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1、宇宙和微观世界,第 一 节,人教版九年级物理第十一章 多彩的物质世界,1知道物质是由什么组成的； 2了解固态、液态、气态物质的分子的排列特点各不相同； 3了解分子的组成； 4了解原子的组成；,【学习目标】,一、宇宙是由物质组成的,为了探索宇宙的奥秘，我们人类付出了大量的心血，收获了丰硕的成果。请大家说出你所知道的与宇宙有关的知识和人类探索宇宙空间的主要方式和手段。,我国很早就有嫦娥奔月的神话传说，反映了人类对太空的向往,在NASA官方网站的首页上这样写道：“人类航天的先驱者是中国的万户他是人类历史上第一位航天员！”，而在广袤的月球上有一座山，用他的名字命名：万户山！,上世纪50年代，前苏联发射
2、了第一颗人造地球卫星；美国的“旅行者号”探测器已经离开了我们的太阳系，奔向更加深远的太空；现在人类正在为登陆火星而努力,我们国家也已将自己的航天员送上了太空，并成功实现了太空行走；“嫦娥一号”已成功完成自己的使命，嫦娥工程的后两步正紧锣密鼓展开；我国也与俄罗斯签署合作协议，联合开展探测火星，并发射自己的火星探测器,人类探索宇宙奥秘的方式和手段,旅 行 者 号 探 测 器,哈勃太空望远镜,射 电 望 远 镜,和 平 号 空 间 站,航 天 飞 机,勇气号火星探测器,中国太空探索的主要成就,通过全人类坚持不懈的努力，宇宙的神秘面纱正在一步步被揭开,一 、宇宙的基本结构,宇宙,银河系,星系,太阳系,
3、地月系:,我们的地月系由地球和月球组成；地球是人类赖以生存的家园，月球是我们夜间唯一的自然“光源”，同时也是人类未来探索太空和空间移民的理想基地。,地月系,一束光穿越银河系要十万年的时间（十万光年）,地球和太阳所在的恒星系统，呈螺旋盘状，银盘的直径约10万光年，厚度约为1万光年。银盘由四条巨大的旋臂环绕组成，太阳就位于人马座旋臂和英仙座旋臂之间的猎户座旋臂上，离银河系中心约3万光年。,银河系:,太 阳 系,太阳系:,由一颗恒星：太阳，八颗行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，以及彗星和其它小行星组成。,太阳系的八大行星都围绕太阳自西向东公转的同时也在自转，而金星是其中唯一一
4、颗自东向西自转的行星。,土星周围有美丽的光环，事实上这些光环都是有一些小行星、陨石，尘埃组成。,在火星和木星之间有一条小行星带，由许许多多直径在10千米、100千米左右的小行星组成。,地球和太阳所在的恒星系统，呈螺旋盘状，银盘的直径约10万光年，厚度约为1万光年。银盘由四条巨大的旋臂环绕组成，太阳就位于人马座旋臂和英仙座旋臂之间的猎户座旋臂上，离银河系中心约3万光年。,银河系:,天文学家最近发现了位于银河系边界的“戒指”状的星云。科学家们表示该星云周围大约分布着0.5亿至1亿颗大小不一的星星。这一发现将有助于科学家们研究银河系的诞生时间。,科学家们借助于先进的观测技术和手段，对星系光谱进行研究
5、发现：所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离越来越大。据此我们可以知道我们的宇宙正在不断地膨胀。,经过这么多的了解，我们应该已经知道： 宇宙及其他一切天体都是由物质组成的，而且所有的物质都处在永不停息的运动和发展之中。,宇宙是由物质组成的。,物质又是由什么组成的呢？,二、物质是由分子构成的,我们来想象一下这样的现象：将一块糖进行分割直到它不再有甜味时，这时还能叫糖吗？显然是不能的！失去甜味之前的最小状态的微粒就叫糖分子,我们将保持糖的甜味这种基本性质不变的最小微粒叫糖分子，所以，糖是由糖分子构成的。,同样的道理，我们将一块玻璃打碎，然后一直分下去，也可以分到保持玻璃基本性质不变的最小微
6、粒，玻璃的分子；而水可以分到水分子；铁可以分成铁分子，,所以，一切物质都是由分子组成的。 分子：保持物质原来（化学）性质的最小微粒。,现在，请你们撕一张纸，直到你无法再撕为止，那么这些你认为的最小纸片是组成纸的分子吗？不是，将纸放到显微镜下你会发现它依然非常大，还可以再分，直到分成一个个分子。,分子非常小，直径在10-10m(0.1nm)左右，只有在电子显微镜下我们才能看到。,具有一定的体积和形状,没有确定的形状，具有流动性,具有很强的流动性,很小,较小,很大,很大,较大,很小,阅读课本并完成下面表格：,三、固态、液态和气态的微观模型,固态物质中，分子的排列十分紧密，分子间有强大的作用力。因而
