一、探索微觀世界的歷程

1、第十六章 第一節(jié) 探索微觀世界的歷程 義縣第二初級中學周玲學習目標1、通過查閱資料，了解人類探索微觀世界的歷程，并認識到這種探索將不斷深入。2、了解電子的發(fā)現過程和原子的核式結構模型。3、了解夸克模型。4、通過查閱資料，初步了解納米材料的應用和發(fā)展前景。5、感受科學發(fā)展過程中蘊藏著的科學精神和人文情操。6、培養(yǎng)將科學技術應用于社會生活的意識。德謨克利特玻意耳和道爾頓湯姆生盧瑟福質子中子蓋爾曼粒子探索的歷程小組展示 請各小組根據課前查閱的資料進行展示。一、思維的火花德謨克利特（約公元前460約公元前370） “正像綠墻是由樹干和枝葉組成似的，大自然的萬物都由看不見的微小粒子原子構成。原子不能消失

2、，但也不會無中生有?！钡轮兛死囟?、走向科學德謨克利特的原子論缺少科學的實驗基礎，長期以來并不為人們所認同。直到17世紀，以道爾頓和玻意耳為代表的科學家通過大量的實驗才復活和確立了原子論。道爾頓（17661844） 1811年，意大利科學家阿伏伽德羅進一步指出，物質一般不是直接由原子組成，而是由幾個原子相結合的分子構成的。二、走向科學用場離子顯微鏡拍攝的鎢針針尖上的原子圖樣DNA分子結構分子由原子組成的兩種形式1. 不同原子組成的分子構成化合物2. 相同原子組成的分子構成單質化合物單質你知道嗎？1cm3水中有3.3X1022個水分子，10億人每人每分鐘數100個，日夜不停地數，要數60萬年。三

3、、揭開原子的“面紗”電子的發(fā)現： 1897年，英國的物理學家湯姆生發(fā)現，陰極射線在電場或磁場的作用下可發(fā)生偏轉，偏轉方向與帶負電的粒子相同，從而發(fā)現了電子。粒子探索的歷程【J.J.湯姆生】【簡介】 1856年出生于英格蘭。學習于曼徹斯特歐文學院，1884年搬到了劍橋大學擔任卡文迪許實驗室主任。他的學生之一是盧瑟福，盧瑟福于1919年接替湯姆生就任卡文迪許實驗室主任。因為X射線的發(fā)現，他發(fā)現原子內帶負電的粒子命名為電子。因這一發(fā)現獲得1906年諾貝爾物理學獎。極富戲劇性的是，他的兒子J.P.湯姆生后來因證實電子是一種波而被授予諾貝爾物理學獎。原子的“棗糕”模型思考：電子帶負電，而原子顯電中性，帶

4、正電的部分呢？盧瑟福對原子的“棗糕”模型提出了質疑。原子核式結構模型【 粒子散射實驗】從1909年到1911年，英國科學家盧瑟福等人無數次地用高速粒子轟擊金箔，發(fā)現原子中帶正電的物質只占很小的體積，但密度很大，幾乎集中了原子的全部質量。原子核非常小 盧瑟福的實驗讓人們認識到原子雖小，里面卻十分空曠，如果我們將原子放大成直徑上百米的足球場，在其中央有一顆稱為原子核的小米粒，其直徑不到原子直徑的萬分之一，而它的質量卻占整個原子質量的99.94以上。體育場原子原子核二、原子核式結構【 核式結構模型】1.原子核帶正電，核外電子帶負電，繞核高速運動。2.原子核很小，但原子的質量幾乎集中在原子核里。4.原

5、子核帶正電量與核外電子帶負電量相等。3.原子內部很空，電子非常小，質量可忽略不計?！颈R瑟福.E】【簡介】原子核式結構 新西蘭著名物理學家，被稱為核物理之父，開拓了原子的軌道理論，還發(fā)現了以他名字命名的元素“”。他就學尼爾森學院和坎特伯雷大學，得到三個學位，1895年，盧瑟福到卡文迪許實驗室做博士后研究。1898年，盧瑟福被指派擔任麥吉爾大學物理系主任，在那里的工作使他獲得了1908年的諾貝爾化學獎。他證明了放射性是原子的自然衰變。他的一個名言是，“科學只有物理一個學科，其他不過相當于集郵活動而已”。 人類認識原子核的結構和它的變化規(guī)律，是從發(fā)現天然放射現象開始的。1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮

