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(共21張PPT)
第十章 從粒子到宇宙
10.1 探索微觀
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人體
系統
器官
組織
細胞
隨著生命科學的不斷進步，我們對自身的了解逐漸系統深入，對人體結構劃分得越來越條理，越來越精細。
對于物質結構，物理里面又是怎樣的劃分呢？
對于人體的結構，我們是怎樣劃分的？
新課講授
知識點
一
關于物質結構的猜想
信息窗
我國古代認為自然界由金、木、水、火、土五種基本物質組成，稱為“五行說”。
古希臘人認為宇宙萬物由水、火、土、氣組成，稱為“四元素說”。
古代思想家眼中的物質結構
大約在2 400年前，古希臘哲學家德謨克里特經過長期的觀察后提出：石塊、鐵鏟、銅像的手、花粉……它們是很微小地一點一點散失的。因此他猜想，大塊物體是由極小的物質粒子組成的。
1.德謨克里特的猜想
德謨克里特把這種物質微粒叫做“原子”，這個詞的意思是“不可再分割的顆粒”。
嘿！
哈！
嘿嘿哈嘿！
原子
在德謨克里特看來，隨便一個什么東西，都是可以切的，切到最后，不能再切了的就是原子。所以，他認為原子是不可再分的，它們在虛空中運動著，一起構成了萬物。
1.分子
（1）概念的提出
1811年，意大利物理學家阿伏伽德羅把能保持物質化學性質不變的最小微粒叫做分子。
物理學表述中，自然界的常見物質是由分子組成的，像鐵的組成微粒（鐵原子）我們可以認為是單原子分子。
知識點
二
物質是由分子和原子構成的
（2）觀察分子：分子很小，用普通顯微鏡無法看到，需要用電子顯微鏡進行觀察。
掃描隧道顯微鏡下的硅原子
掃描隧道顯微鏡下的鎳新烯分子
知識點
二
物質是由分子和原子構成的
典例
（3）分子的大小：研究指出，大多數分子直徑的尺度，其數量級為10-10 m（0.1 nm）。
（4）分子的質量：分子的質量也很小。例如，一個水分子的質量約為3×10-26 kg。
知識點
二
物質是由分子和原子構成的
（1）分子“很小”：氫分子是自然界中最小的分子，其尺度相當于一根頭發絲直徑的十萬分之一，質量只有10-27 kg左右。
（2）分子“很多”：1 cm3的水中約含有3.35×1022個水分子；一個水分子的質量約為3×10-26 kg。
信息窗
19世紀初，英國科學家道爾頓證明了原子的存在。
1803年，道爾頓繼承了古希臘樸素原子論和牛頓微粒說，提出原子論，他認為，化學元素由不可分的微粒——原子構成，他認為原子在一切化學變化中是不可再分的最小單位。
道爾頓最先從事測定原子量工作，并發表第一張原子量表，為后來測定元素原子量工作開辟了光輝前景。
知識點
二
物質是由分子和原子構成的
2.原子
分子的分類
（1）多原子分子 ：由多個原子組成的分子叫做多原子分子，大多數分子都是多原子分子。
（2）單原子分子：由單個原子組成的分子叫做單原子分子，鐵、銅、金、鉑等大多數金屬，他們的分子就是單原子分子。
水分子
CO2分子
鐵分子
信息窗
19世紀70年代，人們通過對氣體放電現象的進一步研究，發現了陰極射線。1897年，英國物理學家湯姆生發現陰極射線是由速度很高的帶負電的微粒組成的，這種粒子就叫“電子”。
電子的質量me=9.11×10-31 kg，半徑小于10-16 m。
知識點
三
把原子“切開”
知識點
四
原子結構的兩種模型
1.棗糕模型
湯姆生認為，原子像一個實心球體，均勻分布著帶正電的粒子，電子鑲嵌在其中，猶如糕中的棗兒，因此被稱為“棗糕模型”。
2.核式模型
盧瑟福基于α射線 ( 帶正電的粒子流) 轟擊金箔的實驗，提出了他的原子核式結構模型：原子中間有一個帶正電的核，它只占有極小的體積，卻集中了原子的幾乎全部質量，帶負電的電子像行星環繞太陽運轉一樣在核外較大空間繞核高速旋轉，這一模型被稱為“核式模型”。
典例
知識點
四
原子結構的兩種模型
知識點
五
原子核的構成部分
20世紀初，科學家在探索物質結構的歷程中，相繼發現原子核可以釋放出質子和中子，質子帶正電荷，中子不帶電。原子核是由質子和中子組成的。質子和中子統稱為核子，原子核中的質子和中子的數目稱為核子數。各種元素原子核的質子數和核子數一般是不同的。
20世紀60年代，科學家發現質子和中子都是由被稱為“夸克”的更小的粒子組成。
典例
原子
原子核
質子
中子
夸克
微觀粒子的空間尺度
結構
每一個點表示一個原子
大分子
原子
原子核
質子
夸克
繞原子核運動的電子
原子核
中子
質子
夸克
大小
（m）
10-8-10-9
-10-10
-10-15
-10-15
＜10-19
信息窗
典例
課堂小結
探索微觀
物質是由分子和原子構成的
大多數分子直徑的數量級為10-10 m，分子的質量很小
分子由原子構成，原子由原子核和電子構成
原子結構的兩種模型
原子核由質子和中子構成，質子和中子由夸克構成
湯姆孫的“棗糕模型”
盧瑟福的“核式結構模型”
隨堂練習1
2 500
不是
隨堂練習2
D
隨堂練習3
C
隨堂練習4
C

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