北師大九年級物理下冊 （探索微觀世界的歷程）粒子和宇宙教育課件

探索微觀世界的歷程第十六章粒子和宇宙

德謨克利特（公元前460—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(gòu)成。原子不能消失，但也不會(huì)無中生有。”——德謨克利特思維的火花德謨克利特的原子論缺少科學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，長期以來并不為人們所認(rèn)同。直到17世紀(jì)，以道爾頓和玻意耳為代表的科學(xué)家通過大量的實(shí)驗(yàn)才復(fù)活和確立了原子論。道爾頓（1766—1844）1811年，意大利科學(xué)家阿伏伽德羅進(jìn)一步指出，物質(zhì)一般不是直接由原子組成，而是由幾個(gè)原子相結(jié)合的分子構(gòu)成的。用場離子顯微鏡拍攝的鎢針針尖上的原子圖樣DNA分子結(jié)構(gòu)1897年，英國的物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)，陰極射線在電場或磁場的作用下可發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)方向與帶負(fù)電的粒子相同，從而發(fā)現(xiàn)了電子。電子的發(fā)現(xiàn)電子的發(fā)現(xiàn)，打破了原子不可分的概念，是人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識上的一次飛躍，并掀起了新一輪探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的熱潮。湯姆孫（1856－1940）從1909年到1911年，英國科學(xué)家盧瑟福等人無數(shù)次地用高速α粒子轟擊金箔，發(fā)現(xiàn)原子中帶正電的物質(zhì)只占很小的體積，但密度很大，幾乎集中了原子的全部質(zhì)量。盧瑟福（1871－1937）盧瑟福的實(shí)驗(yàn)讓人們認(rèn)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(zhì)量卻占整個(gè)原子質(zhì)量的99.94％以上。1919－1932年，盧瑟福和他的學(xué)生先后發(fā)現(xiàn)了帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子。1964年，美國物理學(xué)家蓋爾曼在費(fèi)米、楊振寧、坂田昌一的研究基礎(chǔ)上，提出了質(zhì)子、中子、介子、超子等都是由三種基礎(chǔ)粒子組成，它們分別稱為上夸克、下夸克、奇異夸克，科學(xué)界把這一模型稱為夸克模型。原子核夸克原子質(zhì)子

中子電子原子核中子質(zhì)子夸克華裔科學(xué)家丁肇中在1974年又發(fā)現(xiàn)了一種稱為J／Ψ的粒子，因此獲得1976年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。納米技術(shù)是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的一門新興技術(shù)。它是在0.1～100nm尺度的空間內(nèi)，研究電子、原子和分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性的嶄新技術(shù)。

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開啟智慧展示圖片:水分子分布圖.19世紀(jì)末到20世紀(jì)的三十年代，對于電子、光譜的深入研究以及放射性現(xiàn)象、中子、質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)，引起物理觀念的重大變革，創(chuàng)立了新的理論，導(dǎo)致人們對原子和原子核認(rèn)識的升華.揭開原子的”面紗”湯姆生的原子模型十九世紀(jì)末，湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并知道電子是原子的組成部分，由于電子是帶負(fù)電的，而原子又是中性的，因此推斷出原子中還有帶正電的物質(zhì)，那么這兩種物質(zhì)是怎樣構(gòu)成原子的呢？湯姆生提出了棗糕模型正電荷湯姆生的原子模型

在湯姆生的原子模型中,原子是一個(gè)球體;正電核均勻分布在整個(gè)球內(nèi),而電子都象棗核那樣鑲嵌在原子里面．這個(gè)模型不久就被實(shí)驗(yàn)事實(shí)否定了著名的α粒子散射實(shí)驗(yàn)α粒子散射實(shí)驗(yàn)1909～1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福和他的助手們進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)原子的核式結(jié)構(gòu)在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核.原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里.帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn).盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)根據(jù)盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型，原子內(nèi)部是十分“空曠”的，舉一個(gè)簡單的例子：原子核的核式結(jié)構(gòu)體育場原子原子核1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮核，得到了質(zhì)子，進(jìn)而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一猜想被他的學(xué)生查德威克用實(shí)驗(yàn)證實(shí)，并得到公認(rèn).原子核的組成質(zhì)子中子核子質(zhì)子數(shù)電荷數(shù)納米技術(shù)是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的一門新興技術(shù).它是在0.10至100納米(即十億分之一米)尺度的空間內(nèi)，研究電子、原子和分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性的嶄新技術(shù).納米技術(shù)納米氧化鈦納米鈦可耐腐蝕,用其涂覆的物品既能耐沸水，又能在海水中浸泡10年不損,它還有神奇的自我修復(fù)能力,可作為金屬、非金屬材料通用的修補(bǔ)劑.納米零件納米薄膜應(yīng)用下列實(shí)例中，利用納米材料特殊作用的是（）

A.為了裝飾，在墻壁上涂刷了“立邦”漆，漆能吸附在墻上

B.用膠水可以把兩張紙粘在一起

C.用納米陶瓷粉制成的陶瓷不易撞碎,具有一定的塑性

D.小雨天氣，羽絨服裝不易被雨水淋濕練習(xí)CD2.關(guān)于一些微觀粒子的發(fā)現(xiàn)或提出，下列說法正確的是（