微小世界和我们

1、8.微小世界和我们,一.回顾与总结,回顾这个单元的学习内容，想想从古至今人类的观察工具是怎样发展的?人们的观察视野又是怎样拓展的?说说两者之间的关系。,回顾与总结,在放大镜和显微镜没有发明以前，人们只能用眼、耳、鼻、舌、手五种感觉器官探知世界。那时候，人能观察到的最小动物，就是蚂蚁等昆虫。,放大镜和显微镜的发明，让我们看到了微生物、细胞。,人们只能用眼、耳、鼻、舌、手五种感觉器官探知世界。那时候，人能观察到的最小动物，就是蚂蚁等昆虫。 眼睛是人的主要观察工具，但人的最高视力也只能看清楚1/5毫米的微小物体。多少年来，发明一种能看到更小物体的工具一直是人类的梦想。,一千多年前，人们发明了放大镜。

2、从肉眼观察到发明放大镜是人类的一大进步。 使用放大镜能把物体放大更多倍数。能使我们看到更细小的东西，看到更多的细节，如印刷品及屏幕上的合成色彩的色斑，蟋蟀前足内侧的耳朵，昆虫的复眼，触角，蝴蝶翅膀上的细毛等。 但放大镜的放大倍数是有限的 （最多能放大25倍），只能看清小于1毫米的肉眼看不清的东西。,直到17世纪，人们发现用两个凸透镜组合起来可以提高放大倍数，从而发明了显微镜，人们的这个目标才得以实现。 显微镜的发明拓宽了观察领域，是人类认识微小世界的重要观察工具。它让我们清楚地看到了细胞和微生物。 光学显微镜最大的放大倍数约为2000倍，分辨率达到0.02微米。,电子显微镜的最大放大倍数超过3

3、00万倍，分辨率达到30埃(1微米=1000纳米，1纳米=10埃），通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。 分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。,光学显微镜下的红血球,电子显微镜下的液晶分子,光学显微镜下的雪花形态,电子显微镜下的面粉螨,光学显微镜下的霉菌,光学显微镜下蝴蝶的翅膀,光学显微镜下的洋葱表皮细胞,扫描隧道显微镜放大倍数为3亿倍，分辨率可达0.1埃。,扫描隧道显微镜下吸附在铜晶体表面的8羟基喹啉分子,12枚铁原子构成的此行存储单位,扫描隧道显微镜 scanning tunneling microscope 缩

4、写为STM。它作为一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。此外，扫描隧道显微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端精确操纵原子，因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具。,观察工具与观察视野的关系,肉 眼,扫描隧道 显微镜,放大镜,光学 显微镜,电子 显微镜,物体形状 小昆虫的 结构等,放大几倍、几十倍，观察到物质的晶体，生物的小器官和组织,放大几百倍，观察到生物的细胞、微生物、极少数细菌,放大几百万倍，观察到细菌、病毒、物质的极小微粒原子,放大3亿倍，分辨本领为百分之一纳米。直接操纵原子和分子,(纳米是长度单位，1纳

5、米为十亿分之一米。20纳米相当于1根头发丝的三千分之一),1.医药方面,巴斯德发现传染病是由于微生物造成和传播的，他发明的巴氏消毒法，广泛用于奶制品和酿酒业。用于杀死液体中的细菌。,二.人类探索微小世界的成果：,观察工具的改进使人类发现了微生物（如原生动物以及藻类、细菌、病毒、病原体等），但是很长一段时间内，人们不知道这些微生物有什么作用，它们和人类有什么关系。法国科学家巴斯德是第一个把微生物和疾病联系起来的人。,青霉素,是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。,抗生素的发现,1923年，一个外国人弗莱明在实验室偶然发现能杀死细菌的青霉素，命名为“盘尼西林”。第二次世界大战期间，青霉素能使伤病因为伤

6、口感染而导致的死亡大大降低，成为非常稀罕和贵重的药品。 随着新抗生素的不断被发现，白喉、猩红热、肺炎、梅毒等全部被抗生素遏制住，人们发现世界上那些最可怕的疾病突然失去了威胁，抗生素成为人类的救星。,抗生素： 事实上它不仅能杀灭细菌，而且对霉菌，支原体，衣原体等其他致病微生物也有良好的抑制和杀灭作用。,这些年人们不断发明和研制了许多药物，以抵抗和制服各种疾病的危害，鼠疫、结核病、败血病、霍乱、痢疾、伤寒天花都被漫漫征服了。,然而细菌也有抗药性，直到今天，人和细菌还在进行着一场你死我活、我进你退的斗争。,2.食品工业,人们通过研究知道有的微生物对人是有益的，利用 它们可以改善我们的生活，比如酿酒，

