内容正文:
第一节 走进微观
第十一章 小粒子与大宇宙
从
宏观世界
到
微观世界
存在着各种各样的物质
物质是由什么组成的呢?
古人的思索…
古希腊——四元素说 水、火、土、气
风遇火而热,风遇水而湿。
土遇水而冷,土遇火而干。
中国古代——五行说 金、木、水、火、土
五行相生
金生水,水生木,木生火,火生土,土生金。
五行相克
火克金,金克木,木克土,土克水,水克火。
后来,人们认识到若物质无限的分下去,所得颗粒愈来愈小,小到这种颗粒能保持化学性质不变为止,通常所说的物质就是由这种颗粒构成的。1811年,意大利物理学家阿伏家德罗第一个把这种颗粒命名为“分子”
现在,人们认为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双螺旋结构。
铜分子排列情况
氢分子是最小的分子,其尺度相当于一根头发丝的直径的十万分之一,质量只有10-27kg左右。
水的分子的直径大约是4×10-10m,1cm3的水中就会有3.34×1022个水分子,一个水分子的质量只有3×10-26kg。
分子的直径各不相同但是大多都只有几万分之一个纳米左右。那分子到底有多小呢?
据估计一只蚂蚁一口水就吞下2×1010个水分子。
10万个氧分子依次排列起来,总长仅0.03mm。
分子已经这么小了那它是是组成物质的最小微粒吗?还可以分割吗?
分子不是组成物质的最小微粒,还可以再分割,19世纪初,英国科学家道尔顿证明了原子的存在。道尔顿的这种观点属于科学方法中的假说.但没有实验支持。随着科学技术的发展大量的事实证明了原子的存在。
我们来看看水分子模型。
水分子模型
水分子是由
两个氢原子
和一个氧原子构成
绝大多数分子由多个原子组成,叫
做多原子分子
而有的分子由单个原子组成,叫做
单原子分子
十七世纪科学技术高速发展,人们对电的研究有了重大突破。1897年,英国物理学家 J.J.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。
汤姆孙与枣糕模型
卢瑟福与原子核式结构模型
20世纪初,科学家在探索物质结构的历程中,相继发现原子核可以释放出质子和中子,质子带正电荷,中子不带电。由此可知原子核是由质子和中子组成的。
20世纪60年代,科学家发现质子和中