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奇妙的超低温世界

教学目标：

1、了解超低温世界的奇妙之处。

2、学习多种说明方法的运用。

3、培养热爱科学的精神。

教学设想：

课文通俗易懂，生动有趣，相信大部分学生能够读懂课文，理解其主要内容。教学中应以学生自学为主，让学生在抓住主要内容的基础上进一步作些拓展探究，如通过各种途径收集超低温研究的最新资料，了解其在作者本文写作之后这段时间里的新进展，以此进一步阐发课文中的一些内容。比如，关于液态氦的“超流现象”有无进一步的研究成果？超低温技术的应用有何新发展？也可以引导学生根据课文及自己掌握的其他资料展开想象，编写科幻故事。

教学时数：2课时。

一、导入语

我们经常都会有“冷”或者“热”的感受，你认为最冷莫过于什么？其实，“冰”并不是最冷的，世界上有这样一个最冷的“超低温世界”。

二、作者简介：

叶永烈，1940年出生于浙江温州。1963年毕业于北京大学化学系。现为上海作家协会专业作家。中国科普作家协会常务理事，世界科幻小说协会理事，香港海外文联名誉主席。1951年开始发表作品，1979年加入中国作家协会。早期主要从事科普创作，系《十万个为什么》的主要作者之一，科普代表作是三部《小灵通漫游未来》。后转向传记写作，出版了《红色的起点》、《历史选择了毛泽东》、《毛泽东与蒋介石》等多部传记作品。

三、研习课文

1、（思考练习一）结合课文、说说超低温现象“超”体现在哪里，有什么奇妙之处？

明确：超低温现象“超”体现在“冰雪不足以言冷”，北极和南极不算最冷，海王星也不算最冷，绝对零度是冷的极限——零下-273.16℃。零下一二百度，就叫超低温。

“超低温现象”的奇妙之处主要体现为许多物质在零下一二百摄氏度的“超低温”状态下会出现与它在常温下完全不同的性质。如某些金属在超低温状态下出现了电阻消失的超导现象。

2、《奇妙的超低温世界》了解“超低温”的相关知识及所搜集到的相关资料基础上，发挥想象，思考这一现象有何发展前景及实用性？

明确：课文中介绍了超低温现象在钢铁工业、农业育种、液态空气工业、医学、宇航、科研等方面的具体运用，还作出了利用超低温技术延续人的寿命已进行漫长的星际旅行的大胆设想。

超低温技术在许多领域的应用在今天已经有了较大进展（参考“相关资料”），主要应用于能源(超导输电、超导储能、超导电机等)，交通(磁悬浮列车、船舶磁推进器)，医疗卫生(核磁共振成像、生物磁仪器等)，电子技术(超导微波技术应用、各类超导传感技术、半导体—超导体集成电路、超导计算元件等)，重大科学工程(加速器、受控热核装置等)和国防技术(超导反潜、扫雷、飞船再入、电磁推进、通讯及制导等)等领域。

下列应用低温工程的实例及将来性：

1.火箭推动系统（rocket propulsion system）

──一般用液化氢为燃料而以液化氧为助燃剂。

2.低温物理与化学──如利用氢气泡室（hydrogenbubble chamber）在高能量物理（highenergy physics）的研究。在化学实验中也利用低温红外线（IR）及spectrometry方面的研究。

3.电子学（electronics）及核子工程（nuclearergineering）方面的应用──如 射(MASER)必须在液化氮或液化氦低温下施行以收实效。中子撞击（neutron bombardment）亦在超低温下施行，以备发展应用在反应炉中。

4.超导性及磁性（superconductivity and magnet）──如已发展的超导性磁具可以在1.5吋的空间中产生30,000高斯的磁场圈。普通要产生同样磁场圈若不用超导性物质则要7呎直径，5呎长及45吨的重量的电磁铁，费电150瓩。标准的超导性磁具的直径仅3至4吋，长4至5吋，而重量只不过几磅而已。

5.生物及医工方面的应用──有一门利用低温的生物学（cryobiology）目前正被注意。一种用液化氮冷冻的器具，可以用来保藏血液，皮肤及骨髓等。将来刚死的人的内脏也可以用超低温下保存，以待医师们移植到需要此脏器的病人身上。

