《叫三声夸克》教学案(八下)

　 创意说明：

　这是—篇介绍物理知识的说明文，知识性较强。对于初次接触物理知识的初一学生来说，如同乘快船摆篙，一不小心就方向不明。因此，教师应从教法入手，激发学生的好奇心和求知欲，开启学生的心智，吸引其静心阅读、专心阅读，使学生从文章中领悟科学家们敢于怀疑、敢于创新、大胆想象的可贵的科学精神，并引导学生运用这种精神去探索科学的奥妙。

　 教学步骤：

　一、导语设计

　请观看大屏幕(或电视显示) 播放关于物质结构组成原理的纪录片。这一环节可增强直观效果。科普读物是学生感兴趣的，为进一步激发学科学、爱科学的热情，从课题入手，了解学生预习情况，设计如下问题：(1)“夸克”是什么呀长诗《芬尼根之觉醒》中的夸克是什么意思作者为什么要起这样的名字(2)为什么只叫“三声”夸克，叫“七八声”不行吗

　学生讨论发言明确：

　(1)“夸克”是译音，意思是海鸟的叫声。长诗《芬尼根之觉醒》中有一句话：“向麦克老人三呼夸克。”科学家盖耳曼借其中的“夸克”为自己的假象命名。实际上“夸克”是组成物质的基本粒子。

　(2)因科学家研究的“夸克”与“三”特别有缘，再加上诗句中有“三呼”两字，作者便借用了，应该说一语双关，用“七八声”则毫无意义。

二、整体感知

　读课文，应掌握以下知识点：①物理学家对物质的认识是不断深入的，在不同的阶段对物质的结构会有不同的认识。②本文介绍的是人们对物质世界认识的最新成果。采用以下方法突破：

　1这篇课文到底讲了什么读完课文，你了解了哪些知识

　2课文中提到了许多的“盒子”，请你列举出它们的名字。

　3请你给这些“盒子”排个队，简要说明排队的理由。

　4目前，人类对物质结构认识的最新成果是什么

　学生讨沦后明确：

　(1)人们对物质结构探索研究的过程，说明了人们在不同阶段对物质结构的不同认识，介绍了物质结构研究的新成果——夸克，激发人们对物质结构进行不断的探索与研究。

　(2)“盒子”有：原子、电子、原子核、质子、中子、光子、介子、强子、夸克等。它们的大小可用下图表示：原子——原子核——强子——夸克 理由：见课文中的第五自然段的内容阐述。

　(3)人类对物质结构认识的最新成果是夸克。

三、心智启发

　这篇课文在说明科学知识的过程中寄寓着科学精神，这种精神正是当代青少年需认真学习的，有了这种精神才会去探索科学秘密。同学们读完课文一定会有许多的感想，让他们畅所欲言，相互启发。可设计以下问题激发兴趣：

　1请同学们算一算，夸克的研究与发现经历了多少年你从中获得了哪些启发与认识

　2你认为科学家发现夸克的过程有何特点

　3你认为“叫三声夸克”是谁在叫在人生探索的道路上你应该做怎样的人

　4探究课文结尾，鼓励想象，发表见解。提出新的疑问：课文最后写到“物质的最小结构就是夸克吗盒子里还有盒子吗”对你有什么启发与认识，为什么

　(进行联想式的片断写作训练，200字以内，把自己的大胆想法写出来。)

　学生讨论，明确以下要点：

　1科学研究要有强烈的好奇心，并且坚持不懈，能够吃苦。(发现夸克花了近一百年。)

　2敢于怀疑;敢于创新、敢于想象也是必不可少的科学精神。(提出假想——研究——证实。)

　3科学家们。(或善于探索之人)

　 四、探讨艺术特色

　一篇好文章尤如一杯香茶，细细品味，才觉回味无穷。教师引导学生领悟此文语言所表达的精妙之处。

　设计如下问题：

　你读这篇文章感觉有没有兴趣如果有兴趣，请说出理由。

　小组讨论发言之后明确：

　理由：①课文所介绍的知识给人一种新鲜感和神奇感。，

　②课文本身写得通俗易懂，深入浅出，具有趣味性与可读性，具体表现在：

　A运用比喻说明和分类说明。

　B运用设问，发人深思，把读者引向深入。

　(要求学生小组合作找出比喻句和设问句，进行具体说明，学生作点评)

预习作业

　一、你能给下列加点的汉字注音或根据拼音写出汉字吗

　丁____(zhào) 中 ___( jìn )闭

　泄( )气 隧( )道

　二、物质的最小单位究竟是什么是原子吗是原子核吗是强子吗是夸克吗

　___________________________________________________________________________________________________________________________________________________

　三、夸克这一概念十分难懂，如果你来介绍你会怎么介绍本文作者又是用什么办法把这一概念讲清楚讲明白的

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　3、我们应该学习科学家在认识物质结构基本组成的过程中的哪些科学精神

　____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

　四、背景材料阅读。

　目前人们一般认为：光子是电磁作用的媒介子，电子和原子核之间存在电磁作用，这种电磁作用通过光子来传递。介子是由两个正反夸克组成的粒子，它在质子和中子之间传递强相互作用。质子是由两个上夸克和一个下夸克组成的粒子，介子、质子的共同点是它们都是由夸克组成的。胶子是夸克与夸克之间作用的媒介，由于胶子的作用，多个夸克才能组成质子、中子、介子之类的更大粒子。

　介子是自旋为整数、重子数为零的强子，参与强相互作用。介子属于强子类。根据夸克模型，介子是由一个夸克和一个反夸克组成的束缚态，这一对夸克和反夸克可以是不同味的。

　 课堂作业

　阅读下面的课内语段，回答问题。

　经过分析，发现大多数基本粒子是不稳定的，寿命很短，很容易转化为其他基本粒子。这些基本粒子的质量大小差别很大，可以根据质量的大小来分类。还有另一种分类方法，它把基本粒子分为两类，一类是轻子，一类是强子。

　电子和中微子属于轻子，轻子的数量比较少，绝大多数的基本粒子都属于强子，其中包括质子和中子。面对数量如此多的强子，科学家又在思考了：还有比质子和中子更小的结构吗

　这又是一个“盒子里还有盒子吗”这一类的问题，科学家从实验室里已经感觉到，强子内部有结构。这好比拿起盒子摇一摇，听到响动，可以初步判定盒子里有东西。

　这时候，科学家也只有发挥想象力了。美国科学家盖耳曼提出了一个“夸克模型”，说是所有的强子都是由3种夸克构成的。

　夸克是译音，意思是海鸟的叫声。因为在长诗《芬尼根之觉醒》中有一句话：“向麦克老人三呼夸克。” 盖耳曼把夸克借用过来，无非是一语双关，说明每一个强子都有3种夸克。

　想象固然浪漫，盖耳曼提出夸克模型却是经过理论分析的，而且分析得很有道理。慢慢地，盖耳曼的理论被大多数人接受了。这等于承认了盒子里有东西。

　知道了有夸克这种物质，那就得把它找出来。要把想象中的夸克变成真实的夸克并不容易，找了20年，也没发现夸克的踪迹。人们有点泄气了。没想到1976年，旅美华人科学家丁肇中发现了J粒子。J粒子的J与中文的丁字非常相似，这也是给这种新粒子命名的妙处。新粒子的发现，引起种种猜测，J粒子是不是第四种夸克这一发现，又唤起了寻找夸克的热情。

