第一节走进微观（ 交互动画教学课件）物理新教材沪科版八年级全一册

沪科版 八年级全一册 第12章 小粒子与大宇宙 12.1 走进微观 教学目标 1.能了解微观世界的大致尺度； 2.了解原子的核式结构模型； 3能体会物理学研究中建构模型的重要性； 4.了解人类探索微观世界的大致历程。 教学重点 教学难点 1.知道物质是由分子和原子组成的； 2.知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式模型； 1.大致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.对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的数量级的概念。 教学目标 从看不见的微粒到无垠的宇宙，人类孜孜不倦地探索物质世界的奥秘 无垠的宇宙 嬉戏的儿童 电子显微镜下 的病毒 新课导入 颠覆认知有韦伯望远镜： 我们感知的时间只是大脑幻觉，宇宙中或许本无时间！ 费米伽马射线太空望远镜： 主要用于探测高能伽马射线以研究黑洞、暗物质及极端天体现象。 目前，人类能观测到的空间最远已到达1026m的宇宙深处。 探究新知 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10-15m的微观领域。 我们周围的一切，包括有生命的和无生命的，都是物质。物质在不停地运动，并以各种各样的形态存在着。 自然的尺度 自然界中的一切物体，都是由物质组成的。 物质的存在形式 古希腊人认为宇宙万物有水、火、土、气组成，称为“四元素说” 我们的祖先认为宇宙万物有金、木、水、火、土组成，称为“五行说” 物质的组成 阿伏伽德罗 （1811年） 一块糖进行分割直到它不再有甜味，这时的微粒还能叫糖吗？ 我们将保持糖的甜味这种基本性质不变的最小微粒叫糖分子，所以，糖是由糖分子构成的。 现象 分子 电子显微镜下的水分子 水的分子的直径大约是4×10-10m，1cm3的水中就会有3.34×1022个水分子。一只蚂蚁一口水就吞下2×1010个水分子 18g水有6×1023个水分子 肉眼能看到分子吗？ 探索微观粒子 1897 年，英国物理学家汤姆孙（J. J. Thomson，1856 — 1940）在研究阴极射线时 (图 12-6) 发现了电子——人类发现的第一个比原子小的粒子。电子带负电，是原子的构成部分之一。它的发现打破了原子不可再分的传统观念，激发了人们探索原子内部结构的热情。 1911 年，卢瑟福 (E. Rutherford，1871 — 1937，图 12-7) 在 α 粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型 (图 12-8) 。他认为原子是由原子核和电子构成的，带正电的原子核位于原子中心，体积小，但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原子核运动，就像行星绕着太阳运动一样。 原子 质子 中子 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。 夸克的种类：上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克，而且每种夸克还有３种颜色 中子和质子是由夸克组成的 默里·盖尔曼 （1929—2019），生于美国纽约的一个犹太家庭，物理学家，提出了质子和中子是由三个夸克组成的，并因此获得诺贝尔物理学奖。 夸克 质子和中子还能再分吗？随着人们对原子内部结构的研究逐步深入，物理学家默里·盖尔曼提出了质子和中子还可以再分。 质子和中子是分别由三个夸克组成的。 原子的结构 原子 原子核 电子 质子 中子 ——夸克 ——夸克 不显电性 带正电 带负电 带正电 不带电 原子核内质子所带正电荷数和核外的电子所带负电荷数相等，因此整个原子不显电性。 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。 直线重离子加速器 课堂小结 1.下列关于分子和原子的说法，正确的是（ ） A．原子是不可再分的最小粒子 B．分子是不可再分的最小粒子 C．原子结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核 D．分子结构与太阳系十分相似，它的中心是原子 C 课后练习 2.下列各项排列中，按照尺度的数量级由大到小排列的是(　　) A. 银河系、太阳系、地球、生物体、分子、原子核、电子、夸克 B. 太阳系、银河系、地球、生物体、原子核、分子、电子、夸克 C. 银河系、太阳系、地球、生物体、原子核、分子、夸克、电子 D. 太阳系、银河系、地球、生物体、分子、原子核、夸克、电子 课后练习 3.自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构。随着科学家对原子结构的研究，提出了许多原子结构的模型，下列符合卢瑟福原子核式结构模型的是(　　) D 课后练习 4.如图是大路边中学某同学利用红豆(代替质子)、黑豆(代替中子)、小米(代替电子)制作的氦原子模型图，下列说法不正确的是(　　) A.原子中间的核是原子核 B.该同学制作的模型属于“枣糕模型” C.电子环绕原子中间的核旋转 D.原子由原子核和电子组成 B 课后练习 5.为了揭示微观世界的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是(　　) A.汤姆孙发现了电子，表明原子不是最小的微粒 B.卢瑟福提出了原子核式结构模型 C.科学家发现原子核由质子和中子构成 D.质子和中子是组成物质世界的最小微粒，不可再分 D 课后练习 $