7、制作酱油、醋、霉豆腐、泡菜、奶品、面包、馒头、蜡肉等都要依靠微生物。,面包蓬松好吃的原理,它里面有一种酵母菌，能分解面粉里的糖类，排出二氧化碳。二氧化碳在加热时体积急剧膨胀，从而使馒头、面包内部疏松多孔。,3.农、林业方面,农林业上进行品种改良，提高产品的数量和质量，也充分利用了放大镜和显微镜的作用。,杂交水稻要在水稻花的花蕊上进行，水稻开的花很小很小，因此寻找雄性不育的野生稻和进行杂交工作都必须利用放大镜和显微镜。杂交水稻培育成功，不仅在很大程度上解决了我国人民的吃饭问题，而且也是解决21世纪全球粮食问题的法宝。,袁隆平的杂交水稻培育,土壤的改良和净化,土壤中有许许多多的微生物，主要有细菌、

8、真菌、放线菌、藻类和原生动物，它们与土壤肥力有关，有的能把生物尸体分解为植物需要的营养，有的能和生物共生，起到固氮的作用。,根瘤菌吸收并固定大气中的氮提供给植物作为肥料，同时吸收植物中的碳水化合物作为自身的营养。,靠什么改良土壤？,因化肥、农药、除草剂过量使用导致的农田土壤污染已成为重疴沉疾，而土壤污染带给水果、蔬菜、粮食的污染以及对人类造成的危害更不可低估。,为什么要净化土壤？,净化土壤，也要靠微生物发挥作用。,1996年7月5日，在苏格兰诞生一只名叫多莉的绵羊。,它是人类首次利用成年动物体细胞克隆成功的第一个生命。它的基因母亲是一头普通的白绵羊。,4.克隆技术,克隆羊是人类 研究微小世界的

9、最新成果。克隆技术的成功，使人们培养人体器官，用以替换病人的器官使之康复成为可能.,克隆技术,克隆羊能繁殖后代吗？,1998年4月产下第一个羊宝宝邦尼，1999年又产下了三个。,2003年2月14日，由于多莉患有严重的进行性肺病，生命危在旦夕，经研究所决定为多莉实施安乐死，只有6岁。,我国第一只体细胞克隆羊叫阳阳，2000年6月22日出生，2001年8月和2003年2月两次产子。,污水和垃圾的处理,微生物在自然界中，还扮演者另一个十分重要的角色-污水和垃圾的处理者。几乎所有的污水处理都是靠微生物的作用完成的。污水和污物处理中既要微生物分解和除掉各种有害物质，还要靠微生物进行除臭。,5.环境保护

10、,主 题：微电子技术的应用 资料来源：网 络 资料题目：微电子技术 内 容：显微技术还促进了微电子仪器的研制。美国的科学家已研制成功一种微型电动马达。这种微型马达直径仅0. 07毫米，厚度是0. 25毫米。有了这种微型马达，将来人们大约可以制造大批在人体内运行的装置，担负运输和清除有害物质的工作。,领 域：生物 主 题：基因工程的应用 资料来源：网络 资料题目：转基因鲑鱼 内 容：为了让鲑鱼快速成长。将一种大鳞马哈鱼的鱼卵基因植入到普通大西洋鲑鱼的鱼卵中，培育出这种生长超快体型巨大的“超级鲑鱼”。优点一：生长迅速长肉快体型巨大。鲑鱼肉质肥美，是人们餐桌上最受欢迎的一道食物。转基因鲑鱼的平均重量

11、达到了1340克，而普通大西洋鲑鱼的平均重量仅为663克。优点二：饲养成本降低。优点三：肉质更健康。由于转基因鲑鱼缩短了其成长周期，因此它受到的污染和体内聚集的有毒物质残留比普通鲑鱼少得多。,领 域：微电子 主 题：微电子技术的应用 资料来源：网络 资料题目：微电子技术 内 容：价廉、可靠、体积小、重量轻的微电子产品，使电子产品面貌一新；微电子技术产品和微处理器不再是专门用于科学仪器世界的贵族，而落户于各式各样的普及型产品之中，进人普通百姓家。例如电子玩具、游戏机、学习机及其他家用电器产品等。现代的广播电视系统更是使微电子技术大有用武之地的领域，集成电路代替了彩色电视机中大部分分立元件组成的功

