三、探索更小的微粒

1、水分子水分子氫氣分子氫氣分子氫分子是最小的分子，氫原子是最小的原子其直徑相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的百萬分之一質(zhì)量只有10-27kg左右，相當(dāng)于一顆雞蛋質(zhì)量的十億億億分之一1cm3的水中含有3.34x1022個水分子分子的尺度大約10-910-10m，原子的尺度大約10-10m電子的發(fā)現(xiàn)電子的發(fā)現(xiàn)19世紀70年代稀薄氣體放電現(xiàn)象湯姆生將其命名為電子1897 英國物理學(xué)家湯姆生設(shè)計了一個實驗，證實了陰極射線是高速的帶電粒子流，并且是帶負電的；氫原子氫原子（最小原子）（最小原子）電子電子帶電性不帶電負電大小10-10m5x10-15m質(zhì)量1.674 X 10-27kg9.110 X 10-31kg這種帶電粒

2、子流不同物質(zhì)都能夠發(fā)射是各種物質(zhì)共有成分；100m5mm0.911g1.674kg湯姆生氫原子氫原子（最小原子）（最小原子）電子電子帶電性不帶電負電大小10-10m5x10-15m質(zhì)量1.674 X 10-27kg9.110 X 10-31kg湯姆生運用經(jīng)典力學(xué)的理論進行了大量的計算；他認為，既然電子那么小，又那么輕，原子是一個實心球體，正電和所有質(zhì)量均勻分布在這個圓球上，很小很輕的帶負電的電子鑲嵌在實心球體的某些固定位置湯姆湯姆生生 棗糕模型棗糕模型100m5mm0.911g1.674kg“原子物理學(xué)之父原子物理學(xué)之父” 盧瑟福盧瑟福金原子金原子粒子粒子帶帶電電性性不帶電不帶電正電正電大大小

3、小3.48x10-9m3 x10-15m質(zhì)質(zhì)量量 327 X 10-27kg6.68 X 10-27kg3mm6.68kg3480m327kg電子電子（79個）個）負電負電5x10-15m9.110 X 10-31kg5mm0.911g19091911年，盧瑟福和他的合作者做了用年，盧瑟福和他的合作者做了用粒子轟擊金箔的實驗粒子轟擊金箔的實驗在一個鉛盒里放有少量的放射性元素釙(Po)，它發(fā)出的射線從鉛盒的小孔射出，形成一束很細的射線射到金箔上。當(dāng)粒子穿過金箔后，射到熒光屏上產(chǎn)生一個個的閃光點，這些閃光點可用顯微鏡來觀察。為了避免粒子和空氣中的原子碰撞而影響實驗結(jié)果，整個裝置放在一個抽成真空的容

4、器內(nèi)，帶有熒光屏的顯微鏡能夠圍繞金箔在一個圓周上移動。 實驗結(jié)果表明：實驗結(jié)果表明：絕大多數(shù)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，但是但是約有八千分之一的入射約有八千分之一的入射粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角平均粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角平均為為90，其中有的甚至，其中有的甚至被原路彈回；被原路彈回；換用其他金屬箔重復(fù)這個實驗的時候，也都觀察到了同樣的大換用其他金屬箔重復(fù)這個實驗的時候，也都觀察到了同樣的大角度散射現(xiàn)象，所以這系列實驗也被稱為角度散射現(xiàn)象，所以這系列實驗也被稱為粒子散射實驗。粒子散射實驗。粒子散射實驗粒子散射實驗棗糕模型是錯誤的棗糕模型是錯誤的

5、這是我一生中碰到的最不可思議的事情這是我一生中碰到的最不可思議的事情：就好像你用一顆就好像你用一顆15英寸大炮去轟擊一張紙英寸大炮去轟擊一張紙而你竟被反彈回的炮彈擊中一樣而你竟被反彈回的炮彈擊中一樣那么真實的原子內(nèi)部應(yīng)該是什么樣子的呢？那么真實的原子內(nèi)部應(yīng)該是什么樣子的呢？正電荷和幾乎所有質(zhì)量會是怎么分布的呢？正電荷和幾乎所有質(zhì)量會是怎么分布的呢？結(jié)合實驗結(jié)果進行分析討論結(jié)合實驗結(jié)果進行分析討論盧瑟福盧瑟福 原子的核式結(jié)構(gòu)模型原子的核式結(jié)構(gòu)模型經(jīng)過嚴謹?shù)睦碚撏茖?dǎo)，盧瑟福于經(jīng)過嚴謹?shù)睦碚撏茖?dǎo)，盧瑟福于1911年提出了年提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型原子的核式結(jié)構(gòu)模型他認為原子內(nèi)部有一個很小的核，他認為