6.食品保存与运输──利用液化氮气与新鲜食品如鱼、虾、肉等面接触，使其表面在瞬间被冻结，而把美味及香气包藏在食物里面，如此运输到消费市场再解冻，则食品仍恢复新鲜一般。用液化氮的好处是在于瞬间冰冻。

7.公害控制及处理──如医院中利用氧气来补助垂危病人的呼吸。最近，有人计画用液化氧来处理被污染的湖水。另外，利用液化氮来处理废铁及废塑料，也会变成非常实用的课题。

3、课文是以什么说明顺序把这个奇妙的世界说明清楚的？说明的核心问题是什么？

冰雪不足以言冷

奇妙的现象

明确：奇妙的超低温世界：没有电阻的导线认识事物的过程

广泛的应用

诱人的幻想

说明的顺序：人们对超低温的认识、探索、应用。

说明的核心问题：超低温世界的探索。

全文以小标题分节，清晰地标示出了作者的写作思路：“冰雪不足以言冷”引出话题，介绍“绝对零度”概念；“奇妙的现象”介绍超低温世界中有趣的奇特现象；“没有电阻的导线”重点介绍超低温中的超导现象；“广泛的应用”介绍超低温技术目前的一些具体应用；“诱人的幻想”则提出了利用超低温技术在星际旅行中延续人的寿命的设想。作者由一个基本概念入手引入“超低温”这话题，然后分别介绍现象及其应用，让读者较全面地认识了超低温研究这一科学研究领域。

4、（思考.练习二）课文运用了多种说明方法，化抽象为具体，把深奥的科学道理通俗易懂地表述出来。看看课文运用了哪些说明方法，并在文中找出具体例子分析其作用。

明确：课文中使用了举例子、做比较、下定义、作诠释、列数据等多种说明方法。如在“没有电阻的导线”一节中为了说明超导现象，作者首先举了荷兰物理学家发现“超导现象”的例子，接着又介绍了一个铅金属环在超低温下经过两年半时间电流强度居然没有明显减弱的实验， 用两个例子具体生动地说明了超导现象中导电材料电阻消失的特性。

下定义：如“冷有一个极限——最低的温度是零下273.16℃，叫做‘绝对零度’”。

作诠释：如“世界上不可能再有比绝对零度更低的温度”。

举例子：如“比如，你把一个小杯放在大杯中……”。

作比较：如“锡跟铅恰恰相反，一把好端端的锡壶，在超低温下会碎成煤灰似的一团粉末”。

列数字：如“据统计，现在世界上的电能，大约有1/4损耗在输电线路上”。

打比方：如“鲜花在液态空气中浸一下，就变得象玻璃一样脆，一摆动，便叮当叮当直响”。

分类别：如“广泛的运用”一节从钢铁工业、农业、医学、宇宙航行、科学研究几个方面分类说明“超低温”的作用。

5、请举例说明本文说明语言的准确、严密。

明确：⑴ “据统计，现在世界上的电能，大约有1/4损耗在输电线路上”。

⑵……而且铌、锌、铝、钽、锂、锡等23种纯金属与60多种合金，在朝低温时也具有超导性。

“23种”是确定数目；“60多种”是不确定数目。说明文要求对所说明的内容作准确的介绍。此外，作者在用词上十分注意掌握分寸。

⑶如今，他们正在努力寻找一种金属或合金，使它在室温或稍低于室温的温度下，就能显示出超导现象。

“ 努力”表明科学家工作难度很大，同时也表明科学家不畏艰难，执着于科学事业的敬业精神。“稍低于” 用词精确、严密。

6、根据课文内容，为一本简明科学词典撰写“超低温现象”条目，不要超过两百字。

明确：据理论推算，自然界中的最低温度为-273.16℃，这一冷的极限温度被称为绝对零度。研究发现，在接近绝对零度的一个低温区域（一般指-150℃以下）中，许多物质显示出与常温下截然不同的特性，如铅会变得富于弹性，锡会变得易于粉碎，某些导电材料会出现超导性（即电阻消失或接近于零）。这个低温区域被称为超低温，物质在其中出现的奇特现象即是超低温现象。

四、总结：超低温是一个普通人无法接触到的世界，其中存在着许多超出人们常识的奇妙现象。本文作者抓住了这点来作文章，善于从普通人的常识出发来引出超乎人们常识的奇特现象，从而牢牢地抓住了读者的好奇心和求知欲，使文章趣味横生，把抽象的事理说明得生动可感。