　1976年以后，对夸克又有了新的认识，说夸克不止3种，还有第四、第五、第六种，理论更深入更复杂。

　这时又有了一种说法：为什么夸克不能脱离其他粒子而独立存在呢这真是怪事，仿佛士兵犯了错误被禁闭而失去了自由，难道就没有一个自由夸克吗

　还有人说，物质的最小结构也许就到此为止了。盒子里装盒子，发现的盒子已经不少了，按顺序是原子—原子核—强子—夸克。

　在研究夸克的时候，发现夸克与3这个数字特别有缘，3呼夸克，3种夸克;夸克的种类多了以后，夸克又可以分成3个组，人们把这种组叫做“代”，也就是夸克有3代。

　可是，夸克的第三代里还缺一个夸克，它叫顶夸克。1994年4月6日，在费米实验室，终于发现了顶夸克的存在。

　在费米实验室，有一个加速器，地下的环形隧道长达64千米。在长达8年的时间里，先后有900名科学家在这里工作，终于找到了顶夸克。这一发现，证实了夸克是存在的`，证实了顶夸克是第三代。

　新的发现，带来了新的希望，也带来了新的问题：

　为什么只证实了顶夸克的存在

　“3”字有什么意义

　而最基本的问题仍然是：物质的最小结构就是夸克吗

　盒子里还有盒子吗

　4、 课文的题目是什么意思从文中找出相关文字来说明。

　答：

　5、 下列判断与课文不相符的一项是( )

　A、大多数基本粒子是不稳定的，寿命短，容易转化。基本粒子可分为两类，一类是轻子，一类是强子。质子和中子属于强子。

　B、所有的强子都是由3种夸克构成的。这是美国科学家盖尔曼在“夸克模型”中提出来的。

　C、J粒子是由旅美华人科学家丁肇中在1976年发现的。因为“J”与“丁”相似，故命名为“J”粒子。

　D、物质的最小结构可能不是夸克。

　6、 课文以盒子里面有盒子为比喻，来说明物质结构的特点。请根据课文填写物质的盒式结构图。

　根据课文内容你能将上图中的“”换成一个疑问句吗

　________________________________

　4假如对下列句子中加横线的部分作如下改动，表述的内容和效果有什么不同

　科学家从实验里已经感觉到，强子内部有结构。这好比拿起盒子摇一摇，听到响动，可以初步判断盒子里有东西。

　改为：强子的内部结构为科学家的分析提供了初步的依据。

　___

　7 发现夸克的过程，共用了五个“又”字，有何作用

　__________________

　8 寻找夸克的过程是艰难曲折的，我们从科学家身上感受到了可贵的科学精神。联系课文谈谈，你认为要想成为一名出色的科学家，应该具备哪些科学精神

课后作业

　阅读文章,回答问题。

　①维生素K是维生素家庭中的止血“功臣”，人体缺少它，出血时血就不能凝固。

　②维生素K的两兄弟K1、K2的性格、脾气有同有异。

　③相同的是它们都是中性**的化合物，不溶于水，只溶于油脂等有机溶剂，性质十分稳定，不怕酸，也不怕热，即使在强酸下或在150℃的高温中也能泰然自若。但是，维生素K却非常害怕碱和紫外线，一旦和它们相遇，就会被撕得支离破碎。因而，含有丰富维生素K的食物如青菜、猪肝在烹调中切不可放碱，否则，会把维生素K破坏殆尽。

　④不同的是，在常温下维生素K1是液体，维生素K2却是固体。维生素K1通常存在于植物体内，在各种绿色植物中含量尤为丰富;维生素K2通常存在于动物体内，尤其是动物的肝脏内。

　⑤它们化学结构中都有一个名叫α-甲基酸的结构，因此都有止血的本领。但由于其结构有不同之处，因而止血的效力也不同。维生素K1的止血本领要比维生素K2大百分之六十。

　⑥维生素K止血的奥妙在哪里呢

　⑦原来人体血液中含有凝血酶元，它能起止血的作用。可是光有凝血酶元是不能使血液凝固的，一旦人体某处组织出血，血小板遭到破坏，就会释放出凝血活素和钙离子，这二者与凝血酶元结合在一起，变成了凝血酶。在凝血酶的催化下，血浆中的可溶性纤维蛋白元就很快变成不溶性纤维蛋白。这样，出血也就被止住了。而维生素K不仅是凝血酶元的主要组成成分，而且还能促进肝脏制造凝血酶元。所以缺乏维生素K就会缺少凝血酶元，凝血酶的组成便遭到破坏，血液就不能凝固。维生素K止血的奥妙也就在这里。

　(节选自王一川《生命科学的奇葩》，有删改)

　1请写出维生素K的四个特点。

　(1)_________________________________(2)__________________________________

　(3)_________________________________(4)__________________________________

　2请用自己的话简要概括凝血酶元止血的原理。

　__________________________________________________________________________

　__________________________________________________________________________

　3本文用了不少生动的词语，如“家族”、“功臣”等。请在文段中再找出4个这样的词语。

　__________________________________________________________________________

　4说明文的语言要求准确、严密，试从本文第③、④自然段中举一个例句加以说明。

　例句：________________________________________________________________________

　分析：________________________________________________________________________

　__________________________________________________________________________

　5根据本文内容，选出下列判断中错误的一项( )。

　A肝脏是人体中制造凝血酶元的主要器官，所以肝功能不全者伤口往往出血不止。

　B青菜最好生吃，这样可以保持青菜中富含的维生素K。

　C科学家在实验中用麻子油治好了小鸡的出血病。由此可推断麻子油中可能含有维生素K。

　D准备动大手术的病人要适量补充维生素K，以防手术中出血不止。

答案：

　课堂作业 1因为在长诗《芬尼根之觉醒》中有一句话：“向麦克老人三呼夸克。” 盖耳曼把夸克借用过来，无非是一语双关，说明每一个强子都有3种夸克。 2、B 3、原子-原子核-强子-夸克。 盒子里还有盒子吗 4、原句是一个形象的说法，意思是科学家从实验里已经感觉到，强子内部有结构。这仅仅是“感觉”，是科学家根据实验产生的一种想象，还没有进行科学的证明，改为“强子的内部结构为科学家的分析提供了初步的依据。”似乎是已进行了科学的证明，显然不妥。 5、表现了科学工作者层层深入的探索物质超微粒子的过程。6、略

