资源简介

(共21张PPT)
物理 北师大版（2024）
九年级全一册
第十六章　永恒的探索:
宇宙和粒子
第二节　探索微观世界的历程
预习清单
1.1897年,汤姆孙发现了________,从此打开了原子世界的大门。
2.1909－1911年,卢瑟福等人发现了原子由带正电的________与带________电的电子构成,并提出了原子的核式结构模型。1919年,卢瑟福发现了________,1932年,他的学生查德威克发现了________,确定了原子核的结构,原子核由带________的质子和________的中子组成。
3.纳米是________单位,1 nm=________m。
电子
原子核
负
质子
中子
正电
不带电
长度
10-9
导入新课
实验:将手头的纸片撕成两片,再依次撕成更小的两片。
物质真能无限分割吗 是否存在组成物质的最小单元
古代有“一尺之棰,日取其半,万世不竭”的记载,这说明了什么。
任务一：了解原子论的发展
课前任务:
(1)自主阅读教材中原子论的相关内容,上网查阅资料,对比墨翟的“物质微粒说”和德谟克里特的“原子论”,比较二者的异同点。
(2)结合化学课所学相关知识,谈谈你是如何理解分子和原子的,举例解释说明。
请小组代表分享课前任务探究结果。
任务一：了解原子论的发展
(1)相同点:二者都是为了探索世界的物质本原,试图从物质的微观结构角度去解释宏观世界的各种现象。他们都认为宏观的物质世界是由更微小的、基本的粒子构成,这种对物质本质的探索精神是一致的。无论是墨翟的“物质微粒说”还是德谟克里特的“原子论”,都处于当时科学技术水平相对较低的背景下,缺乏先进的实验设备和精确的科学研究方法来进行充分验证。所以两种学说都具有一定的朴素性和猜测性,是基于对自然现象的观察和思考而提出的理论假设。
任务一：了解原子论的发展
不同点:
①微粒的具体性质描述不同。墨翟称物质的微粒为“端”,认为“端”是没有大小、没有体积的质点,是一种非常抽象的概念,几乎接近一种哲学上的定义,相对缺乏对微粒具体物理性质的详细阐述。德谟克里特明确指出原子有大小、形状等属性,是充实的、不可再分的基本粒子。他对原子的描述更具实在性,更接近现代科学对物质基本组成的理解,为后来的科学研究提供了一定的理论方向。
任务一：了解原子论的发展
②对物质结构的认知深度不同。墨翟主要是一种对物质本源的初步思考,虽然提出了物质由微粒构成的观点,但对于微粒之间如何相互作用、如何构成物质等问题,并没有深入的探讨和系统的理论阐述。德谟克里特的“原子论”相对更为系统和深入。他认为原子在虚空中运动,原子的运动以及它们之间的结合和分离构成了万物的生成与毁灭,对物质的生成和变化机制有了一定的理论解释。
任务一：了解原子论的发展
(2)分子是保持物质化学性质的最小单元。比如对糖粒进行分割,开始时分割得到的颗粒仍然保持甜的味道,但是继续分割下去,也就是当把糖粒分到没有甜味的时刻,那时的微小粒子就不再是糖了。我们把能保持糖这种物质原来性质的最小微粒叫作糖的“分子”。如果再继续分割下去,糖就没有甜味了,这时得到的就是糖原子了。由上述事例说明了分子是由原子组成的。科学家发现有的分子是由一种原子组成,有的分子是由多种原子组成。
任务二：原子结构的探索——原子的组成
问题:分子是由原子组成的,原子可以再分吗
阴极射线在磁场中偏转实验:
任务二：原子结构的探索——原子的组成
总结:
阴极射线偏转方向与带负电的粒子相同,这表明阴极射线是一种带负电的粒子流,也就是我们现在称为的电子。
问题:
电子的发现说明什么
说明原子是可分的。
任务二：原子结构的探索——原子的组成
模拟α粒子散射实验:
任务二：原子结构的探索——原子的组成
思考以下三个问题,推测原子内部的分布情况。
(1)绝大多数α粒子直接穿过金箔,说明什么
(2)少数α粒子发生了偏转,说明什么
(3)极个别的α粒子发生了大角度的偏转,甚至被反向弹回,说明什么
任务三：了解基本粒子探索历程
阅读教材,梳理科学家们对基本粒子的探索历程。
总结:
(1)1929年,赵忠尧发现了正电子。
(2)1932年,安德森发现了正电子的径迹。后来,人们从实验中又陆续发现了更多的微观粒子,如介子、超子等。
(3)从1949年开始,费米和杨振宁等人先后提出了质子、中子等粒子的内部结构的一些模型。
(4)1956年,李政道和杨振宁提出了弱相互作用中“宇称不守恒定律”。
(5)1964年,盖尔曼提出了夸克模型。
任务四：纳米科技的应用与展望探究——纳米科技
(1)冶金领域:在金属加工过程中加入纳米材料合成的烧结添加剂,能够得到纯度更好的产品。
(2)医学领域:用纳米材料代替人体某些病变的器官进行器官移植手术。
(3)化工催化领域:各种纳米催化材料大大提高了工业效率。
(4)陶瓷领域:纳米材料制作的陶瓷具有更好的耐热性、柔韧度和硬度。
······
核心总结
1.物质是由分子和原子组成的。
2.分子是保持物质化学性质的最小微粒。
3.原子是可以再分的。
4.纳米科技。
课堂评价
1.关于一些微观粒子的发现或提出,下列说法中正确的是 ( )
A.汤姆孙发现了电子
B.卢瑟福用α粒子从氦原子核中打出了质子
C.查德威克提出夸克的设想
D.盖尔曼发现了中子
A
课堂评价
2.组成原子核的粒子是 ( )
A.电子和夸克 B.质子和电子
C.中子和电子 D.质子和中子
D
课堂评价
3.纳米科技主要研究尺度是 ( )
A.毫米级 B.微米级
C.纳米级 D.厘米级
C
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