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1、第一节第一节 走进微观走进微观第十一章第十一章 小粒子与大宇宙小粒子与大宇宙尘土、树木、水、火焰、空气、星辰，我们周围尘土、树木、水、火焰、空气、星辰，我们周围的一切，包括有生命的和无生命的，都是物质。的一切，包括有生命的和无生命的，都是物质。从无限的宇宙到微小的基本粒子，从无限的宇宙到微小的基本粒子，物质以各种各样的形态展现着。物质以各种各样的形态展现着。仰望天空，群星闪烁。宇宙到底有多大呢？人们还在探究。仰望天空，群星闪烁。宇宙到底有多大呢？人们还在探究。在我们的周围，有潺潺的流水，美丽的鲜花，飞翔在我们的周围，有潺潺的流水，美丽的鲜花，飞翔的小鸟，嬉闹的人群。这便是人们熟悉的世界。的小鸟
2、，嬉闹的人群。这便是人们熟悉的世界。在人们不能直接看到的世界里，同样奥秘无穷。在人们不能直接看到的世界里，同样奥秘无穷。那里有细胞、病毒、分子、原子那里有细胞、病毒、分子、原子目前科学家目前科学家的研究已进入这样的微观世界。的研究已进入这样的微观世界。自然的尺度自然的尺度1、从微观世界世界到无限、从微观世界世界到无限的宇宙，存在各种各样的物的宇宙，存在各种各样的物质。科学家们正在探究着物质。科学家们正在探究着物质的奥秘。从本节课开始，质的奥秘。从本节课开始，我们将学习小粒子与大宇宙。我们将学习小粒子与大宇宙。物质是由什么组成？物质是由什么组成？古希腊人认为宇宙万物有古希腊人认为宇宙万物有水、火
3、、土、气水、火、土、气组成，称组成，称为为“四元素说四元素说”我们的祖先认为宇宙万我们的祖先认为宇宙万物有物有金、木、水、火、金、木、水、火、土土组成，称为组成，称为“五行说五行说”后来，人们认识到若物质无限的分下去，所得颗后来，人们认识到若物质无限的分下去，所得颗粒愈来愈小，小到这种颗粒能保持化学性质不变粒愈来愈小，小到这种颗粒能保持化学性质不变为止，通常所说的物质就是由这种颗粒构成的。为止，通常所说的物质就是由这种颗粒构成的。1811年，意大利物理学家年，意大利物理学家阿伏家德罗阿伏家德罗第一个把这第一个把这种颗粒命名为种颗粒命名为“分子分子”现在，人们认为物质是由分子或原现在，人们认为物
4、质是由分子或原子组成的，现代科技可以使人们观子组成的，现代科技可以使人们观察到构成物质的分子或原子。察到构成物质的分子或原子。放大后的硅表放大后的硅表面的原子图像面的原子图像DNA生生物大分物大分子结构子结构示意图示意图干旱的田龟裂为土干旱的田龟裂为土块，土块可碎成细块，土块可碎成细泥，细泥又碎为沙泥，细泥又碎为沙尘，沙尘还能继续尘，沙尘还能继续分裂吗？沙尘随风分裂吗？沙尘随风飘荡？会消失得无飘荡？会消失得无影无踪吗？影无踪吗？平时我们应多植树造林，平时我们应多植树造林，保护生态平衡，避免出保护生态平衡，避免出现沙尘暴这些现象的发现沙尘暴这些现象的发生。生。分子有多小？分子有多小？氢分子是最小
5、的分子，其尺度相当于一根头发丝氢分子是最小的分子，其尺度相当于一根头发丝的直径的十万分之一，质量只有的直径的十万分之一，质量只有10-27kg左右。左右。水的分子的直径大约是水的分子的直径大约是410-10m，1cm3的的水中就会有水中就会有3.341022个水分子，一个水分个水分子，一个水分子的质量只有子的质量只有310-26kg。各种分子的直径都只有几万分之一个纳各种分子的直径都只有几万分之一个纳米左右，据估计一只蚂蚁一口水就吞下米左右，据估计一只蚂蚁一口水就吞下21010个水分子，个水分子，10万个氧分子依次排万个氧分子依次排列起来，总长仅列起来，总长仅0.03mm。分子是组成物质的最小
6、微粒吗？分子是组成物质的最小微粒吗？还可以分割吗？还可以分割吗？分子不是组成物质的最小微粒分子不是组成物质的最小微粒,还可以再分割还可以再分割,19世纪初世纪初,英国科学家英国科学家道尔顿道尔顿证明了证明了原子原子的的存在存在,有的分子由单个原子组成有的分子由单个原子组成,叫做叫做“单原单原子分子子分子”；绝大多数分子由多个原子组成；绝大多数分子由多个原子组成,叫叫“多原子分子多原子分子”。20世纪中叶，人类为世纪中叶，人类为了探索微观世界的奥了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型秘，制造了各种类型的离子加速器。借助的离子加速器。借助不断完善的离子加速不断完善的离子加速器，还发现了哪些离器，还发
7、现了哪些离子？子？子、子、 介子、介子、 介介子、子、超子、超子、超超子、子、 子等子等这些离子这些离子400余粒是比原子核更深一个层次的物质存余粒是比原子核更深一个层次的物质存在形式。人类对自然界的认识永无止境，探索永不停在形式。人类对自然界的认识永无止境，探索永不停止，微观世界的神秘面纱，还有待于同学们去揭开。止，微观世界的神秘面纱，还有待于同学们去揭开。考考你考考你1、我们周围的空气、鲜花、树木、动物、水和石头等都、我们周围的空气、鲜花、树木、动物、水和石头等都是是 。2、我们周围的一切物质都是由、我们周围的一切物质都是由 或或 组成的。组成的。3、19世纪初英国科学家道尔顿证明了世纪初
8、英国科学家道尔顿证明了 的存在；的存在；1897年英国物理学家汤姆生发现了年英国物理学家汤姆生发现了 ；1909年卢瑟福年卢瑟福在进行在进行离子散射实验后，提出了离子散射实验后，提出了 模型。模型。4、原子是由、原子是由 和和 组成，原子核是由组成，原子核是由 和和 组成；其中组成；其中 带正电，带正电， 不带电。不带电。 物质物质分子分子原子原子原子原子电子电子原子的核式结构原子的核式结构原子核原子核电子电子质子质子中子中子质子质子中子中子5、下列选项中，由同种分子或原子组成的是（、下列选项中，由同种分子或原子组成的是（ ）A、黄金、空气、水、黄金、空气、水 B、黄金、铁、铜、黄金、铁、铜 C、水、酒精、油、水、酒精、油 D、冰、水、水蒸气、冰、水、水蒸气6、阿伏加德罗发现、阿伏加德罗发现18g的水含有的水含有6.021022个水分子，由个水分子，由此我们可以知道每个水分子的质量是多少？每个水分子的此我们可以知道每个水分子的质量是多少？每个水分子的体积是多少？体积是多少？D答案：答案：2.9910-23g答案：答案：2.9910-23cm3
