11.1 走进微观 课件 2022-2023学年沪科版物理八年级

第十一章 小粒子与大宇宙 第一节 走进微观 八年级物理 成就梦想 就在今天——漳浦二中八年级 PHYSICS 1 目 录 DIRECTORY 01 02 物质 物质的组成 03 微观的粒子 2 我们周围的一切，包括有生命和无生命的，都是物质。 从微观的世界到无垠的宇宙，存在着各种各样的物质。 物质 五行说 四元素说 由于人眼无法直接观测到物质内部，古代人又是用什么方法来探究物质结构的呢？ 气 土 火 水 物质的组成 放大后硅表面的原子图像 放大后石墨烯表面的原子 DNA生物大分子结构的示意图 分子：能保持物质的性质不变，通常所说的物质就是由这种颗粒构成的。 物质是由分子或原子组成的 人类是如何一步步揭开物质结构之谜的？ 粒子 原子 原子核式结构 电子 1 德谟克利特 2400年前 2 道尔顿 19世纪初 3 J.J.汤姆生 1897年 卢瑟福 1911年 4 微观粒子 汤姆生的葡萄干蛋糕原子结构模型合理吗？ 【J.J.汤姆生】 【简介】 1856年出生于英格兰。学习于曼彻斯特欧文学院，1884年搬到了剑桥大学担任卡文迪许实验室主任。他的学生之一是欧内斯特·卢瑟福，卢瑟福于1919年接替汤姆生就任卡文迪许实验室主任。因为X射线的发现，他发现原子内带负电的粒子命名为电子。因这一发现获得1906年诺贝尔物理学奖。极富戏剧性的是，他的儿子J.P.汤姆生后来因证实电子是一种波而被授予诺贝尔物理学奖。 【质疑】 【卢瑟福.E】 【简介】 新西兰著名物理学家，被称为核物理之父，开拓了原子的轨道理论，还发现了以他名字命名的元素“鑪”。他就学尼尔森学院和坎特伯雷大学，得到三个学位，1895年，卢瑟福到卡文迪许实验室做博士后研究。1898年，卢瑟福被指派担任麦吉尔大学物理系主任，在那里的工作使他获得了1908年的诺贝尔化学奖。他证明了放射性是原子的自然衰变。他的一个名言是，“科学只有物理一个学科，其他不过相当于集邮活动而已”。 【 α粒子散射实验】 【思考】 1、你觉得该现象与汤姆生模型有什么矛盾？ 2、你觉得应该构建一个怎样的模型？ 原子核式结构 1.原子核带正电，核外电子带负电，绕核高速运动。 2.原子核很小，但原子的质量几乎集中在原子核里。 4.原子核带正电量与核外电子带负电量相等。 3.原子内部很空，电子非常小，质量可忽略不计。 人类认识原子核的结构和它的变化规律，是从发现天然放射现象开始的。1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，打出一种粒子，经测定荷质比知道它是氢原子核，叫做质子。以后又从氟、钠等原子核中打出质子，从而断定质子是原子核的组成部分。 人们又发现绝大多数原子核的质量2倍于质子质量，但原子核所带电荷跟质子电荷相等，据此卢瑟福猜想原子核内还存在另一种质量跟质子差不多、不带电的粒子，称为中子。这一猜想被他的学生查德威克用实验证实。 原子核还能分吗? 【思考】 1.原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。 4.不是所有的原子核内都有中子，例如氢。 3.原子核内质子和中子质量相当，依靠核力结合。 2.原子核内质子数和核外电子数相等。 原子核结构模型 质子和中子还能分吗? 【思考】 1964年盖尔曼提出夸克的设想，认为质子和中子由一种理论上假设的“夸克”构成。他因此获得了1969年度诺贝尔物理学奖。 【讨论】 夸克还能再分吗？怎么分？ 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、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。人类对自然界的认识永无止境，探索永不停止，微观世界的神秘面纱还有待于同学们去揭开。 粒子加速器 各级微小粒子的发现过程有什么共同特点? 【归纳】 利用粒子相互撞击，破坏粒子结构，观测粒子内部是否有新粒子出现。 归纳 物质 分子 原子 电子 原子核 中子 质子 夸克 - + + 物体 课堂练习 下列微粒的尺度最大的是(　　) A．电子 B．质子 C．原子核 D．原子 D 在探索微小粒子的进程中，人们认识到“原子是有结构的”，这是源于发现了(　　) A．电子 B．中子 C．质子 D．夸克 A “悟空号”卫星上的计算机被太空中带正电的某些粒子击中，导致“死机”。在遥控指令下，计算机重新启动，卫星恢复正常，带正电的粒子可能是(　　) A．原子核　质子 B．原子核　中子 C．电子　原子核 D．电子　质子 A 2021 年 3 月，天问一号发回火星侧身影像。在卢瑟福提出的行星模型中，火星相当于原子中的（　） A．质子 B．中子