星在天空中的變動我們很難察覺D.遠處觀察者能夠看到來自黑洞的光，因此天文學(xué)家能夠測出黑洞的存在【答案】C【解析】A.“白矮星”相當(dāng)于太陽的晚年階段，故A錯誤;B.恒星并不是永恒不變的星，它一直在運動，形狀在不同的階段也會發(fā)生變化，故B錯誤;C.恒星離我們實在太遙遠了，以致于恒星在天空中的變動我們很難察覺,故C正確;D.遠處觀察者不能夠看到來自黑洞的光,故D錯誤;典例3.電影《流浪地球》上映后引起了一場全民科普熱；（1）影片中太陽急速衰老膨脹，使地球面臨被吞沒的滅頂之災(zāi)，首先它將變?yōu)橐活w巨大的

紅巨星

（選填“紅巨星”或“黑洞”）；（2）假設(shè)太陽逐漸膨脹，最先被吞沒的行星會是

水星

；（3）太陽是太陽系（選填“太陽系”或“銀河系”）中唯一的一顆恒星?！敬鸢浮?/p>

紅巨星

水星

太陽系【解析】[1]太陽急速衰老膨脹，體積會膨脹變大，將變?yōu)橐活w巨大的紅巨星。[2]由于水星距離太陽最近，所以假設(shè)太陽逐漸膨脹，最先被吞沒的行星會是水星。[3]銀河系中有數(shù)千億顆恒星，太陽系中只有唯一的一顆恒星，是太陽。課堂小結(jié)一、太陽系的形成“康德—拉普拉斯星云說”學(xué)說認(rèn)為，太陽系是由一塊星云收縮形成的，先形成的是太陽，然后，剩余的星云物質(zhì)進一步收縮演化，形成地球等行星。理論依據(jù)：太陽的自轉(zhuǎn)方向和太陽系的行星公轉(zhuǎn)方向一致；太陽系的行星的公轉(zhuǎn)軌道幾乎