12、能电路，使电视机电路简捷清楚，维修方便，价格低廉。,污水和垃圾处理: 微生物在自然界中，还扮演着另一个十分重要的角色一污水和垃圾的处理者。几乎所有的污水处理都是靠微生物的作用完成的。污水和污物处理中既 需要微生物分解和除掉各种有害物质，还要靠微生物进行除臭。污水与污物的处理速度、处理效果取决于微生物的种类和功能。 微电子技术: 显微技术还促进了微电子仪器的研制。美国的科学家已研制成功一种微型电动马达。这种微型马达直径仅0.07毫米，厚度是0.25毫米。有了这种微型马达，将来人们大约可以制造大批在人体内运行的装置，担负运输和清除有害物质的工作。,主 题 ：微生物对人类的作用 资料来源 ：网 络

13、资料题目 ：酵母菌的作用 内 容 ：酵母菌细胞内含有大量的酶，它们可以把淀粉分解为葡萄糖，还可以把葡萄糖转化为酒精并产生二氧化碳。在酿酒的过程中，酵母菌使果汁或粮食发酵，产生酒精。制作面包时，酵母菌产生的二氧化碳会在面团中造成许多小孔，使面包膨大和松软，而面团中所含的酒精，则在蒸烤过程中挥发掉了。,主 题（微生物对人类的危害） 资料来源（网 络 ） 资料题目（登革热病毒的危害） 内 容 登革热（dengue fever）是登革热病毒引起、伊蚊传播的一种急性传染病。临床特征为起病急骤，高热，全身肌肉、骨髓及关节痛，极度疲乏，部分患可有皮疹、出血倾向和淋巴结肿大。,显微镜下的头发对比,正常头发放大

14、200倍,染发后放大200倍,正常头发放大500倍,染发后放大500倍,正常头发放大1000倍,染发后放大1000倍,显微镜下的蝌蚪,貌似心情不错的蝌蚪,人类探索微小世界所取得的成果还很多很多。对于微观世界的探索和发现，也导致了威胁人类和整个地球的可怕的武器和污染的出现，人类在享受发现新世界的快乐的同时，也面临着更大的新的危险。原子弹、基因武器、人造病毒、人为改变基因等，都将对人类的生活产生巨大的影响。在微小的世界里，隐藏着很大的能量，一旦释放出来，既可以造福人类，也可以使人类毁灭。,课堂测试,一、判断题： 1、细菌和病毒对人类都是有害的。（ ） 2、霍乱，肺结核，伤寒等可怕的疾病都是由微生物

15、引起的。（ ） 3、池塘水中的微生物运动迅速，我们无法用显微镜观察它。（ ） 4、微生物不仅会让新鲜的食物腐败发霉，还是引起伤寒，鼠疫，霍乱的元凶，所以我们要努力清除所有微生物。（ ） 5、微生物和动植物一样也能进行呼吸，消化，排泄，繁殖等生命活动。（ ）,二、选择,1、下面透明玻璃镜片没有放大作用的是（ ）。 A、 B、 C、 D、 2、（ ）发明了眼镜。 A.格罗斯泰斯特 B.牛顿 C.培根 3、放大镜的放大倍数跟镜片的（ ）有关。 A.凸度 B.凹度 C.面积 D.材料,A,C,A,D,D.詹森,4、放大镜的放大倍数越大，所能观察到的范围就（ ） A、越大 B、不变 C、越小 5、一般情

16、况下，下面三种器材中放大倍数最大的是 （ ），放大倍数最小的是（ ） A、放大镜 B、电子显微镜 C、望远镜 6、把简易显微镜的制作步骤按照先后顺序排列，正确 的是（ ）。 将调整好距离的两个放大镜固定准备两个放大镜 找到物体最清晰的图像调整两个放大镜之间的距离 A、 B、 C、,C,B,A,A,7、下列属于晶体的是（ ）。 A.食盐 B.玻璃 C.雪花 D.水滴 8、下列仪器中，（ ）适合观察细菌。 A、显微镜 B、放大镜 C、望远镜 9、下面全是晶体的一组是（ ） A、糖、碱、盐 B、水晶、雪花、玻璃 C、盐、味精、珍珠,C,A,A,A,10、世界上第一架金属架显微镜制造者是（ ）。 A、罗伯特胡克 B、列文虎克 C、培根 11、科学家选择（ ）来观察SARS病毒。 A、显微镜 B、放大镜 C、电子显微镜 12、我们用（ ）的方法了解洋葱表皮细胞的形状。 A、眼睛看 B、显微镜观察 C、手摸,B,C,B,13、既能观察到