11.1走进微观 --2023-2024学年沪科版物理八年级下学期

走进微观 沪科版 物理 八年级 下册 第11章 小粒子与大宇宙 第1节 1 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. 浩瀚的星空 远飞的大雁 用电子显微镜观察到的病毒 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，宇宙及微观领域到底有多大呢？ 目前，人类能观测到的空间最远已到达1026m的宇宙深处. 在人们不能直接看到的世界里，例如：细胞、病毒、分子、原子……目前科学家的研究已深入到了1 0-15m的微观领域。 情景引入：观察 导入新知 用电子显微镜观察到的病毒 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，这些微观领域到底有多大呢？ 情景引入：观察 导入新知 5 1.了解物质的组成； 2.原子的结构及原子核的结构； 3.微观粒子的空间尺度。 素养目标 6 中国“五行说”： 宇宙万物由金木水火土组成。 古希腊“四元素说”： 宇宙万物由水火土气组成 1、物质的组成 探究新知 后来，人们认识到若将物质无限的分下去，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” 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。 探究新知 放大后的硅表面的原子图像 DNA生物大分子结构示意图 探究新知 信息窗 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。1 cm3的水中就含有3.34 x 1022个水分子；一个水分子的质量只有3×10-26 kg。 一切物体都是由微小的粒子组成的，那分子也是如此吗？ 探究新知 各种分子的直径都只有几万分之一个纳米左右，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。 干旱的田龟裂为土块，土块可碎成细泥，细泥又碎为沙尘，沙尘还能继续分裂吗？ 交流与讨论 能继续分裂；因为物质是由分子组成的，分子还可以继续再分。 探究新知 大约在2400年前，古希腊哲学家德谟克里特把组成物质的微粒叫原子，19世纪初,英国科学家道尔顿证明了原子的存在。 1、单原子分子 有的分子由单个原子组成,叫做“单原子分子”。 2、微观粒子 探究新知 分子 单原子分子 多原子分子 绝大多数分子由多个原子组成,叫做多原子分子。例如，水分子是多原子分子，它是由两个氢原子和一个氧原子组成的。 水滴 氢原子 氧原子 氢原子 2、多原子分子 探究新知 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。 3、电子的发现 1897年，英国物理学家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”。 探究新知 1911年，卢瑟福在ɑ粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型。 原子核模型 原子的中心叫原子核，带正电，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。 探究新知 20世纪初，科学家发现原子核可以释放出质子和中子，质子带正电，中子不带电。 探究新知 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。 质子和中子就是最小的粒子了吗？ 探究新知 20世纪中叶，人类为了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型的离子加速器。 直线重离子加速器 发现了μ子、介子、к介子、Λ超子、Σ超子、子等 探究新知 微观粒子的空间尺度 探究新知 1、自然的尺度:物体是由_____组成的。 2、物质的组成和微观粒子: (1)物质的组成。 ①组成:由_____或_____组成。 ②分子:能保持物质_____不变的微粒。 物质 分子 原子 性质 课堂练习 3、微观粒子的结构:分子由_____组成,质子由_______ 和_____组成,原子核由_____和_____组成。质子和中 子是由更小的粒子_____组成。 4、带电状况:原子核带___电,电子带___电,质子带___ 电,中子_____电。 原子 原子核 电子 质子 中子 夸克 正 负 正 不带 课堂练习 5、结合粒子的空间尺度图,根据微观粒子的大小关系,将夸克、原子、质子、原子核按从大到小的顺序排列:__________________________________。 课堂练习 原子、原子核、质子、夸克 （一）物质的组成 1、分子：能保持物质化学性质不变的最小微粒。 2、物质是由分子或原子组成的 （二）微观粒子 1、分子分为：单原子分子和多原子分子。 2、汤姆孙发现电子。 课堂总结 3