　课后作业 1(1)中性**化合物。(2)不溶于水，只溶于油脂等有机溶剂。(3)性质十分稳定(不怕酸，不怕热)。(4)怕碱和紫外线。 2凝血酶元与出血时血小板释放的凝血活素和钙离子结合变成凝血酶，凝血酶的催化使血浆中的可溶性纤维蛋白元迅速变成了不溶性纤维蛋白，从而止血。 3(两)兄弟、性格、脾气、泰然自若、撕、怕。 4例一：“它们……不溶于水，只溶于油脂等有机溶剂。”(“只”字起限制作用，准确说明了维生素K的性质)例二：“在常温下维生素K1是液体，维生素K2却是固体。(“在常温下”准确表明条件，极为严密)。 5B

　　叫三声夸克

　　有一种礼品盒，看上去只是一个盒子，不知道里面是空的，还是装了什么东西。打开来看看，里面又是一个盒子。好奇心驱使，打开这个盒子，里面仍然是一个盒子……，盒子里装盒子，不知道最里面的盒子里面到底是什么。

　　物理学家在研究物质结构的时候，也遇到了一个类似的问题：最里面的是什么

　　世界上的物质千千万，石头、铁、空气、水……形态不同，性质各异，但有一点是相同的，最小单位都是原子。铁的最小单位是铁原子，氢的最小单位是氢分子;水的最小单位是水分子，不过，水分子是由两个氢原子和一个氧原子组成的。

　　世界上的物质千千万，分到最小的单位，分到原子这一步就算到头了。自古以来都认为原子是不可再分的了。

　　到了19世纪末，X射线的发现促使人们思考，是不是盒子里还有一个盒子果然，进入20世纪以后，人们发现原子不是最小单位，在原子内部，外围是电子，中心是原子核。原子的质量几乎全部集中在原子核。原子核本身却十分微小，大约10万个原子核排成一条直线才相当于一个原子的直径。

　　好奇心驱使科学家进一步研究原子核的结构，发现原子核是由质子和中子组成的。人们产生了一个新的看法：原子是由电子、质子和中子等基本粒子构成的。把这些粒子叫做“基本粒子”，好像是说原子这个盒子里，也就是这种些东西了。

　　可是，后来科学家在宇宙线中发现了一些新的粒子，在实验室里，在加速器中发现了更多的粒子，基本粒子的数量猛增到300多种，据新报道说，已经达到了700多种。

　　物理学家分别为这些微小的粒子取了一个名字：光子、介子、中微子、用字母命名的K子以及什么什么子……还测定了它们的质量是多少，带有什么样的电荷，如何自旋(左旋还是右旋)，寿命多长，就像调查户口似的，记入了档案，再加以分析。

　　经过分析，发现大多数基本粒子是不稳定的，寿命很短，很容易转化为其他基本粒子。这些基本粒子的质量大小差别很大，可以根据质量大小来分类。还有另一种分类方法，它把基本粒子分为两类，一类是轻子，另一类是强子。

　　电子和中微子属于轻子，轻子的数量比较少;绝大多数的基本粒子都属于强子，其中包括质子和中子。面对数量如此之多的强子，科学家们又在思考了。

　　这又是一个“盒子里还有盒子吗”一类的问题，科学家从实验里已经感觉到，强子内部有结构。这好比拿起盒子摇一摇，听到响动，可以初步判定盒子里有东西。

　　这时候，科学家充分发挥了想像力。美国科学家盖耳曼提出了一个“夸克模型”，说是所有的强子都是由3种夸克构成的。

　　夸克是译音，意思是海鸟的叫声。因为在长诗《芬尼根之觉醒》中有一句话：“向麦克老人三呼夸克。”盖耳曼把夸克借用过来，无非是一语双关，说明每一个强子都有3种夸克。

　　想像固然浪漫，盖耳曼的理论被大多数人接受了。这等于承认了盒子里有东西。

　　知道了有夸克这种物质，那就得把它找出来。要把想像中的夸克变成真实的夸克并不容易，找了20年，也没有发现夸克的踪迹。人们有点泄气了。没想到1976年，旅美华人科学家丁肇中发现了J粒子。J粒子的J与中文的丁字非常相似，这也给这种新粒子命名的妙处。新粒子的发现，引起种种猜测，J粒子是不是第四种夸克这一发现，又唤起了寻找夸克的热情。

　　1976年以后，对夸克又有了新的认识，说夸克不止3种，还有第四、第五、第六种，理论更深入更复杂。

　　这时又有一种说法：为什么夸克不能脱离其他粒子而独立存在呢这真是怪事，仿佛士兵犯了错误被禁闭而失去了自由，难道就没有一个自由夸克吗

　　还有人说，物质的最小结构也许就到此为止了。盒子里装盒子，发现的盒子已不少了，按顺序是原子——原子核——强子——夸克。

　　在研究夸克的时候，发现夸克与3这个数字特别有缘，3呼夸克，3种夸克;夸克的种类多了以后，夸克又可以分成3组，人们把这种组叫做“代”，也就是夸克有3代。

　　可是，夸克的第三代里还缺一个夸克，科学家假设它叫顶夸克。1994年4月6日，在费米实验室，终于发现了顶夸克的存在。

　　在费米实验室，有一个加速器，地下的环形隧道长达64千米。在长达8年的时间里，先后有900名科学家在这里工作，终于找到了顶夸克。这一发现，证实了夸克是存在的，证实了顶夸克是第三代。

@@@@@@@@@，经典物理学------------------------------------------------

由伽利略(1564—1642)和牛顿(1643—1727)等人于17世纪创立的经典物理学，经过18世纪在各个基础部门的拓展，到19世纪得到了全面、系统和迅速的发展，达到了它辉煌的顶峰。到19世纪末，已建成了一个包括力（牛顿力学）、热（热力学，统计力学）、声、光、电（电磁学）诸学科在内的、宏伟完整的理论体系。20世纪以前。

