第一節(jié)走進微觀 (2)

1、金屬、樹木、水、火焰、塵土、空氣、星辰，我們周圍的一切，包括有生命的和無生命的，都是物質。,從無限的宇宙到微小的基本粒子，物質以各種各樣的形態(tài)展現(xiàn)著。它們都有什么奧妙呢？,仰望天空，群星閃爍。宇宙到底有多大呢？人們還在探究。,在我們的周圍，有潺潺的流水，美麗的鮮花，飛翔的小鳥，嬉鬧的人群。這便是人們熟悉的世界。,在人們不能直接看到的世界里，同樣奧秘無窮。那里有細胞、病毒、分子、原子目前科學家的研究已進入這樣的微觀世界。,第十一章 小粒子與大宇宙,第一節(jié) 走進微觀,浩瀚的星空,遠飛的大雁,目前，人類能觀測到的空間最遠已到達1026m的宇宙深處。,一、自然的尺度,用電子顯微鏡觀察到的病毒,水分子模

2、型,在人們不能直接看到的世界里，目前科學家的研究已深入到了1 0-15m的微觀領域。,我們周圍的一切，包括有生命的和無生命的，都是物質，那么物質是由什么組成的呢？,二、物質的組成,1、假說：,是探究物理問題的一種方法。,2、古代：,（1）四元素說,古希臘人認為宇宙萬物由水、火、土、氣組成，稱為“四元素說”,（2）五行說,我們的祖先認為宇宙萬物由金、木、水、火、土組成，稱為“五行說”,3、分子說,干旱的田龜裂為土塊，土塊可碎成細泥，細泥又碎為沙塵，沙塵還能繼續(xù)分裂嗎？沙塵隨風飄蕩？會消失得無影無蹤嗎？,（1） 1811年，意大利物理學家阿伏加德羅首先把它命名為“分子”后來。,(2)分子：能保持物

3、質化學性質不變的最小微粒。,DNA生物大分子結構模型,水分子模型,分子質量很小 你流的一滴汗里，大約有11027個水分子。,（3）分子的大小,氫分子是最小的分子，其尺度相當于一根頭發(fā)絲直徑的十萬分之一，質量只有10-27kg左右。,水的分子的直徑大約是410-10m，1cm3的水中就會有3.341022個水分子，一個水分子的質量只有310-26kg。,各種分子的直徑都只有幾萬分之一個納米左右，據估計一只螞蟻一口水就吞下21010個水分子，10萬個氧分子依次排列起來，總長僅0.03mm。,分子數(shù)目很多：一滴水里含有1.5萬億億個水分子,如果每人每分鐘數(shù)100個則需要9000年.,4、物體是由大量

4、分子組成的,提問：分子是組成物質的最小微粒嗎？還可以分割嗎？,大約在2400年前，古希臘哲學家德謨克里特就相信一切東西都是微小的粒子組成的。因為在這之前他的老師也是古希臘哲學家留基伯就提出了原子的概念。他認為物質世界的最小微粒單位是原子，原子是單一的、獨立的、不可分割的。到了德謨克里特得到進一步的發(fā)展，他認為宇宙萬物是由世界上最微小的最堅硬的不可入、不可分的物質粒子構成的，這樣的粒子叫原子。后得到了牛頓的支持。后被德謨克里特的學生道爾頓證明，而且還說一個分子只有一個原子組成叫簡單原子分子，兩個或兩個以上原子組成的叫多原子分子。,1、原子,三、微觀粒子,1）定義：化學變化中的最小微粒。,2）分子

5、的分類,（1）單原子分子 有的分子由單個原子組成,叫做“單原子分子”,（2）多原子分子,絕大多數(shù)分子由多個原子組成,叫做“多原子分子。例如，水分子是多原子分子，它是由兩個氫原子和一個氧原子組成的。,硅表面的硅原子排列的圖像,1858年，德國物理學家尤利烏斯.普呂克通過對氣體放電現(xiàn)象的進一步研究，發(fā)現(xiàn)了陰極射線。實際是一種粒子流。到了1897年，湯姆孫用了一個巧妙的實驗證實了陰極射線是帶電的粒子，而且發(fā)現(xiàn)它是帶負電的，所以人們稱它為電子，并提出了棗糕模型，,湯姆生與棗糕模型,2、電子的發(fā)現(xiàn),(1)電子:速度很高的帶負電的粒子。,(2)電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是可再分的,3、原子核,原子的中心叫原子核，

6、帶正電，幾乎集中了原子的全部質量，占原子總質量的99.96，體積占幾千億分之一；帶負電的電子在不同的軌道上繞著原子核運動，就像地球繞著太陽運動一樣。,1911年，盧瑟福在粒子散射實驗的基礎上，提出了原子核式結構模型。,原子核式結構模型,在這期間盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子核可以釋放出質子和查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，原子核是由帶正電質子和不帶電中子組成的.,4、原子核組成,1964年蓋爾曼發(fā)現(xiàn)質子和中子都是由被稱為“夸克”的更小的粒子組成。,提問：20世紀中葉，人類為了探索微觀世界的奧秘，制造了各種類型的加速器，你能說出又發(fā)現(xiàn)了哪些粒子嗎？,5、夸克,直線重離子加速器,這些離子400余粒是比原子核更深一個層次的物質

7、存在形式。人類對自然界的認識永無止境，探索永不停止，微觀世界的神秘面紗，還有待于同學們去揭開。,學生活動：（1）找朋友,（2）誰是老大？,1、我們周圍的空氣、鮮花、樹木、動物、水和石頭等都是 。,2、我們周圍的一切物質都是由 或 組成的。,物質,分子,原 子,3、19世紀初英國科學家道爾頓證明了_的存在；1897年英國物理學家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了_；1911年盧瑟福在進行離子散射實驗后，提出了 _ 模型。,原子,電子,原子的核式結構,4、任何物體都能分割為極小的微粒，這是物質的可分性，如將一塊糖進行若干次對分，但要保持其獨特的甜味，可分為最小的微粒是( ） A. 分子 B. 原子 C. 一定數(shù)目分子的微小微粒 D. 糖粉末,A,5.下列選項中，由同種分子或原子組成的是（ ） A.黃金、空氣、水 B.黃金、鐵、銅 C.水、酒精、油 D.冰、水、水蒸氣,D,6、天空中數(shù)不清的星體，如太陽、月亮等，這些都是物質關于構成物質的最小粒子，以下說法正確的是（ ） A.物質是由分子組成的，分子是不可分割的最小粒子 B.分子是由原子組成的，原子是不可分割的最小粒子 C.原子是由原子核和電子組成的，原子核是不可分割的最小粒子 D.人類對微觀粒子的認識，會隨著科技的發(fā)展而不斷深入，永無止境,D,（一）、物質的組成 1、分子：能保持物質化學性質不變的最小微粒。 2、物質是由分子或原子組成的 （二）、微