16.1《探索微观世界的历程》课件2022-2023学年北师大版九年级物理全一册（共22张PPT）

(共22张PPT)
第一节 《 探索微观世界的历程 》
最新最全北师大版初中九年级物理全册第十六章《粒子和宇宙》
新课教学课件
第十六章 《粒子和宇宙》
§第一节
探索微观世界的历程
一、思维的火花
1、人物简介：
德谟克利特
（公元前460－公元前370）
德谟克利特出生在色雷斯海滨的阿布德拉的商业城市，他一生勤奋钻研学问，知识渊愽。他是古希腊伟大的唯物主义哲学家，原子唯物论学说的创始人之一。他认为，万物的本原是原子和虚空。原子是不可再分的物质微粒，虚空是原子运动的场所。
一、思维的火花
2、一叶知秋：
德谟克利特与他的学生们
“你们看见远处那片树林了吗？由这里望去，它像一堵密不透风的绿墙。但走近一看，穿过它并不困难。它表面上是一堵坚硬的绿墙，其实是树干和枝叶编成的疏网……正像绿墙是由树干和枝叶组成似的，大自然的物都是由看不见的微小粒子——原子构成。原子不能消失，但也不会无中生有。”
德谟克利特的原子论缺少科学的实验基础，长期以来并不为人们所认同。但是，他的思维闪烁着真理的火花。
二、走向科学
1、原子论的复活：
英.波意耳
古希腊学者的“原子论”思想缺少科学实验基础，长期以来它并不占上风。
英.道尔顿
以他们为代表的科学家，通过研究和测量了大量物质的化学反应，复活和确定了“原子论”思想。
二、走向科学
1、原子论的复活：
英.波意耳
英.道尔顿
“原子论”思想复活的事实基础：
（1）多数物质可由其他物质通过化学反应合成，这些物质称为化合物；
（2）一些物质不能由其他物质通过化学反应来合成，这些物质称为单质，也称为元素；
（3）对应各种元素，存在着各种原子，元素的差异就在于它们的原子是不相同的。原子是元素保持化学性质不变的不可再分的最小单元。
二、走向科学
2、物质的构成：
（1）单质的分子由同种原子构成；
（2）化合物的分子由两种或两种以上原子构成；
意大利.阿伏伽德罗
1811年，意大利的科学家阿伏伽德罗进一步指出，无论是化合物还是单质，物质一般不是直接由原子组成，而是由几个原子相结合的分子构成的。
结论：
无论是有生命还是无生命的常见物质，都是由分子、原子组成
三、揭开原子的面纱
1、阴极射线：
19世纪下半叶，人们在研究稀薄气体放电现象时发现，当阴极射线管内气体足够稀薄时，阴极就发射出一种射线，这种射线被称为阴极射线。
阴极射线管
三、揭开原子的面纱
2、汤姆孙的发现：
探索情景：将磁极靠近阴极射线。
（1）阴极射线在电场或磁场作用下都能发生偏转；
（2）阴极射线的偏转方向与带负电的粒子相同；
英.汤姆孙
观察现象：阴极射线发生偏转。
分析探讨：
结论：
（1）阴极射线带负电，电荷量的绝对值与氢离子相同；质量不到氢离子的七分之一；
（2）现在将阴极射线称为电子，汤姆孙发现了电子，表明原子能够再分。
三、揭开原子的面纱
3、原子的结构：
由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质．那么这两种物质是怎样构成原子的呢？
英.卢瑟福
α粒子散射实验:
用α粒子轰击薄金属箔，观察粒子穿过箔片后的偏转情况，从而获得原子内部的信息。
三、揭开原子的面纱
3、原子的结构：
英.卢瑟福
原子的核式结构:
在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外的空间高速运动。
四、探索未有穷期
3、原子的结构：
英.卢瑟福
1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，进而猜想原子核内存在不带电的粒子，1932年他的学生查德威克发现了不带电的中子。
英.查德威克
原子由原子核与核外电子构成，原子核由质子和中子构成。
结论：
四、探索未有穷期
3、原子的结构：
英.卢瑟福
1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，进而猜想原子核内存在不带电的粒子，1932年他的学生查德威克发现了不带电的中子。
英.查德威克
原子由原子核与核外电子构成，原子核由质子和中子构成。
结论：
1964年，美国物理学家盖尔曼在费米、杨振宁、坂田昌一的研究基础上，提出了质子、中子、介子、超子等都是由三种基础粒子组成，它们分别称为上夸克、下夸克、奇异夸克。
夸克模型
四、探索未有穷期
3、原子的结构：
盖尔曼
费米
杨振宁
杨振宁
四、探索未有穷期
3、原子的结构：
里克特
丁肇中
1974年丁肇中（1936---）和里克特（1931---）在实验中发现了一种称为J／Ψ的新粒子，它的存在表明应该还有一种称为粲夸克的基础粒子。以后又相继发现了底夸克和顶夸克。至今我们已经知道共有6种夸克。
四、探索未有穷期
3、原子的结构：
五、纳米技术：从幻想到现实
1、微观粒子：
原子、原子核及其更深层次的客体统称为微观粒子，简称为粒子。
所有微观粒子的空间尺度都小于10-9m。
五、纳米技术：从幻想到现实
2、纳米：
（1）10-9m是一个长度单位，称作纳米（nanometer）。
（2）10-9m大约是10个氢原子排列起来的长度。
3、纳米科技：
（1）指在纳米尺度上了解和控制物质时，所发现的新现象与新技术。
（2）纳米思想首次由美国物理学家费恩曼提出。
费恩曼
五、纳米技术：从幻想到现实
4、扫描隧道显微镜：
（1）观察原子的“纳米眼”；
（2）操纵原子的“纳米手”。
五、纳米技术：从幻想到现实
5、纳米技术应用：
（1）纳米催化剂能够大幅度提高催化作用；
（2）纳米颗粒粉体制成的纳米材料比一般材料具有更加优异的性能；
（3）纳米颗粒粉体制成的炸药具有更大的威力；
（4）生产过程不会产生副产品和废物；
（5）可能在原子核分子尺度诊断和治愈疾病，甚至修补细胞；
（6）可以制造分子开关和导线，使计算机的运行速度更快，体积更小。
1.原子核是由______和_____组成的，其中________带正电，________不带电，所以原子核带___________。
2.关于一些微观粒子的发现或提出，下列说法正确的是（ ）
A. 汤姆孙发现了电子
B. 卢瑟福用α粒子从氦原子核中打出了质子
C. 查德威克提出夸克的设想
D. 盖尔曼发现了中子
A
质子
中子
质子
中子
正电
3.下列实例中，利用纳米材料特殊作用的是（ ）
A. 为了装饰，在墙壁上涂刷了“立邦”漆，漆能吸附在墙上
B. 用胶水可以把两张纸粘在一起
C. 用纳米陶瓷粉制成的陶瓷不易撞碎，具有一定的塑性
D. 小雨天气，羽绒服装不易被雨水淋湿
C