第十一章小粒子与大宇宙

1、尘土、树木、水、火焰、空气、星辰，我们周围尘土、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。的一切，包括有生命的和无生命的，都是物质。从无限的宇宙到微小的基本粒子，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。物质以各种各样的形态展现着。仰望天空，群星闪烁。宇宙到底有多大呢？人们还在探究。仰望天空，群星闪烁。宇宙到底有多大呢？人们还在探究。在我们的周围，有潺潺的流水，美丽的鲜花，飞翔在我们的周围，有潺潺的流水，美丽的鲜花，飞翔的小鸟，嬉闹的人群。这便是人们熟悉的世界。的小鸟，嬉闹的人群。这便是人们熟悉的世界。在人们不能直接看到的世界里，同样奥秘无穷

2、。在人们不能直接看到的世界里，同样奥秘无穷。那里有细胞、病毒、分子、原子那里有细胞、病毒、分子、原子目前科学家目前科学家的研究已进入这样的微观世界。的研究已进入这样的微观世界。自然的尺度自然的尺度1、从微观世界到无限的宇、从微观世界到无限的宇宙，存在各种各样的物质。宙，存在各种各样的物质。科学家们正在探究着物质的科学家们正在探究着物质的奥秘。从本节课开始，我们奥秘。从本节课开始，我们将学习小粒子与大宇宙。将学习小粒子与大宇宙。第一节第一节 走进微观走进微观第十一章第十一章 小粒子与大宇宙小粒子与大宇宙物质是由什么组成？物质是由什么组成？古希腊人认为宇宙万物有古希腊人认为宇宙万物有水、火、土、气

3、水、火、土、气组成，称组成，称为为“四元素说四元素说”我们的祖先认为宇宙万我们的祖先认为宇宙万物有物有金、木、水、火、金、木、水、火、土土组成，称为组成，称为“五行说五行说”后来，人们认识到若物质无限的分下去，所得颗后来，人们认识到若物质无限的分下去，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。为止，通常所说的物质就是由这种颗粒构成的。1811年，意大利物理学家年，意大利物理学家阿伏加德罗阿伏加德罗第一个把这第一个把这种颗粒命名为种颗粒命名为“分子分子”现在，人们认为物质是由分子或原现在，人们认为物质是由分

4、子或原子组成的，现代科技可以使人们观子组成的，现代科技可以使人们观察到构成物质的分子或原子。察到构成物质的分子或原子。放大后的硅表放大后的硅表面的原子图像面的原子图像DNA生生物大分物大分子结构子结构示意图示意图干旱的田龟裂为土干旱的田龟裂为土块，土块可碎成细块，土块可碎成细泥，细泥又碎为沙泥，细泥又碎为沙尘，沙尘还能继续尘，沙尘还能继续分裂吗？沙尘随风分裂吗？沙尘随风飘荡？会消失得无飘荡？会消失得无影无踪吗？影无踪吗？平时我们应多植树造林，平时我们应多植树造林，保护生态平衡，避免出保护生态平衡，避免出现沙尘暴这些现象的发现沙尘暴这些现象的发生。生。分子有多小？分子有多小？氢分子是最小的分子，

5、其尺度相当于一根头发丝氢分子是最小的分子，其尺度相当于一根头发丝的直径的十万分之一，质量只有的直径的十万分之一，质量只有10-27kg左右。左右。水的分子的直径大约是水的分子的直径大约是410-10m，1cm3的的水中就会有水中就会有3.341022个水分子，一个水分个水分子，一个水分子的质量只有子的质量只有310-26kg。各种分子的直径都只有几万分之一个纳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米左右，据估计一只蚂蚁一口水就吞下21010个水分子，个水分子，10万个氧分子依次排万个氧分子依次排列起来，总长仅列起来，总长仅0.03mm。分子是组成物质的最小微粒吗？

