内容正文:
第十一章 小粒子与大宇宙
八年级物理沪科版·下册
第一节 走进微观
授课人:XXXX
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新课引入
尘土、树木、水、火焰、空气、星辰,我们周围的一切,包括有生命的和无生命的,都是物质。
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。
仰望天空,群星闪烁。宇宙到底有多大呢?人们还在探究。
在我们的周围,有潺潺的流水,美丽的鲜花,飞翔的小鸟,嬉闹的人群。这便是人们熟悉的世界。
在人们不能直接看到的世界里,同样奥秘无穷。那里有细胞、病毒、分子、原子……目前科学家的研究已进入这样的微观世界。
学习目标
知道自然的尺度。
1
知道物质是由分子或原子组成的。
2
了解原子的微观结构。
3
知识讲解
一、自然的尺度
1.从无垠的宇宙到微观世界,存在着各种各样的物质。科学家们正在探索着物质的奥秘。
浩瀚的星空
远飞的大雁
用电子显微镜观察到的SARS病毒
知识讲解
2.自然的尺度:
强化训练
(内蒙古中考)下列物体的尺度从小到大排序正确的是( )
A.地球 生物体 太阳系 银河系
B.地球 生物体 银河系 太阳系
C.生物体 地球 太阳系 银河系
D.银河系 太阳系 地球 生物体
C
知识讲解
二、物质的组成
1.“五行说”和“四元素说”
早在公元前11世纪,中国古代就有一种五行说,认为自然界是由金、木、水、火、土五种基本物质组成的。
希腊人则提出四元素说,认为水、火、土、气是宇宙间最基本的东西,它们的不同组合就形成了自然界的一切物质。
知识讲解
2.分子-原子论
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加德罗第一个把这种颗粒命名为“分子”。
分子是保持物质化学性质的最小微粒。
意大利物理学家阿伏加德罗(A.Avogadro, 1776一1856)
知识讲解
3.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。
放大后硅表面的原子图像
DNA生物大分子结构的示意图
强化训练
关于物质的组成,下列说法中正确的是( )
A.我国的古人对物质的组成提出了“四元素说”
B.物质都是直接由分子组成的
C.物质是由分子或原子组成的
D.分子可以直接用肉眼看见
C
知识讲解
三、微观粒子
1.分子:
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。1cm3的水中就含3.34×1022个水分子;一个水分子的质量只有3×10-26kg。
2.原子:
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,有的分子由单个原子组成,叫做“单原子分子”;绝大多数分子由多个原子组成,叫“多原子分子”。
知识讲解
3.电子:
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。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”。
J.J.汤姆孙在做实验
知识讲解
4.质子和中子:
1911年,卢瑟福在a粒子散射实验的基础上,提出了原子核式结构模型。原子的中心叫原子核,带正电,占很小的体积,但其密度很大,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。
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,原子核是由质子和中子组成的。
卢瑟福在实验室
知识讲解
5.夸克及其它粒子
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世纪中叶起,人类为了探索微观世界的奥秘,制造了各种类型的加速器。借助于不断完善的粒子加速器,又发现了μ子、π介子、K介子、Α超子、Σ超子及τ子等400余种粒子。这些粒子是比原子核更深层次的物质存在形式。
直线重离子加速器
知识讲解
分子
上夸克、下夸克
(英·道尔顿)
(英·汤姆生)
(带负电)
(带正电)
(不带电)
物质的微观结构
单原子
多原子
原子核
电子
质子
中子
总结
知识讲解
微观粒子的空间尺度
强化训练
组成原子核的微粒是( )
A.质子和电子 B.中子和电子
C.质子和中子 D.质子、中子、电子和夸克
C
知识总结
课堂练习
1.1g蔗糖有1.8×1021个分子,把它们均匀地撒在表面积是5×108km2的地球表面上,则1cm2的表面上有________个蔗糖分子。这一客观事实说明了__