7、，固体有一定的体积和形状。 液态物质中，分子没有固定的位置，运动较自由，作用力比固体分子间小。因而液体没有一定形状，有流动性。 气体物质中，分子非常散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动，分子间作用力微弱。因而，气体容易被压缩，没有固定的体积，有流动性。,四、原子及其结构,原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在绕核运动。 下面是几种原子的结构模型：,科学研究发现，分子并非组成物质的最小微粒，它们是由更小的微粒原子组成的，而原子则是由原子核和核外电子构成的。,汤姆生枣糕式原子结构模型,卢瑟福原子结构模型,原子核和核外电子也不是构成物质的最小微粒，其中原子核
8、是由质子和中子组成的，而质子和中子则是由更小的微粒夸克组成的，它们还能否再分，留给在座各位以后去研究。,原子的核式结构,原子,原子核,核外电子（带负电）,质子（带正电）,中子（不带电）,五、纳米科学技术 1、纳米是一个长度单位，符号是 nm 1 n m10-9 m 一般分子的直径大约为0.30.4nm,蛋白质分子比较大，可达几十纳米，病毒的大小为几百纳米。 2、纳米科学技术是纳米尺度内的科学技术,科学研究表明：当物质被细分到纳米尺度，即物质小颗粒的尺度小到1100nm时，物质原有的属性一般会发生比较显著的变化。 例如，大块金子是黄色的，10nm的金颗粒是绿色的，而1nm 金颗粒是红色的。人们对
9、纳米材料的研究正是利用它在某一特性方面的变化来改变原材料的效能。,宇宙的组成：星系,物质的组成,物质状态的微观模型,分子,原子,课堂小结,固态：分子排列紧密，相互作用力很强，所以固体有一定的体积和形状。,液态：分子排列较松散，没有固定位置，作用力较小，因而液体无确定形状，具有流动性。,气态：分子没有固定位置，间距很大，非常自由，作用力很小，因此气体也具有流动性，易被压缩。,原子及其结构,科学研究发现，分子并非组成物质的最小微粒，它们是由更小的微粒原子组成的，而原子则是由原子核和核外电子构成的.,1、(2010上海市)下列星球中，属于恒星的是 （ ） A 地球 B 月球 C 土星 D 太阳,D,
10、课堂练习：,2一百多年来，科学家们一直在微观世界领域不懈地探索着。下列微粒按空间尺度从大到小排列的顺序是（ ） A分子 夸克 质子 电子 B分子 原子核 质子 夸克 C原子核 电子 质子 分子 D分子 原子 电子 原子核,B,3物质从液态变成气态的时候，体积变化的正确说法是（ ） A体积都变小； B体积都变大； C有的体积变大，有的体积变小； D无法判断。 4下列说法中，不正确的是（ ） A固体有一定的形状和体积； B液体有一定的形状和体积； C液体有一定的体积，没有一定的形状； D气体没有一定的形状和体积。,B,B,5、下列关于分子的说法正确的是（ ） A、是微观世界的最小微粒 B、酒精与水
11、混合后总体积减小，说明分子体积减小 C、分子是保持物质原有性质的最小微粒 D、以上说法都不对,C,6、蛋白质是一种大分子，它的大小约有几十（ ） A、厘米 B、毫米 C、微米 D、纳米,D,7、图2是用来说明原子内部结构的示意图. 由图可知：原子是由 和 组成， 原子核由和 和 组成.还有比它们更微小的结构，那就是（ ）。,原子核,核外电子,质子,中子,夸克,8、科学家经过长时间研究发现，分子是由 组成的；原子的结构与太阳系十分相似，是由和组成的；原子核是由更小的粒子 组成，人们对微观世界的探究是永无止境的。,原子,原子核,核外 电子,质子和中子,9、讨论宇宙中例如银河系的大小，我们通常用 作
12、为长度单位，它表示。,光年,光在一年内通过的路程,10、物质处于不同状态时具有 的物理性质（选填：“相同”或“不同”）。组成物质的分子 物质原来的性质（选填：“保持”或“不保持”）,不同,保持,11、下列氢原子的各种模型图中，正确的是 ( ),A,12、液态的蜡在凝固时体积缩小，中间凹陷下去，这说明（ ） A、从液态到固态时，分子间距离变小，作用力变小 B、从液态到固态时，分子间距离变小，作用力变大 C、液态分子与固态分子不同 D、液态变为固态后分子间就无空隙了,B,13、气体易被压缩是由于（ ） A.气体分子间无斥力 B、气体分子间只有引力 C、气体分子间距大，作用力小 D、以上都不对,C,14、汤姆生发现电子后，人们开始研究原子的内部结构，提出了许多原子结构模型。由卢瑟福提出的最为大家所接受的模型与下列各图较相似得是（ ）,A 西红柿,B 西瓜,C 面包,D 太阳系,D,15、1mm3的油滴滴在水面上，充分扩散后的最大面积为3m2，则油分子的直径约为 。,3.310-10m,16、关于物态变化中体积发生的变化情况，下列说法正确的是（ ） A、主要的是物质的分子在排列上发生了变化 B、由于在物态变化中分子受外界条件影响，自身体积膨胀或收缩 C、一切物质受热后体积都要变大 D、水结冰后分子排列紧密，使其体积缩小,A,
