九年级物理全册第十六章粒子和宇宙一探索微观世界的历程课件（北师大版）

第十六章 粒子和宇宙 一、探索微观世界的历程 思维的火花 德谟克利特（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 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 走向科学 德谟克利特的原子论缺少科学的实验基础，长期以来 并不为人们所认同。 直到17世纪，以“化学之父”道尔顿和玻意耳为代表 的科学家通过大量的实验才复活和确立了原子论。 “化学之父”道尔顿 （1766—1844） 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。 用 场 离 子 显 微 镜 拍 摄 的 钨 针 针 尖 上 的 原 子 图 样 DNA分子结构 19世纪末到20世纪的三十年代，对于电子、光谱的深入 研究以及放射性现象、中子、质子的发现，引起物理观 念的重大变革，创立了新的理论，导致人们对原子和原 子核认识的升华。 揭开原子的“面纱” 电子的发现 1897年，英国的物理 学家汤姆孙发现，阴极 放射线在电场或磁场的 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，打破了 原子不可分的概念， 是人类对物质结构认 识上的一次飞跃。并 掀起了新一轮探索物 质微观结构的热潮。 汤姆孙（1856－1940） 汤姆生的原子模型 十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电子是原子的 组成部分，由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此 推断出原子中还有带正电的物质，那么这两种物质是怎样构 成原子的呢？ 汤姆生提出了枣糕模型 正电荷 汤姆生的原子模型 在汤姆生的原子模型中,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。 这个模型不久就被实验事实否定了 著名的α粒子散射实验 α粒子散射实验 1909～1911年，英国物理学 家卢瑟福和他的助手们进行了 α粒子散射实验。 原子的核式结构 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。 卢瑟福提出的原 子核式结构 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷 ”的，举一个简单的例子： 原子核的核式结构 体育场 原子 原子核 1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进 而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学 生查德威克用实验证实，并得到公认。 原子核的组成 质子 中子 核子 质子数 电荷数 纳米技术是20世纪90年代出现的 一门新兴技术。 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 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。 纳米零件纳米薄膜 应用 1.下列实例中，利用纳米材料特殊作用的是（ ） A.为了装饰，在墙壁上涂刷了“立邦”漆，漆能吸附在墙上 B.用胶水可以把两张纸粘在一起 C.用纳米陶瓷粉制成的陶瓷不易撞碎,具有一定的塑性 D.小雨天气，羽绒服装不易被雨水淋湿 练习 CD 2.关于一些微观粒子的发现或提出，下列说法正确的是 （ ） A. 汤姆逊发现了中子 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 B