6、分子是组成物质的最小微粒吗？还可以分割吗？还可以分割吗？分子不是组成物质的最小微粒分子不是组成物质的最小微粒,还可以再分还可以再分割割,19世纪初世纪初,英国科学家英国科学家道尔顿道尔顿证明了证明了原子原子的存在的存在,有的分子由单个原子组成有的分子由单个原子组成,叫做叫做“单单原子分子原子分子”；绝大多数分子由多个原子组成；绝大多数分子由多个原子组成,叫叫“多原子分子多原子分子”。20世纪中叶，人类为世纪中叶，人类为了探索微观世界的奥了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型秘，制造了各种类型的离子加速器。借助的离子加速器。借助不断完善的离子加速不断完善的离子加速器，还发现了哪些离器，还发现了哪些

7、离子？子？子、子、介子、介子、 介子、介子、超子、超子、超子、超子、 子等子等这些离子这些离子400余粒是比原子核更深一个层次的物质存余粒是比原子核更深一个层次的物质存在形式。人类对自然界的认识永无止境，探索永不停在形式。人类对自然界的认识永无止境，探索永不停止，微观世界的神秘面纱，还有待于同学们去揭开。止，微观世界的神秘面纱，还有待于同学们去揭开。考考你考考你1、我们周围的空气、鲜花、树木、动物、水和石头等都、我们周围的空气、鲜花、树木、动物、水和石头等都是是 。2、我们周围的一切物质都是由、我们周围的一切物质都是由 或或 组成的。组成的。3、19世纪初英国科学家道尔顿证明了世纪初英国科学家

8、道尔顿证明了 的存在；的存在；1897年英国物理学家汤姆孙发现了年英国物理学家汤姆孙发现了 ；1909年卢瑟福年卢瑟福在进行在进行离子散射实验后，提出了离子散射实验后，提出了 模型。模型。4、原子是由、原子是由 和和 组成，原子核是由组成，原子核是由 和和 组成；其中组成；其中 带正电，带正电， 不带电。不带电。 物质物质分子分子原子原子原子原子电子电子原子的核式结构原子的核式结构原子核原子核电子电子质子质子中子中子质子质子中子中子5、下列选项中，由同种分子或原子组成的是（、下列选项中，由同种分子或原子组成的是（ ）A、黄金、空气、水、黄金、空气、水 B、黄金、铁、铜、黄金、铁、铜 C、水、酒

9、精、油、水、酒精、油 D、冰、水、水蒸气、冰、水、水蒸气6、阿伏加德罗发现、阿伏加德罗发现18g的水含有的水含有6.021022个水分子，由个水分子，由此我们可以知道每个水分子的质量是多少？每个水分子的此我们可以知道每个水分子的质量是多少？每个水分子的体积是多少？体积是多少？D答案：答案：2.9910-23g答案：答案：2.9910-23cm3我们知道物质是我们知道物质是由大量分子构成由大量分子构成的，你还想知道的，你还想知道什么？什么？物质的分物质的分子是如何子是如何排列的？排列的？分子是否分子是否运动？运动？分子之间是否分子之间是否有力的作用？有力的作用？第二节第二节 看不见的运动看不见的

10、运动你们的猜想你们的猜想是什么？是什么？固体、液体的分子可能是固体、液体的分子可能是一个挨一个的挤在一起，一个挨一个的挤在一起，气体分子之间有间隙。气体分子之间有间隙。固体的分子可能是静止不动的，而液体和固体的分子可能是静止不动的，而液体和气体具有流动性，它们的分子可能是运动气体具有流动性，它们的分子可能是运动的的。分子之间有引力的作用，要分子之间有引力的作用，要不然就不会构成物质。不然就不会构成物质。分子很小，也很轻，肉眼是看不见的，分子有间隙吗？分子很小，也很轻，肉眼是看不见的，分子有间隙吗？ 虽然肉眼不能直接看到物质内的分子，但上述实验虽然肉眼不能直接看到物质内的分子，但上述实验表明：分