特点：1，低速运动 2,宏观尺度

@@@@@@@@@，现代物理学 (20世纪初至当代)------------------------------

特点：1，高速运动  2，微观尺度

 固体物理学等等：固体中各种粒子运动形态和规律及它们相互关系的学科。属物理学的重要分支，其涉及到力学、热学、声学、电学、磁学和光学等各方面的内容。

 狭义相对论：光速永恒下推断出来的公式。（不包含万有引力，不存在加速度，速度不变或者静止）

 广义相对论：电梯模式，我们没法得知自己是静止还是加速运动。广义相对论的大概结论就是物质告诉时空怎么弯曲，时空告诉物质怎么运动。

量子力学：黑体辐射的危机所导致。研究微观世界粒子的运动。

 量子场论：狭义相对论和量子力学的联姻。并且诞生了粒子物理标准模型。

广义相对论和量子力学的矛盾：量子纠缠超光速问题。

@@@@@@@粒子物理标准模型--------------------------------------------------------

基本粒子

严格地说，基本粒子是不能再分解为任何组成部分的粒子。在这一定义下，只有夸克和轻子两种基本粒子。

已发现的夸克有六种，它们是：顶夸克、上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克和底夸克。

已发现的轻子共有六种，包括电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子。

另外还有一种粒子用来传递相互作用：

玻色子（英语：boson） 是依随玻色-爱因斯坦统计，自旋为整数的粒子。

这是一类在粒子之间起媒介作用、传递相互作用的粒子。之所以它们称为“规范玻色子”，是因为它们与基本粒子的理论杨-米尔斯规范场理论有很密切的关系。

自然界一共存在四种相互作用力，因此也可以把规范玻色子分成四类。

1，引力相互作用：引力子（graviton）

2，电磁相互作用：光子（photon）

3，弱相互作用（使原子衰变的相互作用）：W 及 Z 玻色子，共有3种。

4，强相互作用（夸克或者强子之间的相互作用）：胶子（gluon）或者介子

其中着重介绍一下强相互作用和电磁相互作用。

@@@@@强相互作用（作用于带有色荷的夸克之间，通过胶子传递相互作用力）

夸克由于强相互作用具备了一个称为夸克禁闭的奇特属性，使得带有色荷的夸克总是会组成一个色荷为0的粒子，从而形成束缚系统，使得单独的夸克不存在。强子分2大类

1，重子：由三个夸克或三个反夸克组成。比如质子，中子。质子由两个上夸克和一个下夸克组成束缚系统。中子由两个下夸克和一个上夸克组成束缚系统。

2，介子：介子由一个夸克和一个反夸克组成。组成束缚系统。

强相互作用束缚系统霸气侧漏的杀气克服了质子和质子之间的电磁排斥力，将质子和质子以及中子紧密的结合成原子核。这种作用力由介子传递作用力。也叫强核力。需要注意的是 这个和强作用力（束缚系统）是有区别的。

@@@@@电磁相互作用（作用于带有电荷的粒子之间，由光子传递作用力）

电磁相互作用（electromagnetic interaction） 自然界的四种 基本相互作用 之一。它是带电粒子与 电磁场 的相互作用以及带电粒子之间通过电磁场传递的相互作用。当原子从外界获得能量的时候，它的电子可能会产生跃迁，从而形成电流。在了解电流之前我们先看一下原子结构。然后再看跃迁以及电流的根本原因。

原子：原子由原子核和绕核运动的电子组成。

原子是电中性的，原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，电子带负电，原子核带有的正电荷等于核外电子的总负电荷。

我们再看看能层 能级

能层：原子核外的电子围绕着原子核运动，离原子核越近的能量越低，离原子核越远的能量越高，这些电子由近到远构成了一层一层围绕原子核运动的结构组成了能层，能层由近到远分为K,L,M,N,O,P。

能级：每一能层根据电子能量的由低到高进一步可以细分为不同能级。可以由s，p，d，f，g代表不同能级。也就是说每一能层的电子也处在相同能层的不同能级，能量大小也不相等。每一层所能容纳最大电子数也是根据距离原子核从近到远递增的。

那么不同能层的能级是如何划分的呢？原理如下，离原子核越近的能层，所能容纳的能级越少。

能层越高的电子就一定能量越高么答案不是的，能量高低可以用上图的斜角线来表示。但是总体来说能层越高的电子，所持有的能量越高。

原子的构造原理：遵循能量最低原理，能量是守恒的，“系统的能量越低、越稳定”，这是自然界的普遍规律。原子核外电子的排布也遵循 这一规律，多电子原子在基态时，核外电子总是尽可能地先占据能量最低的轨道，然后按 原子轨道近似能级图中的顺序依次向能量较高的能级上分布，称为能量最低原理。

基态:是指在正常状态下，原子处于最低 能级 ，这时电子在离核最近的轨道上运动的这种 定态 。基态的概念是基于能层原理、能级概念、能量最低原理而来的。

激发态：当原子从外界获得能量（如 灼热 、 放电 、 辐射能 等），它的电子可以 跃迁 到离核较远的电子层上，此时的电子所处的状态称为“ 激发态 ”。

注意:在电场的作用下，当原子处于激发态，原子内的电子并没有从高能级跃迁到低能级，反而在电场的作用下，最外层的激发态的电子有足够的能量逃离原子核，形成了自由电子的时候，称之为电离，此时形成了一个带正电的离子，离子的状态是稳定的因此不是激发态，相同原理也可以形负离子。这正是电子在半导体内的流通的原理。

电子跃迁:电子跃迁本质上是组成物质的粒子（ 原子 、离子或分子）中电子的一种能量变化。根据 能量守恒原理 ，粒子的外层电子从低 能级 转移到高能级的过程中会吸收能量；从高能级转移到低能级则会释放能量。能量为两个能级能量之差的绝对值。在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹灯光、激光、焰火……都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，一般能量指的是光子。

自发辐射 ：处于激发态的原子中，电子在激发态能级上只能停留一段很短的时间，就自发地跃迁到较低能级中去，同时辐射出一个光子，这种辐射叫做自发辐射。该过程也是我们日常生活中许多光源的辐射机理，像霓虹灯、荧光灯、LED等常见光源辐射本质上都属于自发辐射。

受激辐射：当原子处于激发态E2时，如果恰好有能量 （这里E2>E1）的光子射来，在入射光子的影响下，原子会发出一个同样的光子而跃迂到低能级E1上去，这种辐射叫做受激辐射。

区别：与自发辐射不同，辐射一定要在外来光作用下发生并发射一个与外来光子完全相同的光子。受激辐射光是相干光。受激辐射光加上原来的外来光，使光在传播方向上光强得到放大。自发辐射是不受外界辐射场影响的自发过程，各个原子在自发跃迁过程中是彼此无关的，不同原子产生的自发辐射光在频率、相位、偏振方向及传播方向都有一定的任意性。

二、能带是怎样形成的

以上我们仅仅讨论了在一个孤立原子中的电子状态。在通常情况下，物质都是由大量原子组成的。在半导体中，大量的原子按一定的规律和周期排列成晶体。由于原子与原子靠得非常近，所以价电子不仅受原来所属的原子核的影响还要受到相邻原子的原子核的影响。这样，价电子就不再属于个别原子所“私有”，即仅围绕某个原子核运动，而成了整个晶体所“共有”它能在整个晶体中运动。价电子的这种运动称为共有化运动。这里就提出了一个问题：当价电子在整个晶体中运动时，它所具有的能量是否和围绕一个原子核运动时所具有的能量一样呢？或者说，它们的能级有没有变化呢？实际上，它们的能级是有变化的。这些共有化”的价电子不像围绕一个原子核运动时那样只能有一个固定的能量，即有一个固定的能级，而是具有若干个分布在一定范围内的能级。这些能级相互之间靠得非常近，基本上连成一片。我们把这些连成一片的能级叫做能带。除了价电子会产生共有化运动外，内层电子也会产生共有化运动。

三、价带、满带、禁带和导带

外层电子所对应的能带比较宽越靠近原子核的内层电子所对应的能带越窄。这是因为外层电子的共有化运动比较强，电子在晶体中共有化运动的速度比较快；内层电子的共有化运动比较弱，运动速度也较慢。因此，能带的宽度主要由晶体的性质来决定，与晶体中原子的多少无关。在能带与能带之间的区域我们称它为禁带，那是因为在这个能量范围内不允许电子存在。在晶体中，电子只能存在于能带的能级上。

