(共19张PPT)
第七章 从粒子到宇宙
7.3探索更小的微粒
前面我们学过,物质是由分子组成的;科学家通过研究又发现分子是由原子构成的(如图);
那么原子是否可以再分呢?今天我们就来一起探索更小的微粒!
【学习目标】
1.原子的核式结构模型
2.更小的微观粒子
【一、原子的核式结构模型】
【读一读】阅读P31,回答问题:
1.谁发现了什么,说明原子是可分的?
2.卢瑟福建立了什么样的原子内部结构模型?
3.你能简单的描述一下吗?
1.1897年,英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电的粒子 - 电子,从而说明原子是可分的。
2.1911年,新西兰物理学家卢瑟福建立了原子的核式结构模型(类似于行星绕日);
【填一填】
如图,原子的核式结构模型指出:原子是由带 电的电子和带 电的 构成的,且正负电荷数量 ; 位于原子的中心,电子受 吸引,绕核做高速运动。
1.由原子的核式结构模型可知:原子核位于原子的中心,核外的电子受到原子核的吸引;
2.由于核外的电子带负电荷数量与原子核带正电荷数量相等;因此原子呈电中性;即,由原子组成的物质表现出不带电的特性;
3.不同物质的原子核束缚电子的能力不同!
4.当相互摩擦时,束缚电子能力弱的物质失去了电子,显现出带正电;反正,束缚电子能力强的物质得到了电子,显现出带负电。
5.由此可知,摩擦起电并不是产生了电荷,而只是将电子由一个物体转移到另一个物体。
【想一想】
你能用卢瑟福建立的模型解释“静电现象”吗?
【二、更小的微观粒子】
【读一读】阅读P32-33,回答问题:
1.在探索更小微粒的历程中,先后都有哪些发现?
2.请说一说加速器在探索微观世界的过程中所起的作用。
1.1897年物理学家汤姆生发现了电子,证明了原子是可分的;
2.1919年汤姆生的学生卢瑟福发现质子,并预言了中子的存在;
3.1932年卢瑟福的学生查德威克发现中子,揭示了原子核是由质子和中子构成;
4.1964年盖耳曼提出了夸克的设想,认为质子和中子由更小的夸克组成。
【J.J.汤姆生】
【简介】
1856年出生于英格兰。学习于
曼彻斯特欧文学院,1884年搬到了剑
桥大学担任卡文迪许实验室主任。他
的学生之一是欧内斯特·卢瑟福,卢瑟
福于1919年接替汤姆生就任卡文迪许
实验室主任。因为X射线的发现,他发
现原子内带负电的粒子命名为电子。
因这一发现获得1906年诺贝尔物理学
奖。极富戏剧性的是,他的儿子J.P.
汤姆生后来因证实电子是一种波而被
授予诺贝尔物理学奖。
【卢瑟福.E】
【简介】
新西兰著名物理学家,被称为核物理之父,开拓了原子的轨道理论,还发现了以他名字命名的元素“鑪”。他就学尼尔森学院和坎特伯雷大学,得到三个学位,1895年,卢瑟福到卡文迪许实验室做博士后研究。1898年,卢瑟福被指派担任麦吉尔大学物理系主任,在那里的工作使他获得了1908年的诺贝尔化学奖。他证明了放射性是原子的自然衰变。他的一个名言是,“科学只有物理一个学科,其他不过相当于集邮活动而已”。
【查德威克】
【简介】
1891年出生在英国,中学时代成
绩平平,但坚持自己的信条:会做则必
须做对,一丝不苟;不会做又没弄懂,
绝不下笔。他这种不骛虚荣、实事求是
的精神,使他在科学研究事业中受益一
生,大学时被卢瑟福看中。第一次世界
大战被投入了平民俘虏营。1932年发现
“中子”。中子的发现完成了原子物理
研究上的一项突破性进展,开创了人类
利用原子能的新时代。查德威克因发现
中子的杰出贡献,获得1935年诺贝尔物
理学奖。
1964年盖尔曼提出夸克的设想,认为质子和中子由
一种理论上假设的“夸克”构成。他因此获得了19
69年度诺贝尔物理学奖。
【想一想】
夸克还能再分吗?
利用粒子相互撞击,破坏粒子结构,观测粒子内部是否有新粒子出现。
【粒子加速器】
【 α粒子散射实验】
【 原子的核式结构模型】
1.说出下图中各种粒子的名称和带电情况。
【随堂练习】
2.如图,1911年,卢瑟福在α粒子散射实验的基础上,提出了原子的核式结构模型,他发现原子是由原子核和核外电子构成的,原子核在原子中所占( )
A.质量极大,体积极小 B.质量极小,体积极小
C.质量极大,体积极大 D.质量极小,体积极大
3.如图所示,最先发现比原子小得多的带负电的粒子﹣﹣电子的物理学家是( )
A.汤姆生 B.盖尔曼 C.卢瑟福 D.劳伦斯
4.物质世界多姿多彩,从浩瀚宇宙到微观世界,它们都体现了物质的不停运动和变化。下列说法正确的是( )
A.物质是由分子组成的,分子不能再分割
B.用摩擦的方法可以创造电荷
C.分子是由原子组成,原子核中有质子和电子
D.天体之间、分子之间都存在相互作用力
5.2015年诺贝尔物理学奖由日本和加拿大两位科学家共同获得,他们发现了中微子振荡,表明中微子具有质量。下列关于微粒子的说法正确的是( )
A.原子是由质子和中子组成
B.电子不带电,质子带正电
C.中子和电子绕原子核高速运动
D.中微子是运动的
6.请同学们将下列物质按照从大到小顺序排列:
(1)一杯水
(2) 夸克
(3)小水滴
(4)氢原子
(5)水分子
(6)原子核
(7)质子