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1、一尺之棰,日取其半,万世不竭 . 第一节 探索微观世界的历程 第十六章 粒子和宇宙 思维的火花 德谟克利特 古希腊学者（公元前460公元前370） “正像绿墙 是由树干和枝叶 组成似的，大自 然的万物都是由 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 道尔顿 对应各种元素， 存在各种原子， 元素的差异是因 为它们的原子是 不同的. 玻意耳 原子是保持化 学性质不变的 的最小微粒。 1811年，意大利的科学家 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。 物质和原子之间还存在 一个层次分子 阿伏伽德罗的学术贡献 用
2、场离子显微镜拍摄的钨针针尖上的 原子图样 组成生命的基本组元DNA分子含有几 百万个原子。 DNA分子结构 水分子分布图. 1cm3的水中，含有3.341022个水 分子，一个水分子的尺度相当于一 根头发丝直径的十万分之一。 一个水分子的质量约为310-26Kg。 看完展示，解答学案上的问题1和2： 问题1：古希腊学者德谟克里特提出物质是由_构 成的。 问题2：17世纪下半叶和18世纪，玻意耳和道尔顿确 立了_。1811年意大利科学家阿伏伽德罗提 出_。 1 GPS与北斗卫星导航系统的简介 原子真的不能再分吗？ 19世纪末，三个大发现： X射线的发现 放射性的发现 电子的发现 GPS与北斗卫星
3、导航系统的简介 X射线（伦琴射线）的发现： 伦琴为人类立了大功，他成了世界上第一个 荣获诺贝尔物理奖的人。 1895年11月 GPS与北斗卫星导航系统的简介 放射性的发现： 贝克勒尔 皮埃尔居里 居里夫人 1903年诺贝尔物理学奖 电子的发现 v 1897年，英国 的物理学家汤姆 孙发现，阴极放 射线在磁场的作 用下可发生偏转 ，方向与带负电 的粒子相同，从 而发现了电子。 电子的发现，揭 开了原子神秘面 纱的一角，汤姆 孙因此获得1906 年诺贝尔物理奖 。 汤姆孙（18561940） 在汤姆孙的原子模 型中，原子是一个球 体；正电核均匀分布 在整个球内，而电子 都象枣核那样镶嵌在 原子里面
4、 这个模型不这个模型不 久就被实验事久就被实验事 实否定了实否定了 汤姆孙的原子模型(枣糕式） 电 子 正电荷 19091911年，英国 物理学家卢瑟福和他 的助手们进行了 粒子散射实验 著名的 粒子散射实验 卢瑟福提出的原子核式结构 在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原 子核里 带负电的电子在核外空间绕着核旋转 2 体育场 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部 是十分“空旷”的： 原子 原子核 占整个原子质量的99.9以上 19191932年，卢瑟福发现了带正电的 质子，他的学生查德威克发现了不带电的中 子。并最终确定了原子核由质子和中子组成 。 1
5、964年，美国物理学家盖尔曼在费米、 杨振宁、坂田昌一的研究基础上，提出 了质子、中子、介子、超子等都是由三 种基础粒子组成，它们分别称为上夸克 、下夸克、奇异，科学界把这一模型称 为夸克模型。 （语文课本八年级下册14 课叫三声夸克） 电子 盖尔曼获得了1969年的诺贝尔物理学奖 3 v华裔科学家丁肇中在1974年又发现了一种称为 J的粒 子，因而获得1976年诺贝尔物理学 奖。 展望未来 物质由基本粒子构成。我们学过电子、 中子和质子，还有夸克，还有中微子，它们 组成了中子和质子。中微子是最令人惊奇的 基本粒子。它们无处不在，每一秒钟倾泻到 1平方厘米地球表面的中微子约有650亿个 ，研究
6、者们多次荣获诺贝尔物理学奖， 探索未有穷期。 或许，你们这些未来的探索者今天正从这 里迈向科学之门！ 原子核 夸克 原子 质子 中子 电子 原 子 核 中子质子 夸克 粒子的空间尺度 根据所给图片，获取根据所给图片，获取 信息，解答学案问题信息，解答学案问题 3434。 原子、原子核及更深层次的客体统称为 微观粒子，简称粒子 问题3：在物理学中，原子、原子核及其更深层次 的客体统称为_，简称_。从 图中可以看出，它们的尺度都小于_m。 问题4：2013年以来灰蒙蒙的天气让越来越多的中 国公众注意到PM2.5细颗粒物。PM2.5指大气中直 径小于或等于2.5 m的颗粒物。以下按空间尺度由 大到小
7、排序正确的是( ) APM2.5 原子 质子 原子核 BPM2.5 原子 原子核 质子 C原子 原子核 质子 PM2.5 D原子 质子 原子核 PM2.5 纳米技术:从幻想到现实 纳米技术是用单个原子、分子制造物 质的科学技术，它是在0.10至100纳米( 即十亿分之一米)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。 纳米技术 1990年， IBM公司的科学家成功 地对单个的原子进行了重排，他们 使用一种称为扫描探针的设备慢慢 地把35个原子移动到各自的位置， 组成了IBM三个字母。 纳米技术 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 迁碳原子而绘
8、制出了世界最小的中 国地图。 纳米氧化钛 纳米钛可耐腐蚀，用其涂覆的物品 既能耐沸水，又能在海水中浸泡10 年不损，它还有神奇的自我修复能 力，可作为金属、非金属材料通用 的修补剂。 纳米牛仔裤 防水原理：通过形成完整的 涂膜阻挡水的透过或水分子 的渗透：完整连续涂膜的高 分子，分子间间隙约为几纳 米，单个水分子直径0.4nm ，但自然界的水通常处在缔 合状态，几十个水分子之间 由于氢键作用形成一个较大 的水分子团，这样，水分子 团很难通过高分子间隙，此 为涂膜具有防水功能的主要 原因。 纳米墙壁漆纳米布 纳米零件 纳米薄膜 纳米陶瓷刀 纳米科技新趋势 课 堂 小 结 当 堂 检 测 1下列说
9、法中正确的是( ) A电子的发现使人们确信原子是可再分的 B分子是由原子和电子组成的 C原子是不能再分的最小微粒 D通常情况下，原子内部原子核所带的正电 荷数与核外所有电子带的负电荷数是不相等的 2.下列四幅图片是卢瑟福的原子核式结构是 3 下列关于纳米材料的说法中错误的是( ) A由纳米材料制成的计算机芯片的体 积将更小 B纳米是一种非常小的微粒 C纳米材料可以大大提高材料的强度 和硬度 D纳米材料还不能广泛地应用于实际生活 4纳米是长度单位，1 nm_m。 图C1612为世界上最小的发电机纳米 发电机。纳米发电机主要依靠氧化锌等晶体材 料在机械压力作用下产生电压，实现将 _能转化为_能，为纳米器件 提供电力。
