资料简介
•第十一章 小粒子与大宇宙
•第一节 走进微观
导入新课
我们生活在辽阔的宇宙中,宇宙到底有多大?
又是由什么东西组成?空气到底由什么物质组成?
今天我们就开始学习。
新课讲授
一、自然的尺度
浩瀚的星空 远飞的大雁
用电子显微镜
观察到的病毒
从无限的宇宙到微小的基本粒子,物质以各种各样的
形态展现着,宇宙及微观领域到底有多大呢?
目前,人类能观测到的空间最远已到达1026m的宇
宙深处。
在人们不能直接看到的世界里,例如:细胞、病毒、分子、
原子……目前科学家的研究已深入到了1 0-15m的微观领域。
我们周围的一切,包括有生命的和无生命的,都是
物质,那么物质是由什么组成的呢?
二、物质的组成
古希腊人认为宇宙万物由水、火、土、气组成,称
为“四元素说”。
1、四元素说
我们的祖先认为宇宙万物由金、木、水、火、土组成,
称为“五行说”。
2、五行说
3、分子说
从实验中发现,自然界中确实存在着保持物质化学性质
不变的最小微粒。
1811年,意大利物理学家阿伏加德罗首先把它命
名为“分子”后来,人们又发现分子也有结构,它们
是由原子组成的。
(1)分子:能保持物质化学性质不变的最小
微粒。
(2)物质组成
硅表面的硅原
子排列的图像
物质是由分子或原子组成的。现代科技可以使人们观察
到构成物质的分子或原子。
DNA生物大分
子结构的示意图。
信息窗
氢分子是最小的分子,其尺度相当于一根头发丝直径
的十万分之一,质量只有10-27kg左右。
每个组成生命的基本组元DNA分子都含有几百万个原
子。1 cm3的水中就含有3.34 x 1022个水分子;一个水分
子的质量只有3×10-26 kg。
分子质量很小
你流的一滴汗里,大约
有1×1027个水分子。
分子数目很多:一滴水里含有1.5万亿亿个水分子,如果
每人每分钟数100个则需要9000年。
干旱的田龟裂为土块,土
块可碎成细泥,细泥又碎
为沙尘,沙尘还能继续分
裂吗?
交流与讨论
能继续分裂;因为物质是由分子组成的,分子
还可以继续再分。
三、微观粒子
大约在2400年前,古希腊哲学家德谟克里特把组成
物质的微粒叫原子,19世纪初,英国科学家道尔顿证明了
原子的存在。
1、单原子分子
有的分子由单个原子组成,叫做“单原子分子”。
分子分为:单原子分子和多原子分子。
绝大多数分子由多
个原子组成,叫做多原
子分子。例如,水分子
是多原子分子,它是由
两个氢原子和一个氧原
子组成的。
水滴
氢
原
子
氧原子
氢
原
子
2、多原子分子
19世纪70年代,人们通过对气体放电现象的进一步
研究,发现了阴极射线。
3、电子的发现
1897年,英国物理学家汤姆孙发现阴极射线是由速
度很高的带负电的粒子组成,这种粒子就是“电子”。
4、原子核式结构模型
1911年,卢瑟福在α粒子散射实验的基础上,提出了
原子核式结构模型。
散射实验
原子的中心叫原子
核,带正电,几乎集中
了原子的全部质量;带
负电的电子在不同的轨
道上绕着原子核运动,
就像地球绕着太阳运动
一样。
原子核式结构模型
原子核式结构模型
5、原子核组成
原
子
原
子
核
质子
中
子
电子
20世纪初,科学家相继发现原子核可以释放出质子和
中子,原子核是由带正电质子和不带电中子组成的。
20世纪60年代,科学家发现质子和中子都是由被称为“
夸克”的更小的粒子组成。
20世纪中叶,人类为了探索微观世界的奥秘,制造了
各种类型的加速器,你能说出又发现了哪些粒子吗?
直线重离子加速器
发现了μ子、介子、к介子、
Λ超子、Σ超子、子等
1、我们周围的空气、鲜花、树木、动物、水和石头等都
是 。
2、我们周围的一切物质都是由 或 组成
的。
物质
分子 原 子
课堂练习
3、19世纪初英国科学家道尔顿证明了__________的存
在;1897年英国物理学家汤姆孙发现了__________;
1911年卢瑟福在进行α离子散射实验后,提出了
_________________模型。
原子
电子
原子的核式结构
4、任何物体都能分割为极小的微粒,这是物质的可分性,
如将一块糖进行若干次对分,但要保持其独特的甜味,可
分为最小的微粒是( )
A. 分子
B. 原子
C. 一定数目分子的微小微粒
D. 糖粉末
A
5、天空中数不清的星体,如太阳、月亮等,这些都是物质。
关于构成物质的最小粒子,以下说法正确的是( )
A. 物质是由分子组成的,分子是不可分割的最小粒子
B. 分子是由原子组成的,原子是不可分割的最小粒子
C. 原子是由原子核和电子组成的,原子核是不可分割的最小
粒子
D. 人类对微观粒子的认识,会随着科技的发展而不断深入,
永无止境
D
6.下列选项中,由同种分子或原子组成的是( )
A.黄金、空气、水
B.黄金、铁、铜
C.水、酒精、油
D.冰、水、水蒸气
D
课堂小结
(一)物质的组成
1、分子:能保持物质化学性质不变的最小微粒。
2、物质是由分子或原子组成的
(二)微观粒子
1、分子分为:单原子分子和多原子分子。
2、汤姆孙发现电子。
3、原子核式结构模型
原子的中心叫原子核,带正电,带负电的电子在不同
的轨道上绕着原子核运动。
4、原子核是由带正电质子和不带电中子组成的。
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