第一节走进微观.ppt

第十一章小粒子与大宇宙,第一节走进微观,一、自然的尺度,1、我们熟悉的世界,2、宏观世界,1026m,3、微观世界,10-15m,从微观世界到无垠的宇宙，存在着各种各样的物质。宇宙万物是由各种各样的物质组成的。,那么物质又是由什么构成的呢？从古到今，人们一直在探寻着物质的奥秘。,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。,1、古希腊人：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”。,二、物质的构成,后来，人们想到若将物质无限地分下去，自然是愈分愈小，小到这种颗粒能保持其化学性质不变为止。那么物质就由这种颗粒组成。,3、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”，提出“分子说”。,物质由分子构成。分子是构成物质的仍能保持其化学性质不变的最小颗粒。分子很小，肉眼是看不见的。,1cm3（1克）水中含有3.3410个水分子，每秒跑1亿个，约需1亿年。,分子有多小？,氢分子是最小的分子，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。,交流与讨论：沙（灰）尘是分子吗？,电子显微镜下观察到的细菌DNA分子,电子显微镜下看到的乙醇分子模型,电子显微镜下观察到的水分子,分子还能再分吗？,19世纪初，英国科学家约翰道尔顿（17661844）证明了原子的存在。,三、微观粒子,有的分子是单原子分子，大分数分子是多原子分子。,1、分子由原子构成,硅分子单原子分子,水分子多原子分子,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”，它的质量比原子质量小得多。说明：原子还可以再分。,原子那么小，还能再分吗？,那么原子的内部结构是怎样的呢？,2、1911年，卢瑟福在a粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型。,卢瑟福,原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，带正电几乎集中了原子的全部质量。带负电的电子在核外不同的轨道上绕着原子核运动。就象地球绕着太阳运动一样！,原子核有多小？,原子的大小约为10-10m，原子核大小则约为10-15m,将原子比喻为一个空荡荡的大礼堂，原子核就好比是礼堂中的一个人。,原子核还能再分吗？,20世纪初，人们相继发现了原子核可以放出质子和中子，质子带正电，中子不带电。3、原子核是由质子与中子构成的,4、20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由称为夸克的更小的粒子构成。,中子结构图中子是由夸克构成,20世纪中叶起，人类为了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型的粒子加速器。,借助于不断完善的粒子加速器，又发现了子、介子、K介子、超子、超子及子等400余种粒子。这种粒子是比原子核更深一个层次的物质存在形式,1989年建成的北京正负电子对撞机直线加速器,芝加哥城外费米实验室的同步加速器主环，直径达二公里,人类对自然界的认识永无止境探索永不停止！,本节小结,分子,注意：所有这些微观粒子用肉眼都是看不见的。如灰尘颗粒、PM2.5都不是分子。,原子,原子核,核外电子,质子,中子,由夸克构成,1、宇宙万物由物质组成，物质由分子或原子构成。,2、通常情况下，原子呈中性，这是因为（）A、组成原子的所有微粒都不带电B、原子核带负电C、中子不带电D、原子核内质子所带的正电荷数与核外所有电子所带的负电荷数相等。,1、关于卢瑟福提出的原子结构的核式模型，下列说法中正确的是（）A、原子是由原子核和中子组成的B、原子是由原子核和核外电子组成的C、原子是由质子和中子组成的D、原子的质量几乎集中在原子核外,D,B,巩固练习,3、阴极射线的发现说明（）A、原子核有内部结构B、原子有内部结构C、电子有内部结构D、质子有内部结构,B,4电子的发现说明_是可分的，质子和中子的发现说明_是可分的；夸克的发现说明_是可分的。,原子,原子核,质子与中子,5、下列说法中正确的是（）空气中细小的灰尘就是分子大雾