三、探索更小的微粒

1、水分子金剛石足球烯C60問題：分子是不是最小的？探索更小的微粒分子不是最小的，分子由原子組成水分子金剛石足球烯C60原子還可以再分嗎？回憶：摩擦起電思考：電從何而來？猜想：原子是由更小的粒子組成的， 而這些粒子有的帶電。電子1897年，英國科學(xué)家湯姆生（1856-1940）發(fā)現(xiàn)了比原子小得多的帶負(fù)電的粒子電子，說明原子是可分的。原子的核式結(jié)構(gòu)模型1、 建立了 類似 的核式結(jié)構(gòu)模型。2、原子由什么微粒組成？各帶何種電荷？電荷數(shù)量之間什么關(guān)系？原子帶電情況怎樣？3、電子怎樣運動？1912年盧瑟福提出的行星繞日的核式模型：原子的中央是由很重的帶正電的原子核構(gòu)成的。遠(yuǎn)離這個核的是很輕的帶負(fù)電的電子。電

2、子繞著核轉(zhuǎn)，像行星繞著太陽轉(zhuǎn)一樣。 如果把原子比作一個乒乓球，那么原子核只有針尖般大小在通常情況下，原子核所帶正電荷數(shù)與核外所有電子總共帶的負(fù)電荷數(shù)相等，整個原子呈中性，也就是原子對外不顯帶電的性質(zhì)。為什么摩擦后物體會帶電呢？摩擦起電并不是創(chuàng)造了電，而只是將電子由一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。實質(zhì)： 電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，得到電子帶負(fù)電，失去電子帶正電。用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒經(jīng)過摩擦之后就會失去電子，從而帶上正電，而絲綢得到玻璃棒的電子帶負(fù)電；用毛皮去摩擦橡膠棒，橡膠棒經(jīng)過摩擦?xí)玫诫娮?，從而帶?fù)電，而毛皮失去了電子帶正電 。因為絲綢和玻璃棒相比，絲綢對電子的束縛能力較強；毛皮和橡膠

3、棒相比，橡膠棒對電子的束縛能力較強一些 為什么摩擦后物體會帶電呢？ 例:毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因為（ ）A. 毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上B. 毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上C. 橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上D. 橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上A 人類認(rèn)識原子核的結(jié)構(gòu)和它的變化規(guī)律，是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的。1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮核，打出一種粒子，經(jīng)測定荷質(zhì)比知道它是氫原子核，帶正電，叫做質(zhì)子。以后又從氟、鈉等原子核中打出質(zhì)子，從而斷定質(zhì)子是原子核的組成部分。 人們又發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量跟質(zhì)子質(zhì)量之比都大于核的電荷跟質(zhì)子電荷之比，據(jù)此盧瑟福猜想原子核內(nèi)還存在

4、另一種質(zhì)量跟質(zhì)子差不多、不帶電的粒子，稱為中子。這一猜想被他的學(xué)生查德威克用實驗證實。原子核還能分嗎?問題：原子核（帶正電）中子（不帶電）質(zhì)子（帶正電）原子核是由什么構(gòu)成的呢？質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子質(zhì)子和中子由夸克組成 1964年蓋爾曼提出夸克的設(shè)想，認(rèn)為夸克是比強子更深層次的粒子。這是一種理論上假設(shè)的構(gòu)成強子的組成粒子，蓋爾曼因此獲得了1969年度諾貝爾物理學(xué)獎?？淇塑壽E圖問題：質(zhì)子和中子還能分嗎?夸克之謎 人們一般都認(rèn)為：物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，分子是由原子構(gòu)成的，原子是由電子、質(zhì)子、中子等基本粒子組成的，而基本粒子則是由比基本粒子更基本的亞粒子組成的。亞粒子也就是人們常說的“夸克” 。分子、原

5、子和基本粒子，人們不僅通過實驗找到了，而且已經(jīng)在實際應(yīng)用。而夸克自從 60年代科學(xué)家們提出這一設(shè)想后，全世界的物理學(xué)家花費了巨大的財力、物力和人力，設(shè)計出了多種夸克模型，建造高能電子對撞機。雖然一些實驗現(xiàn)象“證實”夸克的存在，然而單個的夸克至今未找到，人們始終不識廬山真面目。對此，粒子學(xué)家們的解釋是：因為夸克是極不穩(wěn)定的、”壽命極短的粒子，它只能在束縛態(tài)內(nèi)穩(wěn)定存在，而不能單個存在。原子核（帶正電）中子（不帶電）質(zhì)子（帶正電）夸克 粒子的家譜 原子原子核質(zhì)子中子夸克夸克(不帶電) 電子 (帶負(fù)電)(帶正電)分子對原子的認(rèn)識進程1897年,湯姆生首先發(fā)現(xiàn)了電子1912年盧瑟福提出了原子結(jié)構(gòu)的行星模型的行星繞日的核式模型1919年,盧瑟福用粒子從氮原子核中打出了質(zhì)子1932年,查德威克發(fā)現(xiàn)了中子,之后,人們認(rèn)識到原子核是由質(zhì)子和中子組成1961年,蓋耳曼提出夸克的設(shè)想,人們認(rèn)識到質(zhì)子和中子都是由更小的粒子-夸克組成的道爾頓（原子）湯姆生（電子）盧瑟福（質(zhì)子）查德威克（中子）蓋耳曼（夸克）加速器工作原理：利用磁力加速粒子的運動速度，一般有回旋加速器直線加速器對撞機等目前，加速器已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到科學(xué)研究和醫(yī)療等領(lǐng)域，隨著對微觀粒子的研究，加速器逐漸成為一種