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第十章 小粒子与大宇宙 第一节 走进微观 王树祥 教学目标 知道物质是由分子和原子组成 了解微观粒子 原子模型 了解人类探索微观世界的历程 知道这种探索将不断深入 对物质世界从微观到宏观有大致的了解 领略自然现象中的美妙与和谐 对大自然有亲近 热爱 和谐相处的情感 宇宙是广阔的 那么宇宙是由什么组成的呢 一 自然的尺度 仰望天空 群星闪烁 宇宙到底有多大呢 人们还在探索着 在我们的周围 有潺潺的流水 飞翔的小鸟 美丽的鲜花 壮丽的晚霞 很多美妙 和谐的风景 这便是我们熟悉的世界 在人们不能直接看到的世界中 同样奥妙无穷 电子显微镜下的SARS病毒 太阳系虽然庞大 但在银河系中 它犹如一粒沙 大约7千5百多万个太阳系排成一列才相当于银河系的直径 一束光从银河系这头传到那头 大约要十万光年 而银河系只是宇宙中数十亿个星系之一 宇宙的组成 我们都知道 地球 空气 大海 高山 树木 花鸟 人类生存用的一切生活用品 等等都是由物质组成的 宇宙中的一切天体都是物质组成的 宇宙是由物质组成的 二 物质的组成 物质是由什么组成的呢 1 希腊人认为 宇宙万物由水 火 土 气组成 称为 四元素说 2 我们的祖先认为 宇宙万物由金 木 水 火 土组成 称为 五行说 3 后来人们认识到物质将无限地分下去 所得颗粒越分越小 小到这种颗粒能保持其化学性质不变为止 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 物质是由分子或原子组成的 现代科技可以使人们观察到物质的分子或原子 单个原子排列的IBM DNA分子结构 三 微观粒子 物质是由分子构成的 那么分子能不能再往下分呢 1 19世纪初 英国科学家道尔顿才证明了原子的存在 分子是由原子构成的 如 水分子就是由两个氢原子和一个氧原子组成的 2 19世纪70年代 人们对气体放电现象的研究 发现了阴极射线 1897年英国物理学家汤姆逊发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成 这就是电子 3 1909年卢瑟福在成功进行 粒子散射实验后提出原子核式结构模型 原子由原子核和核外电子组成 4 二十世纪初 科学家在探索物质结构的历程中 相继发现原子核原子核可以放出质子和中子 质子带正电 中子不带电 由此知道 原子核由质子和中子组成 5 20世纪60年代 科学家又发现质子和中子都是由被称为 夸克 的更小粒子组成的 核式结构模型 原子核结构 物质 分子 原子 原子核 电子负电 质子正电 中子不带电 夸克 二十世纪中叶起 人类为了探索微观世界的奥秘 制造了各种类型的粒子加速器 借助不断完善的粒子加速器 又发现了很多微观粒子 人类对自然界的认识永无止境 揭开微观世界的神秘面纱还有待同学们去揭开 北京电子对撞机 巩固练习 1 宇宙是由 组成的 物质是由 或 组成的 2 分子是由 组成的 原子核是由 组成的 3 1909年 卢瑟福在成功进行了 粒子散射实验后提出了著名的 模型 4 英国科
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