第16章 粒子和宇宙 (16.1探索微观世界的历程 &16.2 浩瀚的宇宙 &16.3 能源：危机与希望) -九年级物理全一册同步精品课堂（北师大版）

第十六章 粒子和宇宙 16.1 探索微观世界的历程 16.2 浩瀚的宇宙 16.3 能源：危机与希望 2022-2023学年九年级物理全一册同步精品课堂（北师大版） 1 本课件主要内容 ◎ 新课教学 ◎ 课堂小结 ◎ 课堂练习 2 一、探索微观世界的历程 新课教学 1.思维的火花 德谟克利特出生在色雷斯海滨的阿布德拉的商业城市，他一生勤奋钻研学问，知识渊愽。他是古希腊伟大的唯物主义哲学家，原子唯物论学说的创始人之一。他认为，万物的本原是原子和虚空。原子是不可再分的物质微粒，虚空是原子运动的场所。 德谟克利特 （公元前460－公元前370） 一、探索微观世界的历程 新课教学 1.思维的火花 你们看见远处那片树林了吗？由这里望去，它像一堵密不透风的绿墙。但走近一看，穿过它并不困难。它表面上是一堵坚硬的绿墙，其实是树干和枝叶编成的疏网……正像绿墙是由树干和枝叶组成似的，大自然的物都是由看不见的微小粒子——原子构成。原子不能消失，但也不会无中生有。” 德谟克利特给学生讲课 （公元前460－公元前370） 一、探索微观世界的历程 新课教学 2.走向科学 原子论的复活： 英.波意耳 古希腊学者的“原子论”思想缺少科学实验基础，长期以来它并不占上风。 英.道尔顿 以他们为代表的科学家，通过研究和测量了大量物质的化学反应，复活和确定了“原子论”思想。 一、探索微观世界的历程 新课教学 2.走向科学 原子论的复活： （1）多数物质可由其他物质通过化学反应合成，这些物质称为化合物； （2）一些物质不能由其他物质通过化学反应来合成，这些物质称为单质，也称为元素； （3）对应各种元素，存在着各种原子，元素的差异就在于它们的原子是不相同的。原子是元素保持化学性质不变的不可再分的最小单元。 “原子论”思想复活的事实基础： 一、探索微观世界的历程 新课教学 2.走向科学 （1）单质的分子由同种原子构成； （2）化合物的分子由两种或两种以上原子构成； 意大利.阿伏伽德罗 1811年，意大利的科学家阿伏伽德罗进一步指出，无论是化合物还是单质，物质一般不是直接由原子组成，而是由几个原子相结合的分子构成的。 结论： 无论是有生命还是无生命的常见物质，都是由分子、原子组成 物质的构成 一、探索微观世界的历程 新课教学 3.揭开原子的“面纱” 19世纪下半叶，人们在研究稀薄气体放电现象时发现， 当阴极射线管内气体足够稀薄时， 阴极就发射出一种射线，这种射线被称为阴极射线。 阴极射线 汤姆孙的发现 探索情景：将磁极靠近阴极射线。 观察现象：阴极射线发生偏转。 （1）阴极射线在电场或磁场作用下都能发生偏转； （2）阴极射线的偏转方向与带负电的粒子相同； 结论： （1）阴极射线带负电，电荷量的绝对值与氢离子相同； 质量不到氢离子的七分之一； （2）现在将阴极射线称为电子，汤姆孙发现了电子， 表明原子能够再分。 一、探索微观世界的历程 新课教学 3.揭开原子的“面纱” 原子的结构 由于电子是带负电的，而原子又是中性的， 因此推断出原子中还有带正电的物质．那么这 两种物质是怎样构成原子的呢？ α粒子散射实验、 用α粒子轰击薄金属箔，观察粒子穿过箔片后的偏转情况，从而获得原子内部的信息。 原子核式结构： 在原子的中心有一个很小的核， 叫做原子核，原子的全部正电荷和 几乎全部质量都集中在原子核里， 带负电的电子在核外的空间高速运动。 一、探索微观世界的历程 新课教学 4.探索未有穷期 原子由原子核与核外电子构成， 原子核由质子和中子构成。 1964年，美国物理学家盖尔曼在费米、杨振宁、坂田昌一的研究基础上，提出了质子、中子、介子、超子等都是由三种基础粒子组成，它们分别称为上夸克、下夸克、奇异夸克。 夸克模型 费米 杨振宁 一、探索微观世界的历程 新课教学 4.探索未有穷期 1974年丁肇中（1936---）和里克特（1931---）在实验中发现了一种称为J／Ψ的新粒子，它的存在表明应该还有一种称为粲夸克的基础粒子。以后又相继发现了底夸克和顶夸克。至今我们已经知道共有6种夸克。 丁肇中 里克特 一、探索微观世界的历程 新课教学 5.纳米科技：从幻想到现实 微观粒子 一、探索微观世界的历程 新课教学 5.纳米科技：从幻想到现实 费恩曼 （1）10-9m是一个长度单位， 称作纳米（nanometer）。 （2）10-9m大约是10个氢原子 排列起来的长度。 纳米科技 （1）指在纳米尺度上了解和控制物质时，所发现的新现象与新技术。 （2）纳米思想首次由美国物理学家费恩曼提出。 一、探索微观世界的历程 新课教学 5.纳米科技：从幻想到现实 扫描隧道显微镜 S