如果把一盆水倒在坑洼不平的地上，水总是先流向凹洼处同样，电子在填充能带时也是先占据能量最小的能级，也就是最下面的能级。因此，在正常情况下，内层电子所对应的能带都被电子填满了，而最外层价电子所对应的能带有的已被电子填满，有的则还没有被电子所填满。还有的能带根本没有电子，而是空的。这些不同情况的能带具有不同的特性。为了以示区别，我们分别给它们不同的名称：价电子能级所对应的能带称为价带；凡是被电子填满的能带称为满带；没有被电子填满的能带（包括没有电子占据的空带）称为导带。

半导体和绝缘体中的价带都是填满电子的满带。电子在满带中是不能导电的，只有在导带中的电子才能导电。下面来讲讲为什么电子在满带中不能导电，而在导带中能导电的问题。我们知道，电流是电子在电场的作用下沿着某一方向移动的结果。我们可以想象能带中有许多“位置”，每个“位置”只能容纳一个电子，由于在满带中所有的“位置都被电子占满了，电子不能在电场作用下从一个“位置”跑到另一个“位置”，就象在满座的剧场里你不可能去占坐别人的座位一样，所以满带中的电子是不自由的，即不能导电。但在导带中有许多空的“位置”电子在电场的作用下就能改变能量，从一个位置”跑到另一个“位置”。大量电子的这种运动，从宏观上来看，表现为电子作定向运动，因而就形成了电流。所以说只有导带中的电子才能导电

有一种礼品盒，看上去只是一个盒子，不知道里面是空的，还是装了什么东西。打开来看看，里面又是一个盒子。好奇心驱使，打开这个盒子，里面仍然是一个盒子……，盒子里装盒子，不知道最里面的盒子里面到底是什么。

　　物理学家在研究物质结构的时候，也遇到了一个类似的问题：最里面的是什么

　　世界上的物质千千万，石头、铁、空气、水……形态不同，性质各异，但有一点是相同的，最小单位都是原子。铁的最小单位是铁原子，氢的最小单位是氢分子;水的最小单位是水分子，不过，水分子是由两个氢原子和一个氧原子组成的。

　　世界上的物质千千万，分到最小的单位，分到原子这一步就算到头了。自古以来都认为原子是不可再分的了。

　　到了19世纪末，X射线的发现促使人们思考，是不是盒子里还有一个盒子果然，进入20世纪以后，人们发现原子不是最小单位，在原子内部，外围是电子，中心是原子核。原子的质量几乎全部集中在原子核。原子核本身却十分微小，大约10万个原子核排成一条直线才相当于一个原子的直径。

　　好奇心驱使科学家进一步研究原子核的结构，发现原子核是由质子和中子组成的。人们产生了一个新的看法：原子是由电子、质子和中子等基本粒子构成的。把这些粒子叫做“基本粒子”，好像是说原子这个盒子里，也就是这种些东西了。

　　可是，后来科学家在宇宙线中发现了一些新的粒子，在实验室里，在加速器中发现了更多的粒子，基本粒子的数量猛增到300多种，据新报道说，已经达到了700多种。

　　物理学家分别为这些微小的粒子取了一个名字：光子、介子、中微子、用字母命名的K子以及什么什么子……还测定了它们的质量是多少，带有什么样的电荷，如何自旋(左旋还是右旋)，寿命多长，就像调查户口似的，记入了档案，再加以分析。

　　经过分析，发现大多数基本粒子是不稳定的，寿命很短，很容易转化为其他基本粒子。这些基本粒子的质量大小差别很大，可以根据质量大小来分类。还有另一种分类方法，它把基本粒子分为两类，一类是轻子，另一类是强子。

　　电子和中微子属于轻子，轻子的数量比较少;绝大多数的基本粒子都属于强子，其中包括质子和中子。面对数量如此之多的强子，科学家们又在思考了。

　　这又是一个“盒子里还有盒子吗”一类的问题，科学家从实验里已经感觉到，强子内部有结构。这好比拿起盒子摇一摇，听到响动，可以初步判定盒子里有东西。

　　这时候，科学家充分发挥了想像力。美国科学家盖耳曼提出了一个“夸克模型”，说是所有的强子都是由3种夸克构成的。

　　夸克是译音，意思是海鸟的叫声。因为在长诗《芬尼根之觉醒》中有一句话：“向麦克老人三呼夸克。”盖耳曼把夸克借用过来，无非是一语双关，说明每一个强子都有3种夸克。

　　想像固然浪漫，盖耳曼的理论被大多数人接受了。这等于承认了盒子里有东西。

　　知道了有夸克这种物质，那就得把它找出来。要把想像中的夸克变成真实的夸克并不容易，找了20年，也没有发现夸克的踪迹。人们有点泄气了。没想到1976年，旅美华人科学家丁肇中发现了J粒子。J粒子的J与中文的丁字非常相似，这也给这种新粒子命名的妙处。新粒子的发现，引起种种猜测，J粒子是不是第四种夸克这一发现，又唤起了寻找夸克的热情。

　　1976年以后，对夸克又有了新的认识，说夸克不止3种，还有第四、第五、第六种，理论更深入更复杂。

　　这时又有一种说法：为什么夸克不能脱离其他粒子而独立存在呢这真是怪事，仿佛士兵犯了错误被禁闭而失去了自由，难道就没有一个自由夸克吗

　　还有人说，物质的最小结构也许就到此为止了。盒子里装盒子，发现的盒子已不少了，按顺序是原子——原子核——强子——夸克。

　　在研究夸克的时候，发现夸克与3这个数字特别有缘，3呼夸克，3种夸克;夸克的种类多了以后，夸克又可以分成3组，人们把这种组叫做“代”，也就是夸克有3代。

　　可是，夸克的第三代里还缺一个夸克，科学家假设它叫顶夸克。1994年4月6日，在费米实验室，终于发现了顶夸克的存在。

　　在费米实验室，有一个加速器，地下的环形隧道长达64千米。在长达8年的时间里，先后有900名科学家在这里工作，终于找到了顶夸克。这一发现，证实了夸克是存在的，证实了顶夸克是第三代。

　　新的发现，带来了新的希望，也带来了新的问题：

　　“3”字有什么意义

　　为什么只证实了顶夸克的存在

　　而最基本的问题仍然是：物质的最小结构就是夸克吗

　　盒子里还有盒子吗

字音

泄气（xiè ）肇事（ zhào ）禁闭（jìn ）隧道（suì ）

形近字

隧（隧道） 遂（遂愿）

词语解释

泄气：泄劲，失去信心和干劲。

妙处：奥妙的地方。

禁闭：把犯错误的人关在屋子里让他反省，是一种处罚。

文学常识：

1、作者简介：卞毓麟，1943年7月生，1965年毕业于南京大学天文系，在中国科学院北京天文台从事天体物理学研究至1998年3月，1998年4月到上海科技教育出版社，现任版权部主任，1999年4月起任上海交通大学科学史和科学哲学系兼职教授，现为上海天文学会副理事长、中国科普作协翻译工作委员会副主任。