11、子之间确实存在着表明：分子之间确实存在着 间隙间隙当水与酒精混合时，总体积就比预计的要当水与酒精混合时，总体积就比预计的要 。 小小将机油装入一个壁将机油装入一个壁很厚相当坚固的钢很厚相当坚固的钢筒中，然后加上筒中，然后加上2万个标准大气压的万个标准大气压的高压。高压。结果钢筒结果钢筒“流泪流泪”了，也就是说机了，也就是说机油从钢筒里渗透油从钢筒里渗透出来。说明固体出来。说明固体分子间也存在间分子间也存在间隙。隙。分子之间有分子之间有间隙间隙分子是运动还是静止的？分子是运动还是静止的？一切物体的分一切物体的分子都在不停地子都在不停地做无规则的运做无规则的运动动 不同的物质在互相接触时，不同的物

12、质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做彼此进入对方的现象，叫做扩散扩散。 扩散现象说明：扩散现象说明：分子间存在间隙。分子间存在间隙。分子都在永不停息地作无规则运动。分子都在永不停息地作无规则运动。 以上现象说明：物体的分子之间存在以上现象说明：物体的分子之间存在 。（填（填“引力引力”或或“斥力斥力”）实验：实验：(1)(1)用力拉绳子，绳子不易被拉断用力拉绳子，绳子不易被拉断 (2)(2)将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两块压在一起，两块铅铅就会结合起来，甚至下面吊一个重物就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开都不能把它

13、们拉开 分子间的引力使得固体和液体能保持一定分子间的引力使得固体和液体能保持一定的体积，使它们里面的分子不致散开的体积，使它们里面的分子不致散开引力引力(3)(3)补车胎时，修车师傅锉好胎和补丁后分别涂上补车胎时，修车师傅锉好胎和补丁后分别涂上胶，待胶将干时用力将补丁打击挤压在胎上，补丁和胎胶，待胶将干时用力将补丁打击挤压在胎上，补丁和胎就紧紧粘合在一起就紧紧粘合在一起 实验：利用针筒抽取半筒水，用食指按住针实验：利用针筒抽取半筒水，用食指按住针筒嘴，然后用力推入活塞，看看能否将水压缩。筒嘴，然后用力推入活塞，看看能否将水压缩。水水 （填（填“容易容易”或或“不容易不容易”）被压）被压缩。缩。

14、 上述试验说明分子之间存在上述试验说明分子之间存在 力的作用。力的作用。不容易不容易斥斥物体很难被拉伸，说明分子间存在物体很难被拉伸，说明分子间存在 ；物体很难被压缩，说明分子间存在物体很难被压缩，说明分子间存在 。（填（填“引力或引力或”斥力斥力”）引力引力斥力斥力分子间存在引力和分子间存在引力和斥力斥力物质中的分子状态物质中的分子状态状状态态 特征特征 分子间分子间距距 分子间作用分子间作用力力 固固态态 液液态态 气气态态 具有一定的体积和形具有一定的体积和形状状没有确定的形状，具没有确定的形状，具有流动性有流动性具有很强的流动性具有很强的流动性很小很小较小较小很大很大很大很大较大较大很

15、小很小阅读课本并完成下面表格：四、固态、液态、气态的微观模型和宏观特征四、固态、液态、气态的微观模型和宏观特征分子动理论的基本观点1、一切物质都是由大量分子组成的2、一切物质的分子在永不停息地做无规则运动。3、分子间同时存在相互作用的引力和斥力分子动理论的基本观点1、“八月桂花香八月桂花香”，很远就能闻到桂花的芳香，这是一，很远就能闻到桂花的芳香，这是一种扩散现象；它说种扩散现象；它说明明 ；一根铁棒很难；一根铁棒很难被压缩是因为分子间存在被压缩是因为分子间存在 ；胶水能把两张纸粘在；胶水能把两张纸粘在一起，这是由于分子间存在一起，这是由于分子间存在 。2、下列、下列 现象中，能说明物体的分子

