（新教材）2025-2026学年北师大（北京）物理九全 19.2微观世界课件

微观粒子学习目标：科学探究：梳理微观世界探索脉络，通过资料分析认知物质微观组成规律。科学思维：理解分子、原子的构成关系，掌握原子核式结构，建立微观尺度认知。科学态度与责任：激发微观探索兴趣，体会科学探究的迭代过程，了解微观技术的应用价值。重点物质的微观构成层级（分子、原子、原子核与核外电子）；人类探索微观世界的核心发现；微观粒子尺度的基本认知。难点纠正原子不可再分的错误认知，理解核式结构的内涵；建立微观尺度与宏观尺度的对比认知；初步理解微观结构对物质性质的影响。德谟克利特（约公元前460—约公元前370）“正像绿墙是由树干和枝叶组成似的，大自然的万物都由看不见的微小粒子——原子构成。原子不能消失，但也不会无中生有。”——德谟克利特思维的火花

走向科学1811年，意大利科学家阿伏伽德罗进一步指出，物质一般不是直接由原子组成，而是由几个原子相结合的分子构成的。用场离子显微镜拍摄的钨针针尖上的原子图样DNA分子结构

思维的火花

走向科学一、揭开原子的“面纱”1.电子的发现：(1897年，英国的物理学家汤姆孙发现)阴极射线在电场或磁场的作用下可发生偏转，偏转方向与带负电的粒子相同。电子的发现，打破了原子不可分的概念，是人类对物质结构认识上的一次飞跃，并掀起了新一轮探索物质微观结构的热潮。英国—汤姆孙（1856－1940）一、揭开原子的“面纱”2.原子的结构（道尔顿的实心球模型模型）2.原子的结构（汤姆孙的枣糕模型）一、揭开原子的“面纱”α粒子散射实验用高速α粒子轰击金箔一、揭开原子的“面纱”2.原子的结构（卢瑟福的核式结构）原子里面十分空旷，大部分体积是空的。在其中应有一个体积非常小，但几乎集中了原子全部质量的粒子。这就是被发现的原子核。电子按一定的轨道围绕着带正电荷的很小的原子核运转。一、揭开原子的“面纱”2.原子的结构（卢瑟福的有核模型、行星模型）三、揭开原子的“面纱”如果我们将原子放大成直径上百米的足球场，原子核只有小米粒那么大，其直径不到原子直径的万分之一，而它的质量却占整个原子质量的99.94％以上。体育场原子原子核2.原子的结构（卢瑟福的核式结构）一、揭开原子的“面纱”3.质子和中子的发现英国—卢瑟福（1871－1937）1919年发现带正电的质子英国—查德威克（1891－1974）1932年发现了不带电的中子一、揭开原子的“面纱”4.原子的核式结构一、揭开原子的“面纱”5.基本粒子质子中子电子一、揭开原子的“面纱”6.种类繁多、性质差异纷繁的粒子世界基本粒子：超子、质子、中子、介子…质子、中子、介子、超子由三种基础粒子组成。它们是上夸克、下夸克和奇异夸克。科学界把这一模型称为夸克模型。一、揭开原子的“面纱”7.夸克模型美国---盖尔曼（1929－）华裔科学家丁肇中在1974年又发现了一种称为J／Ψ的粒子，因此获得1976年诺贝尔物理学奖。J／Ψ的粒子的发现表明应该还有一种称为粲夸克的基础粒子。以后又发现了底夸克和顶夸克。至今我们已经知道共有6种夸克。一、揭开原子的“面纱”7.夸克模型上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克原子核电子中子质子原子原子核质子中子夸克夸克一、揭开原子的“面纱”探索未有穷期扫描隧道显微镜：观察原子和分子的“纳米眼”，操纵原子的“纳米手”。1990年，IBM公司的科学家将35个原子移动到指定位置，组成“IBM”三个字母，使费恩曼的幻想成为现实。二、纳米科技：石墨表面的纳米中国地图地图的线粗细约为10纳米整体尺寸为数百纳米1999年，中国科学院科技人员，利用纳米加工技术在石墨表面通过搬迁碳原子，绘制出了世界上最小的中国地图。二、纳米科技：从幻想到现实一、纳米材料：将某些物质的尺度加工到1～100nm时，它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时相比，发生了异常的变化，具有一些特殊的用途，这种材料称为纳米材料。与传统材料相比，新材料在强度、刚度、硬度、耐温性、耐磨性、耐腐蚀等某一方面或其中的多个方面具有优越的性能。二、纳米技术：纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。它是在1～100nm尺度的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。1.物理学家卢瑟福建立了类似________的核式结构模型，该模型认为，原子是由________和__________构成的，原子核位于原子的____________，核外电子受原子核的吸引，绕核________。达标测评：2.原子核是由_____和____构成的