6、原子內(nèi)部有一個很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷叫做原子核，原子的全部正電荷以及幾乎全部的質(zhì)量都集中在原以及幾乎全部的質(zhì)量都集中在原子核內(nèi)，帶負電的電子繞核運動。子核內(nèi)，帶負電的電子繞核運動。行星模型行星模型1908年盧瑟福憑借著原子的核式年盧瑟福憑借著原子的核式結(jié)構(gòu)模型獲得了諾貝爾獎結(jié)構(gòu)模型獲得了諾貝爾獎他通過對系列的他通過對系列的粒子散射實驗粒子散射實驗的研究，無可辯駁的論證了原子的研究，無可辯駁的論證了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，因而一舉把原的核式結(jié)構(gòu)模型，因而一舉把原子結(jié)構(gòu)的研究引上了正確的軌道，子結(jié)構(gòu)的研究引上了正確的軌道，于是他被科學(xué)家們譽為于是他被科學(xué)家們譽為“原子物原子物理學(xué)之父理

7、學(xué)之父”盧瑟福盧瑟福 原子的核式結(jié)構(gòu)模型原子的核式結(jié)構(gòu)模型行星模型行星模型思考：思考： 1、摩擦為什么能夠起、摩擦為什么能夠起電？電？ 2、摩擦起電的實質(zhì)是、摩擦起電的實質(zhì)是什么？什么？讀一讀：原子核式結(jié)構(gòu)模型與摩擦起電讀一讀：原子核式結(jié)構(gòu)模型與摩擦起電問題：問題：轟擊出來的質(zhì)子的正電荷總數(shù)和氮原子核的轟擊出來的質(zhì)子的正電荷總數(shù)和氮原子核的 正電荷總數(shù)相等，但是質(zhì)量只有原子核的一半正電荷總數(shù)相等，但是質(zhì)量只有原子核的一半預(yù)言：原子核內(nèi)應(yīng)該還存在著質(zhì)量和質(zhì)子差不多，預(yù)言：原子核內(nèi)應(yīng)該還存在著質(zhì)量和質(zhì)子差不多，但不帶電的另一種粒子但不帶電的另一種粒子粒子轟擊氮原子粒子轟擊氮原子核核帶正電的粒子，盧

8、瑟福將其命名為質(zhì)子帶正電的粒子，盧瑟福將其命名為質(zhì)子盧瑟福盧瑟福 質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 查德威克查德威克 （發(fā)現(xiàn)中子）（發(fā)現(xiàn)中子）蓋爾曼蓋爾曼（提出夸克模型）（提出夸克模型）找位置：找位置：每人隨機扮演，將物體或微粒按照從大到小的順每人隨機扮演，將物體或微粒按照從大到小的順序排列出來。序排列出來。小游戲小游戲1 什么是加速器？它有什么作用？什么是加速器？它有什么作用？ 2 我國在加速器方面有什么貢獻？我國在加速器方面有什么貢獻？ 3 加速器在科學(xué)技術(shù)中有什么重大作用？加速器在科學(xué)技術(shù)中有什么重大作用？在生產(chǎn)、生活中有哪些應(yīng)用？在生產(chǎn)、生活中有哪些應(yīng)用？ 閱讀閱讀“生活生活物理物理社會社會” ，

9、交流下列問題：，交流下列問題： 中國四大高能物理研究裝置：北京正負電子對撞機、蘭州重離子加速器、合肥同步輻射裝置、上海同步輻射光源媒介子媒介子輕子輕子強子強子引力子引力子膠子膠子光子光子中間玻色子中間玻色子電子電子電子中微子電子中微子子子子中微子子中微子子子子中微子子中微子（未證實輕子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)）（未證實輕子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)）重子重子介子介子質(zhì)子質(zhì)子中子中子超子超子重子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)重子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)夸克夸克上夸克上夸克下夸克下夸克粲夸克粲夸克奇異夸克奇異夸克頂夸克頂夸克底夸克底夸克及及相相應(yīng)應(yīng)反反夸夸克克（未證實）（未證實）（未證實）（未證實）等你們來證實！等你們來證實！1.關(guān)于盧瑟福提出的原子結(jié)構(gòu)的核式模型，下列說法中錯誤的是（）A原子由質(zhì)子和中子組成B原子由原子核和電子組成C原子的質(zhì)量幾乎集中在原子核內(nèi)D原子核位于原子中心，核外電子繞原子核高速旋轉(zhuǎn)A2.氫原子只由1個質(zhì)子和1個電子組成，下列關(guān)于氫原子的模型圖，正確的是( )D 3.電子、中子和質(zhì)子是組成物質(zhì)的基本微粒，它們的不同之處是（）A電子帶負電，中子不帶電，質(zhì)