2、关于夸克：夸克是兼有强相互作用和弱相互作用的粒子。夸克首先是从理论上推导出来的，以后才陆续发现。最后一个夸克——顶夸克于1995年初才被发现。

课文内容分析

（一）题目解说

文章通过一个形象的比喻结构全篇，借用一首诗中的诗句作为标题，既揭示了物理学家盖尔曼提出的“夸克模型”的基本设想，也为全文的说明定下了语言基调。

（二）结构分析

原子——原子核——强子——夸克

（三）整体感知

1、重点段落分析

文章重点介绍夸克这种超微粒子发现的全过程。这部分内容，是按由假想到证明的顺序来写的。先写美国科学家盖尔曼发挥想象提出了“夸克模型”，并说明了“夸克”这个名字的来由，接着写许多科学家为找到夸克所进行的艰苦研究。这部分内容写得十分丰富而又有变化。既写出了研究中的收获，也写出了研究的艰难；既写了能证明夸克存在的根据，又写了仍不能解释的许多疑团。行文也富有波澜。

2、重点语句点拨

“还有比质子和中子更小的结构吗？”这些疑问句把问题不断引向深入。

3、主题

本文以人们对物质结构探索研究的过程为序，说明了人们在不同阶段对物质结构的不同认识，介绍了物质结构研究的最新成果——夸克，激发人们对物质结构进行不断的探索和研究。

4、写作特点

（1）语言通俗形象，结构严谨。通篇语言平实明白，几乎口语化的表达使本来抽象的物理理论知识显得十分通俗易懂。文章开头从一个礼品盒的比喻入题，使读者对文章内容的理解更为轻松容易。文章的结构也以这一比喻为依托来安排。开头由此入题，结尾仍然紧扣它收笔，中间每一部分内容的引出都仍以这个比喻为过渡。有关“盒子”的比喻的句子在文章当中穿针引线，使文章层次分明，结构严谨。

（2）多层次的复杂分类，也是本文说明的一个特点。本文综合运用了多种说明方法，比如比喻、举例等。但最主要的是分类说明。这是由文章的内容决定的。文章的内容是以人们对物质结构探索研究的过程为顺序，说明物质结构，介绍了物质结构研究的成果。只有恰当地运用分类说明才能把有关内容说明清楚。而且，许多新的成果是在原来认识的基础上形成的，所以这个分类的层次就显得比较复杂。多层次的复杂分类，所以能说得清楚：一是用设问句把问题不断引向深入。二是用关键词“又”，体现说明的深入性。

（3）这篇文章在说明科学知识的过程中寄寓科学精神，给人以启发。人类对物质结构研究的过程就是一个不断发现问题、不断探索、不断解决问题的过程，而夸克的发现和证明更体现了科学家的身上可贵的科学精神。这种精神正是当代青少年首先要认真学习的，有了这种精神，才能去探索科学秘密。

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5、体验拓展

一个不幸的人，贫穷、残废、孤独，世界不给他欢乐，他却创造了欢乐来给予世界！他用他的苦难铸成欢乐，正如他那句豪言壮语所说的，——那是可以总结他一生，可以成为一切英勇心灵的箴言的：

“用痛苦换来的欢乐。” ——《名人传》

（1）选文中“他”指的是 ，他是 造就的伟人。

（2）通过阅读《名人传》，你感受到他身上具有怎样的精神品质？

答案：（1）贝多芬 痛苦和磨难 （2）在困境中顽强奋斗，不向命运低头。

课后练习答案

第一题：

依次为：原子——原子核——强子——夸克。

第二题：1、“大约10万个原子核排成一条直线才相当于一个原子的直径”和“10万个原子核的直径才等于一个原子的直径”有这样几点不同：①原句说“大约”，改后的句子缺少了这个限制，便没有原句准确，因为这是一个估计的说法，并不是精确的比较。②原句说“大约10万个原子核排成一条直线”，改后的句子直接说成“10万个原子核的直径”，前后的内容不是一回事。③原句是“相当于”，改成了“等于”，前者是大概估计，后者是肯定的说法。总之，改后的句子和原句相比，不够准确。

2、“这好比拿起盒子摇一摇，听到响动，可以初步判定盒子里有东西。”这是一个形象的说法，意思是科学家已经从实验室里感觉到，强子内部有结构。这仅仅是“感觉”，是科学家根据实验产生的一种想象，还没有进行科学的证明，改为“强子的内部结构为科学家的分析提供了初步的根据”，似乎是已进行了科学的证明，显然不妥。

第三题：略

同步训练

一、基础知识与运用

　　1、根据拼音写汉字或给下列加点字注音

　　档案（ ） 踪迹（ ） 禁闭（ ）电荷（ ）

　　suì道（ ） 模xíng（ ）xiè 气（ ）

2、解释下列词语

驱使：________________________________________________

　　

　　禁闭：____________________________________________

　　泄气：____________________________________________

　　3、选出下列词语顺序由大到小依次排列恰当的一项是（ ）4分

　　A、基本粒子——原子——原子核——夸克

　　B、中子——质子——电子——夸克

　　C、原子——原子核——强子——夸克

　　D、原子——强子——夸克——原子核

　　4、指出下列句子所用的说明方法8分

　　（1）在费米实验室，有一个加速器，地下的环形隧道长达6．4千米。在长达8年的时间里，先后有900名科学家在这里工作，终于找到了顶夸克。（ ）

　　（2）原子核本身却十分微小，大约10万个原子核排成一条直线才相当于一个原子的直径。（ ）

　　（3）这好比拿起盒子摇一摇，听到响动，可以初步判定盒子里有东西。（ ）

　　（4）电子和中微子属于轻子，轻子的数量比较少；绝大多数的基本粒子都属于强子，其中包括质子和中子。（ ）

　　5、选出“夸克”在文句中的意思不同的一项是（ ）4分

　　A、美国科学家盖耳曼提出了一个“夸克模型”，说是所有的强子都是由3种夸克构成的。

　　B、要把想像中的夸克变成真实的夸克并不容易，找了20年，也没发现夸克的踪迹。

　　C、因为在长诗《芬尼根之觉醒》中有一句话：“向麦克老人三呼夸克。”

　　D、这真是怪事，仿佛士兵犯了错误被禁闭而失去了自由，难道就没有一个自由夸克吗？

　　

