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第一节 走进微观

发布时间:2013-11-20 11:39:34  

第一节 走进微观


无垠的宇宙


微小的粒子

物质以各种形态展现着

自然的尺度
肉眼可见的宏观世界

显微镜下物质的微观组成



微观世界

到 无垠的宇宙

存在着各种各样的物质

物质是由什么组成的呢?

古人的思索…
古希腊——四元素说 水、火、土、气
中国古代——五行说 金、木、水、火、土

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 为止,通常所说的物质就是由这种颗粒构成的。 1811年,意大利物理学家阿伏家德罗第一个把这 种颗粒命名为“分子” 现在,人们认为物质是由分子或原 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。

DNA生 物大分 子结构 示意图

放大后的硅表 面的原子图像

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10-27kg左右。 水的分子的直径大约是4×10-10m,1cm3 的水中就会有3.34×1022个水分子,一个水 分子的质量只有3×10-26kg。 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 2×1010个水分子,10万个氧分子依次排 列起来,总长仅0.03mm。

分子是组成物质的最小微粒吗? 还可以分割吗?

分子不是组成物质的最小微粒,还可 以再分割,19世纪初,英国科学家道尔顿 证明了原子的存在。

水分子是由 两个氢原子
和一个氧原子构成

水分子模型 绝大多数分子由多个原子组成,叫 做多原子分子 而有的分子由单个原子组成,叫做 单原子分子

19世纪70年代,人们通过对气体放 电现象的研究,发现了阴极射线。1897 年,英国物理学家 J.J.汤姆孙发现阴极射 线是由速度很高的带负电的粒子组成, 这种粒子就是电子。

汤姆孙与枣糕模型

卢瑟福与原子核 式结构模型

原 子 核 结 构 示 意 图

20世纪初,科学家在探索物质结构的历程 中,相继发现原子核可以释放出质子和中子, 质子带正电荷,中子不带电。由此可知原子核 是由质子和中子组成的。

20世纪60年代,科学家发现质子和 中子都是由被成为夸克的更小的粒子 组成。

20世纪中叶,人类为了探索微观世界的奥秘,制 造了各种类型的离子加速器。

μ 子、π 介子、 к介子、Λ 超子、Σ 超子、?子 ?

这些离子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,探索永不停止, 微观世界的神秘面纱,还有待于同学们去揭开。

考考你

1、我们周围的空气、鲜花、树木、动物、水和石头等都 物质 。 是 2、我们周围的一切物质都是由 分子 或 原子 组 成的。 3、19世纪初英国科学家道尔顿证明了

原子 的存在; 1897年英国物理学家汤姆孙发现了 电子 ;1909 年卢 瑟 福在进行α 离子散射实验后,提出了原子的核式结构 模 型。 电子 4、原子是由 原子核 和 组成,原子核是 中子 由 质子 和 组成;其中 质子 带 中子 正电, 不带电。

5、下列选项中,由同种分子或原子组成的是( A、黄金、空气、水 C、水、酒精、油 B、黄金、铁、铜 D、冰、水、水蒸气

D )

6、阿伏加德罗发现18g的水含有6.02×1023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 体积是多少?

答案:2.99×10-23g 答案:2.99×10-23cm3

作业:


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