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(共30张PPT)
沪科·八年级下册
第十二章 小粒子与大宇宙
第一节 走进微观
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本节要点
能了解微观世界的大致尺度，了解原子的核式结构模型；能体会物理学研究中建构模型的重要性，了解人类探索微观世界的大致历程。
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新课导入
我们周围的一切，包括有生命的和无生命的，都是物质。物质在不停地运动，并以各种各样的形态存在着。
目前，人类的探索，也到达了距离我们 1026m 的宇宙深处。
宇宙的尺度
太阳系在银河系中的位置
你了解物质的尺度吗？
知识点1 自然的尺度
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进行新课
宏观物体的尺度
上海中心大厦
高度632m
成年长颈鹿身高通常在4.5~6m
该刻度尺的分度值为1mm
随着现代科技的发展，科学家的研究已深入 10-19m的微观领域。
微观物体的尺度
人的头发丝的直径大约是60～80 μm
人体细胞的直径
大约是10～20 μm
病毒的直径通常在100nm左右
例1 地球、太阳系、电子、原子按空间尺度由大到小的排列顺序是（ ）
A.太阳系、地球、电子、原子
B.电子、原子、地球、太阳系
C.太阳系、电子、原子、地球
D.太阳系、地球、原子、电子
D
知识点2 探索物质的组成
1.古人对物质组成的认识
我们的祖先认为宇宙万物由金、木、水、火、土组成，这被称为“五行说”。
古希腊人认为宇宙万物由水、火、土、气组成，这被称为“四元素说”。
物质是由什么组成的呢？从古至今，人们一直在探寻这个问题的答案。
2.分子和原子
认为宇宙万物由原子构成，原子是极微小的、不可分割的粒子。
德谟克里特(Democritus，约前460-约前370)
在实验的基础上提出了原子论。
道尔顿
(J. Dalton，1766-1844)
将保持物质性质不变的颗粒命名为“分子”。
阿伏加德罗
(A. Avogadro，1776-1856)
分子的体积很小：其直径通常以10-10m来度量，无法用肉眼直接观察。
分子的特点：
分子的质量很小：一个水分子的质量约为3×10-26 kg。
一亿倍显微镜下的水分子
分子的数目巨大： 1cm3的水中大约有 3.34×1022个水分子。
随处存在的碳原子——铅笔芯中的石墨、闪闪发光的钻石、空气中的二氧化碳、净水器中的活性炭都含有碳原子。一个碳原子的半径约为 7.7×10 -11m，质量约为 1.99×10 -26kg。
后来，人们又发现分子也有结构，它们是由原子构成的。
通常，物质是由分子或原子构成的。电子显微镜(EM)等现代科学工具的发明，揭开了微观世界神秘的面纱，使我们能够观察到分子或原子。
放大后硅表面的原子排列图像
电子显微镜
显微镜下的分子
例2 关于分子和原子，下列说法中正确的是（ ）
A.分子的体积很大
B.分子是最小的粒子
C.分子能用肉眼直接观察
D.通常，物质由分子或原子构成
D
知识点3 探索微观粒子
1.人类探索粒子结构的历程
19世纪初，人们已发现分子由原子构成
绝大多数分子由多个原子构成，叫做多原子分子。
水分子模型
氖原子结构模型
有的分子由单个原子构成，叫做单原子分子；
1897年，英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子——人类发现的第一个比原子小的粒子。电子带负电，是原子的构成部分之一。它的发现打破了原子不可再分的传统观念。
正电荷均匀分布在整个原子内，电子则镶嵌其中，被称为“枣糕模型”。
1911年，卢瑟福在α粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型。
原子核式结构模型
模型法
20世纪初，科学家在探索物质结构的历程中，相继发现原子核可以释放出质子和中子，质子带正电荷，中子不带电，原子核由质子和中子构成。
随着科学探索不断深入，科学家发现质子和中子还可以再分，它们都是由被称为夸克的更小粒子构成的。
20 世纪中叶起，为了探索微观世界的奥秘，人类制造了各种类型的加速器。借助于不断完善的粒子加速器，又发现了μ子、π介子、K介子、 Λ 超子、 Σ超子及τ子等400余种粒子。
直线重离子加速器
2.原子的结构
原子
原子核
电子
质子
中子
——夸克
——夸克
不显电性
带正电
带负电
带正电
不带电
原子核内质子所带正电荷数和核外的电子所带负电荷数相等，因此整个原子不显电性。
科学书屋
物质世界的大致尺度
例3 为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是（ ）
A.汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的
B.卢瑟福建立了原子核式结构模型
C.科学家发现质子和中子都是由被称为夸克的更小粒子构成的
D.质子是人们最早发现的比原子更小的微粒
D
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随堂练习
1.在下列科学家中，对发现电子作出重大贡献的是
（ ）
A.卢瑟福
B.阿伏加德罗
C.汤姆孙
D.道尔顿
C
2.下列对微观世界的描述中正确的是（ ）
A.电子的发现说明原子是可分的
B.原子是构成物质的最小微粒
C.中子和电子绕着原子核运动
D.我们可以直接用眼睛看见分子
A
3.原子的核式结构模型是由卢瑟福根据 α 粒子散射实验提出的。请用图形和文字描述原子的核式结构模型。
如图所示是原子核式结构模型，原子是由原子核和电子构成的，带正电的原子核位于原子中心，体积小，但几乎集中了原子的全部质量；带负电的电子在不同的轨道上绕原子核运动，就像行星绕着太阳运动一样。
4.原子核由哪些更小的粒子构成？这些粒子分别带有什么电荷？
原子核由质子和中子构成，质子带正电荷，中子不带电；质子和中子由夸克构成。
5.*查阅资料，收集与夸克相关的科技信息，在此基础上写一篇关于人类探索微观世界的小论文。
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课堂小结
走进微观
自然的尺度
物质的组成——物质由分子或原子组成
微观粒子
原子核
核外电子
质子
中子
分子
原子

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