二、课内语段阅读

　　这又是一个“盒子里还有盒子吗？”这一类的问题，科学家从实验里已经感觉到，强子内部有结构。这好比拿起盒子摇一摇，听到响动，可以初步判定盒子里有东西。

　　这时候，科学家也只有发挥想像力了。美国科学家盖尔曼提出了一个“夸克模型”，说是所有的强子都是由3种夸克构成的。

　　夸克是译音，意思是海鸟的叫声。因为在长诗《芬尼根之觉醒》中有一句话：“向麦克老人三呼夸克。”盖耳曼把夸克借用过来，无非是一语双关，说明每一个强子都有3个夸克。

　　想像固然浪漫，盖耳曼提出夸克模型却是经过理论分析的，而且分析得很有道理。慢慢地，盖耳曼的理论被大多数人接受了。这等于承认了盒子里有东西。

　　知道了有夸克这种物质，那就得把它找出来。要把想像中的夸克变成真实的夸克并不容易，找了20年，也没发现夸克的踪迹。人们有点泄气了。没想到1976年，旅美华人科学家丁肇中发现了J粒子。J粒子的J与中文的丁字非常相似，这也是给这种新粒子命名的妙处。新粒子的发现，引起种种猜测，J粒子是不是第四种夸克？这一发现，又唤起了寻找夸克的热情。

　　这时又有了一种说法：为什么夸克不能脱离其他粒子而独立存在呢？这真是怪事，仿佛士兵犯了错误被禁闭而失去了自由，难道就没有一个自由夸克吗？

　　1、第1段中“这又是一个盒子里还有盒子吗”一句中的“又”字包含了什么意思？“盒子里还有盒子吗”是指什么？

　　2、“可以初步判定盒子有东西”是指什么？　　_______________________________________________________________________________

　　3、“找了20年，也没发现夸克的踪迹。”这句话告诉我们什么道理？

　　_______________________________________________________________________________

三、课内迁移探究

从织布机到计算机

你知道织布机和计算机有什么相同之处吗它们之间的血缘关系超乎你的想象。摆在写字台上的台式机，塞在口袋里的掌上电脑，挂在腰上的移动电话，乃至你家中的很多家用电器，都是1804年诞生的一台织布机的后代。

19世纪早期，法国里昂的丝织工人们织出了图案绚丽的丝绸锦缎，然而他们使用的工具却是质量低劣、效率低下的老式手工提花机。这种机器需要有人站在上面，费力地一根一根地将丝线．提起、放下，才能织出精细复杂的丝绸，就好像演员在操纵牵线木偶。

这种烦琐的劳动随着1804年雅卡尔提花机的发明发生了改变。这种革命性的织布机利用预先打孔的卡片来控制织物的编织式样，速度比老式手工提花机快了25倍，就好比从自行车到汽车的飞跃。雅卡尔的打孔卡片不只为丝织业带来革命，也为人类从此打开了一扇信息控制的大门。

1836年，雅卡尔去世：两年之后，计算机科学先驱、著名的英国科学家查尔斯•巴比奇制造了一台木齿铁轮计算机，用来计算很多数学难题，并利用雅卡尔打孔卡片的原理为这台计算机编程。当时巴比奇的女友称这台木齿铁轮计算机就如同提花织布一样，在编织代数模型。革然他没有使用语言编程(一个世纪以后才正式出现)，但是巴比奇毕竟提出了为计算机编程的思想，这一理念启发了20世纪的计算机科学家。后来，人们将巴比奇称为计算机的鼻祖。

19世纪未，美国统计学家赫尔曼•霍尔瑞斯借鉴雅卡尔的打孔卡片发明了一种特殊的机器，供户口调查员处理数据。在19世纪的最后几十年里，美国的人口出现了爆炸性的增长，人口普查变得越来越难以操作，要想对一次人口普查的数据进行加工和处理，至少要花上十年的时间。这部被霍尔瑞斯称为“制表机”的机器大大提高了人口数据处理的速度。制表机的原理与雅卡尔提花机很接近，它在卡片上打出一系列的小孔，代表每一个家庭的每一位公民，不同的孔包含不同的信息。只要运用得当，制表机每小时可以处理几万张卡片。

20世纪40年代，IBM公司开始制造计算机，计算机的时代到来了。不过那时候的计算机没有放弃类似于雅卡尔提花机上的那种打孔卡片，还在利用它编程。这种状况一直延续到20世纪80年代后期，打孔卡片最终被电子媒介——磁带和光盘所取代。

看到这里，也许我们可以说，计算机不过是台极其高级的织布机而已。这是多么令人惊奇的事情，我们现在视为尖端科技的计算机，竟与织布机血脉相连。当你使用计算机的时候，本质上你也是在以光速做着编织工作。

1、阅读全文，完成下面的填空。

本文以 为顺序，介绍了雅卡尔发明的用——控制织物的提花机，巴比奇制造的木齿铁轮计算机，霍尔瑞斯发明的被称为——的机器，IBM公司制造的计算机。

2．人们为什么把巴比奇称为计算机的鼻祖

3．为什么说计算机是“1804年诞生的一台织布机的后代”

4．本文主要运用了作比较的方法，请举出两例，并加以说明。

5．从雅卡尔提花机的发明，到现代计算机的诞生，你从中得到哪些启示请分条列出两点。

四、课外拓展阅读

海底也有淡水

开发新水源,是解决水危机的一个重要途径。面对咸苦浩翰的大海,人们在望洋兴叹之余,肯定不止一次地幻想过:海中有没有淡水能不能像钻探石油那样从海底下钻出淡水来

目前，科学家们已在海底发现了甘甜的淡水，而且数量惊人。例如，在希腊东南面的爱琴海海底有一处涌泉，一昼夜能流出100万立方米淡水。人们将泉水与海水分开，用冰冻水灌溉3万公顷的土地。近年来，俄罗斯海洋学家探测表明，大洋底部淡水资源很丰富，其蕴藏量约占海水总量的1/5。在美国佛罗里达州和古巴之间，海面上有一个直径30米的淡水区，水色、温度与周围海水皆异，人称“淡水井”。在我国福建省古雷半岛东边有个莱屿，距该岛500米的海面上也有一个淡水区，叫“玉带泉”。上述几例都是海底喷泉，因离岸不远海底的含水构造都是和陆地含水构造相连的，喷出的淡水由陆地予以补给。由于地下水露头很低，在海面以下，水头压力也是很大的。除此之外，在海底海相与陆相交互地层中，陆相地层也有淡水层保存，它们一般与陆地含水构造不连通，也没有露头，成为封存的“化石淡水”。

海底的淡水是从何处来的呢？各国科学家经过艰辛探索，提出了不少理论。渗透理论认为，海底的淡水来自陆地。海洋每年有33万立方千米的海水被蒸腾，化为雨雪降到陆地上之后，一部分渗入地下，遇到不透水的岩层，便形成了蓄水层。如果这蓄水层靠近大海，淡水就有可能透过海岸流入海底的岩层中。

凝聚理论认为，地面上的淡水渗入海底只能达到一定界限，但实际上在这一界限以下仍有淡水，显然这些淡水不是来自陆地。海底的有些淡水是那里空气中的水蒸气凝聚而成的。

岩浆理论认为，地球深处存在着放气带，那里释放出数量惊人的气体，其中有大量的氧气和氢气，它们相互结合便形成了岩浆水。

沉降理论则认为，地下水的起源与海底沉积物的沉积过程相联系。海水中携带的大量泥沙，一层层地沉积在海底，下层的沉积物在重力的作用下，把水分挤出来；被挤压的水又随沉积物的下降，被带入地层深处，形成了地下水。