6、核，打出一種粒子，經測定荷質比知道它是氫原子核，叫做質子。以后又從氟、鈉等原子核中打出質子，從而斷定質子是原子核的組成部分。 人們又發(fā)現絕大多數原子核的質量是質子質量的2倍，但原子核所帶電荷跟質子電荷相等，據此盧瑟福猜想原子核內還存在另一種質量跟質子差不多、不帶電的粒子，稱為中子。這一猜想被他的學生查德威克用實驗證實。原子核還能分嗎?【思考】四、探索未有窮期【原子核結構模型】1.原子核由帶正電的質子和不帶電的中子組成。4.不是所有的原子核內都有中子，例如氫。3.原子核內質子和中子質量相當,依靠核力結合。2.原子核內質子數和核外電子數相等?！静榈峦恕俊竞喗椤?1891年出生在英國，中學時代成績

7、平平，但堅持自己的信條：會做則必須做對，一絲不茍；不會做又沒弄懂，絕不下筆。他這種不騖虛榮、實事求是的精神，使他在科學研究事業(yè)中受益一生，大學時被盧瑟?？粗?。第一次世界大戰(zhàn)被投入了平民俘虜營。1932年發(fā)現“中子”。中子的發(fā)現完成了原子物理研究上的一項突破性進展，開創(chuàng)了人類利用原子能的新時代。查德威克因發(fā)現中子的杰出貢獻，獲得1935年諾貝爾物理學獎。質子和中子還能分嗎?【思考】1964年蓋爾曼提出夸克的設想，認為質子和中子由一種理論上假設的“夸克”構成。先后發(fā)現了上夸克、下夸克、奇異夸克。他因此獲得了1969年度諾貝爾物理學獎。蓋爾曼的“夸克” 模型1974年華裔科學家丁肇中和里克特又發(fā)現了

8、粲夸克，因此獲得1976年諾貝爾物理學獎。以后又發(fā)現了底夸克和頂夸克。至今我們已經知道共有6種夸克。四、探索未有窮期我們一起來總結原子內部結構大分子核外電子中子質子原子原子核化合物單質分子夸克夸克【思考】夸克還能再分嗎？怎么分？還有更多的微觀世界等待我們去探索（提高粒子的運動速度）各級微小粒子的發(fā)現過程有什么共同特點?【歸納】利用粒子相互撞擊，破壞粒子結構，觀測粒子內部是否有新粒子出現。【粒子加速器】【思考】如何提高粒子的撞擊能量?四、納米科技：從幻想到現實納米技術是20世紀90年代出現的一門新興技術。它是在0.1100 nm尺度的空間內，研究電子、原子和分子運動規(guī)律和特性的嶄新技術。納米技術

9、的應用納米墻壁漆不會臟的墻壁漆 無毒無味，不起皮，有高強的硬度和耐洗刷性，對建筑材料有很強的的附著力，耐臟，防油防水。會自潔的納米領帶 高科技-納米織物整理技術（環(huán)保 無毒）領帶具有：防水防污 、除菌防霉、防輻射防靜電等效果，可保持領帶永潔常新。 納米能量口罩 具有殺菌、除臭、高度阻隔飛沫、透氣、抗紫外線、消炎消腫、活血鎮(zhèn)痛等功效 納米陶瓷杯 用納米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的可韌性。納米陶瓷杯還具有保健作用具有自潔功能的納米窗簾、納米墻紙能自發(fā)熱的納米護膝納米紡織1. 物理學家盧瑟福建立了_模型，該模型認為，原子是由_和_構成的，原子核位于原子的_，核外電子受原子核的吸引，繞核_。課堂練習2. 原子核是由_和_構成的，質子帶_電，中子_帶電。質子和中子