16章第1、2节探索微观世界的历程浩瀚的宇宙课件2023-2024学年度北师大版物理九年级全册

第1、2节 探索微观世界的历程 浩瀚的宇宙 1.了解人类探索微观世界的历程，并认识到这种探索将不断深入 2.了解电子的发现过程和原子的核式结构模型 3.了解夸克模型 4.通过查阅资料，初步了解纳米材料的应用和发展前景 5.大致了解宇宙概况，了解人类探索宇宙的日常工具 6.通过对宇宙探索中仍然困扰人类的不解之谜的介绍，认识到人类对宇宙的探索将不断深入 学习目标 请每位同学取一张纸，然后将其撕成一半，然后再一分为二撕成四部分，再按上述方法撕成八部分 你认为这张纸可以永远撕下去而变得无穷小，还是撕到一定程度，达到其最小就不能继续撕了？ 新课引入 一、思维的火花 德谟克利特（公元前460—公元前370） “正像绿墙是由树干和枝叶组成似的，大自然的万物都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 新知学习 二、走向科学 德谟克利特的原子论缺少科学的实验基础，长期以来并不为人们所认同。直到17世纪，以道尔顿和玻意耳为代表的科学家通过大量的实验才复活和确立了原子论 道尔顿（1766－1844） 他们研究和测量了大量物质的化学反应，发现并确认了如下事实: 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。 从此，原子论从模糊不清的思辨性见解走向了植根于精确实验测量的自然科学的轨道。 1811年，意大利科学家阿伏伽德罗进一步指出，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 用场离子显微镜拍摄的钨针针尖上的原子图样 DNA生物大分子结构 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。 干旱的田龟裂为土块，土块可碎成细泥，细泥又碎为沙尘，沙尘还能继续分吗？ 能继续分； 因为物质是由分子和原子组成的， 分子还可以继续再分。 交流与讨论 19世纪下半叶，人们在研究稀薄气体放电 现象时发现，当放电管（如图所示）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。 1897年，英国的物理学家汤姆孙发现，阴极射线在电场或磁场的作用下可发生偏转，偏转方向与带负电的粒子相同，从而发现了电子。 三、揭开原子的“面纱” 1.电子的发现： 阴极射线管 电子的发现，打破了原子不可分的概念，是人类对物质结构认识上的一次飞跃，并掀起了新一轮探索物质微观结构的热潮。 汤姆孙（1856－1940） 从1909年到1911年，英国科学家卢瑟福等人无数次地用高速α粒子轰击金箔，发现原子中带正电的物质只占很小的体积，但密度很大，几乎集中了原子的全部质量。后来，人们称它为原子核。 α粒子散射实验 2. 原子核式结构模型 卢瑟福的实验让人们认识到原子虽小，里面却十分空旷，如果我们将原子放大成直径上百米的足球场，在其中央有一颗称为原子核的小米粒，其直径不到原子直径的万分之一，而它的质量却占整个原子质量的99.94%以上。 体育场 原子 原子核 查德威克（1891－1974） 1919年，卢瑟福发现了带电的质子，1932年，他的学生查德威克发现了不带电的中子，并最终确定了原子核就是由质子和中子组成的。 1. 原子核组成 四、探索未有穷期 华裔科学家丁肇中在1974年又发现了一种称为J／Ψ的粒子，因此获得1976年诺贝尔物理学奖。 以后又发现了底夸克和顶夸克。至今我们已经知道共有6种夸克。 2. 夸克 五、纳米科技：从幻想到现实 纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。它是在0.1～100 nm尺度的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。 原子核 电子 中子 质子 原子 原子核 质子 中子 夸克 夸克 纳米是长度单位：1nm=10-9m 计算机芯片中的纳米导线 纺织工艺中的纳米涂层 杀菌和除臭的冰箱纳米涂层 药物中的纳米缓释技术 纳米卫星 纳米材料已成功用于许多领域，正在改善着、提高着人们的生活质量，包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等，应用前景十分广阔。 1.常见物质都是由____________组成的。 2.原子是由______________组成的。原子核是由___________组成的。 3.至今已经知道的六种夸克为：____________________________