不管哪一种理论更符合实际，但在海底有藏量丰富的淡水，这是不争的事实。科学家们设想，有朝一日将在海上建成淡水厂，用钻机像钻石油一样钻淡水。

（选自《百科知识》，有删节）

1通读全文，说说文章围绕“海底也有淡水”说明了哪些内容？(4分)

2海底喷泉是如何形成的？(3分)

3文中提到了三种关于海底淡水来源的理论，请任选一种，用简洁的语言概括（不超过20字）。(3分)

4．在开发海底淡水的过程中，从环境保护和可持续发展的角度，你认为应该注意哪些问题？请分条叙述，至少写出3条。(3分)

五、中考题（07年盐城卷）

病毒的话

我们家族的名称是“病毒”。顾名思义，就是能致病的毒物。因此，人们谈病毒色变。可是，这不能赖我们呀！是你们人类给我们起了这么一个不雅的名称。

我们也不好怪人类，给我们起这个名称也是有来由的。19世纪末，烟草得了花叶病；荷兰植物学家比林杰克把病的烟叶捣碎，挤出液汁，用没有上釉的瓷过滤器过滤，滤过的液汁用当时最好的显微镜都检查不出有什么细菌，可是它仍然能让烟草得病。比林杰克认为，这一定是比细菌还小的微粒在作怪。他把这类微粒叫做“病毒”，人类就是这样结识了我们。后来发现，人类许多疾病，如流感、麻疹、肝炎等等，其罪魁祸首也都是我们。把我们称作病毒就更有理由了。

人类的本事越来越大，科学家终于看到了我们的真面目。我们家族最小的成员只有细菌的千分之几那么大，直径只有百万分之一厘米，大的也只有百万分之二十五厘米。（A）我们的构造比细菌还简单的多。我们根本没有细胞结构，只不过是由一个核酸分子（一种记录遗传密码的物质）外包一层蛋白质外壳而已。

其实同世界万物一样，我们之中有有害的病毒，也有有益的病毒。

20世纪初，科学家就发现，我们家族中有些成员有孙悟空钻进铁扇公主肚内的本领，能钻进细菌体内，在那里繁殖，使细菌死亡，科学家把它们叫做“噬菌体”。（B）人种了牛痘可以产生对天花的免疫力，牛痘就是经过“改造”后毒性减弱的天花病毒。经过这一番改造，它不仅不再危害人类，还反戈一击，帮助人类消灭这种可怕的传染病。现在许多种疾病的病毒已经被用来制造疫苗为人类服务了。我们家族中还有一些成员叫做“肠道腐生病毒”。它们在婴儿出生以后不久就进入婴儿肠道，在人一生中始终呆在那里。其中有些是有益的。它们可以促进人体产生有防治疾病作用的干扰素，抑制能致病的肠道病毒、流感病毒等等。科学家现在已经制成活肠道病毒、流感病毒等等。科学家现在已经制成活肠道病毒疫苗，它能预防多种传染病，甚至还有一定的抗癌作用哩！

（选自苏教版初中语文《自读课本》）

1整体感知，回答问题。

(1)本文主要介绍了哪两大方面内容？

(2)从整体上说，本文主要采用了怎样的说明顺序？想一想作者为什么要这样安排？

2请你用“读书动笔”的方法，仿照示例，任选文中画线的（A）（B）两句中的一句（只填字母，不需抄写原句）作点批注。

示例：原文——“……滤过的液汁用当时最好的显微镜都查不出有什么细菌。可是它仍然能让烟草得病。”

批注——这个“当时”用得好。从时间上加以限制，那时科技还不发达，即使是最好的显微镜也查不出细菌，但未否定以后也不可能，体现了说明文语言的准确性、科学性。

原文——（ ）

批注——

3边读边议，回答问题。

(1)从文中看，人们把“ 我们”称为病毒的最主要原因是什么？（不超过16个字）

(2)在“我们之中有有害的病毒，也有有益的病毒”之前加上“其实同世界万物一样”的含义是什么？包含了分析问题的哪种正确方法？

答：

六、片段作文（30分）

以“微观世界”为题，写一篇简短的说明文

答案：一、1、dàng zōng jìn hè 隧 型泄 2、推动 把犯错误的人关在屋子里让他反省，是一种处罚。泄劲，失去信心和干劲。3、C4、（1）列数字（2）列数字 作比较 （3）打比方 （4）分类别5、C

二、1、说明前面已碰到过这个问题，这里又出现的新的问题推动科学家继续探索，同时，引出下文。指“还有比中子和质子更小的结构吗？”2、指通过实验，进行又根据的推测和猜想。

3科学探索的道路是艰难而曲折的，只有不断探索，永不言弃的人才能尝到胜利的果实。

三、时间（或：事物发展）打孔卡片（或：预先打孔的卡片）制表机 2、（1）、巴比奇制造了计算机 （2）巴比奇提出了为计算机编程的思想。3、因为从最早的木齿铁轮计算机到现代的IBM公司早期制造的计算机，都运用了雅卡尔提花机以打孔卡片控制信息的原理。4、示例：（1）把雅卡尔提花机与老式手工提花机作比较，说明了前者编程速度快。（2）把制表机处理数据的速度和人工处理数据的速度作比较，说明前者处理数据速度快。（3）把制表机和雅卡尔提花机作比较，说明两者的编程原理相通。5、示例：（1）科学技术是在继承前人研究成果的基础上发展的。（2）革命性的发展创造会对人类文明产生深远的影响。（3）科学发明往往是与社会生活需求紧密联系在一起的。（4）读书学习也需要借鉴吸收前人的知识和经验。

四、1．文章围绕“海底也有淡水”说明了海底有淡水且数量惊人、海底淡水的两种类型、海底淡水来源理论、海底淡水开发前景等内容。(信息完整，意思正确即可)

2．陆地含水构造延伸到离岸不远的海底含水构造。地下水出水口在海面以下，水头压力很大．地下水向上喷涌，形成海底喷泉。(信息完整，意思正确即可。)

3、示例 渗透理论；降水(雨雪)渗入地下形成蓄水层并流入海底

岩浆理论：地底放气带释放出氧气和氧气并相互结合

沉降理论：沉积物中水分被重力挤出后带入地层深处 (信息完整。意思正确即可。)

4．示例 建厂及钻探过程中要尽可能减少对海洋环境的污染；要适度开发，不可过量开采；注意避免对淡水区附近的海洋生态环境的破坏。

五、1(1)从名称、由来、自身结构及人类如何利用改造病毒两方面来介绍

(2)本文主要采用了逻辑顺序。这样由表及里利于提示事物的本质。2原文（A）批注：运用列数字、作比较的方法，准确地说明了病毒的体积之小。3(1)许多疾病的罪魁祸首都是病毒

(2)任何事物有不好的一面，也好的一面，都是一分为二的。要学会全面的辩证的看问题。

文 章来