16、在不停地运现象中，能说明物体的分子在不停地运动的是动的是 （ ）A、脏水中有许多小虫在乱动，毫无规律、脏水中有许多小虫在乱动，毫无规律 B、衣箱里放樟脑丸，过些日子衣服上也有了樟脑味、衣箱里放樟脑丸，过些日子衣服上也有了樟脑味 C、教室里大扫除时，灰尘满屋飞扬、教室里大扫除时，灰尘满屋飞扬 D、洗过的湿衣服，过些日子变干了、洗过的湿衣服，过些日子变干了分子在永不停息地做无规则的运动分子在永不停息地做无规则的运动斥力斥力引力引力B3、下列现象说明分子间有斥力作用的是、下列现象说明分子间有斥力作用的是 （ ）A、煤堆在墙角时间长了，墙内部变黑了、煤堆在墙角时间长了，墙内部变黑了 B、打开醋瓶后，很

17、快嗅到醋味、打开醋瓶后，很快嗅到醋味 C、有手压面包，面包体积变小了、有手压面包，面包体积变小了 D、封闭在容器中的液体很难被压缩、封闭在容器中的液体很难被压缩4、将两块光滑的干玻璃放在一起，很容易把它们分开，、将两块光滑的干玻璃放在一起，很容易把它们分开，但是如果在玻璃上洒些水后再将它们放在一起，就很难把但是如果在玻璃上洒些水后再将它们放在一起，就很难把它们分开。这一现象说明它们分开。这一现象说明 （ ）A、固体分子间没有作用力，而液体分子间有作用力、固体分子间没有作用力，而液体分子间有作用力 B、同种分子没有作用力，而异种分子间有作用力、同种分子没有作用力，而异种分子间有作用力 C、任何分

18、子间均有作用力，距离越小，作用力越大、任何分子间均有作用力，距离越小，作用力越大 D、水具有黏性，分子间是否具有作用力与此无关、水具有黏性，分子间是否具有作用力与此无关DC5、吸烟有害健康，国际卫生组织规定了、吸烟有害健康，国际卫生组织规定了“世界戒烟日世界戒烟日”，无烟场所的标志也处处可见。因为在公共场所一个人抽烟，无烟场所的标志也处处可见。因为在公共场所一个人抽烟，其他人也会其他人也会“被动抽烟被动抽烟”，试用分子动理论解释导致这种，试用分子动理论解释导致这种结果的原因。结果的原因。6、在建材市场上有一种用锯末压制成的板壮或块壮的材、在建材市场上有一种用锯末压制成的板壮或块壮的材料，它是在

19、剧末中加黏剂，使剧末和黏剂分子间距离接近料，它是在剧末中加黏剂，使剧末和黏剂分子间距离接近相互吸引的范围，再加以压制而成，这种制造方式利用了相互吸引的范围，再加以压制而成，这种制造方式利用了分子动理论的哪个观点？分子动理论的哪个观点？答：气体分子是在永不停息地做无规则运动，答：气体分子是在永不停息地做无规则运动， 它能到达它所能到达的空间。它能到达它所能到达的空间。答：利用了不同物质的分子间答：利用了不同物质的分子间 也有相互作用力。也有相互作用力。形成于7000年前的古代中国星象观念公元90年168年 14731543太阳能谈一谈能谈一谈今天今天的你的你对宇宙的对宇宙的了解吗？了解吗？我们生

20、活的地球我们生活的地球我我们们的的邻邻居居- -月月球球月亮围绕地球转动月亮围绕地球转动地球等八大行星围地球等八大行星围绕太阳转动，绕太阳转动，恒星也在运动。恒星也在运动。太阳系的最大范围约可延伸到一光年以外太阳系的最大范围约可延伸到一光年以外.7-动画-02太阳-地球-月球.swf 1 1光年光年(l.y.)(l.y.)表示表示 ，它是它是_单位单位光在一年中行进的路程光在一年中行进的路程长度长度这张混合图显示了太阳和其余这张混合图显示了太阳和其余5个最大的行星个最大的行星的比例关系。（地球就是其中最小的星球。）的比例关系。（地球就是其中最小的星球。） 射电望远镜射电望远镜银河系全景银河系全景群星和弥漫物质群星和弥漫物质集合成一个庞大的天体系统集合成一个庞大的天体系统太阳是银河系中数以太阳是银河系中数以千亿千亿计恒星计恒星中的一颗