课件40张PPT。第十章 从粒子到宇宙
10.1 认识分子 1.知道物质是由分子组成的，分子是保持物质化学性质
不变的最小微粒，大多数分子直径的数量级为10-10m。2.知道分子很小。3.通过媒体资料分析事例，意识到我们身边常见的现象里可能隐含着深刻的物理学道理，从而激发我们探索微观世界的兴趣。尘土、树木、水、火焰、空气、星辰，我们周围的一切，包括有生命的和无生命的，都是物质。从无限的宇宙到微小的基本粒子，物质以各种各样的形态展现着。仰望天空，群星闪烁。宇宙到底有多大呢？人们还在探索。在我们的周围，有潺潺的流水，美丽的鲜花，飞翔的小鸟，嬉闹的人群，这便是人们熟悉的世界。在人们不能用眼睛直接看到的世界里，同样奥秘无穷。那里有细胞、病毒、分子、原子……目前科学家们的研究范畴已进入这样的微观世界。仔细观察下面的图片：1. 水滴石穿 →水磨石头水冲刷石头时间长了，为什么能使石头表面变得圆滑？2. 铜像→变小，变光滑。为什么铜像的手被摸多了，会变小变光亮？3.铁铲铁铲用久了，为什么会变薄？4. 花园→花香弥漫走进花园，为什么很远就能闻到花香？？ 这些日常生活现象，也许我们知其然而不知其所以然，它们有什么共同特点？共同特点共同特点：物质一点一点地散失反过来，我们可以猜想：
物质是怎样组成的？？物质微粒德谟克里特
德谟克里特（古希腊哲学家）
猜想：大块物体是由极小的物质
粒子组成的。 猜想是经验素材和科学理论之间的一座桥梁，是一种重要的科学研究方法，科学探究经常需要猜想。 继德谟克里特的猜想之后，化学家从实验中发现，自然界中确实存在着保持物质化学性质不变的最小微粒。 1811年，意大利物理学家阿伏加德罗首先把它命名为分子。二、什么是分子？1.分子：能保持物质化学性质不变的最小微粒。物体都是由分子组成的一滴水蚂蚁石块大海河马大厦分子的大小：分子很小，要用电子显微镜才能观察到。大多数分子直径尺度的数量级
为10-10 m (0.1 nm)。0.1nm=10-10 m10-1=0.110-10=0.0 000 000 00110-2=0.0110-3=0.0011nm=10-9 m1.5× 10-10 mDNA分子结构示意图放大上亿倍的蛋白质分子结构模型分子质量也很小
如：一个水分子的质量为3×10-26 kg，你流的一滴汗里，大约有1×1027个水分子，可见分子质量之小。组成一个物体的分子数非常多 一滴水里含有1.5万亿亿个水分子。假如10亿人来数一滴水里面的水分子，如果每人每分钟数100个则需要9000年。 2500万个水分子一个挨一个地排成一行，长约1 cm。活动：想象分子的大小1×10-10 一小滴油酸在水面上散开后，可形成厚度数量级为
10-10 m的油膜。由此可以推断，油酸分子的直径约为
_________ m。用比较法认识分子的大小： 假设分子的直径为1.25×10-10 m,乒乓球的直径约4cm=0.04 m0.04 m÷ (1.25×10-10 m)=320 000 000（倍）地球的直径约12 800 km=12 800 000 m12 800 000 m÷ 0.04 m =320 000 000（倍） 乒乓球的直径约4 cm, 它是分子直径的多少倍？地球的直径约12 800 km，它是乒乓球直径的多少倍？比较这两组数据，你发现了什么？体积 · 分子的直径很小，自然它的体积很小。通常1 cm3的空气中，约有2.7×1019个分子，如果在一个容积为1 cm3的小盒子上开一个小孔，每秒让1亿个分子跑出来，要经过
9 000年，容器中的分子才能全部跑出来。 1.公元前11世纪我国五行说认为自然界是由___________________
五种基本物质组成的。
2.古希腊哲学家______________ 把组成物质的微粒叫________,
意思是______________ 。
3.1811年，意大利化学家____________把保持物质性质不变的最
小微粒叫________ 。
4.我们把保持______________ 的最小微粒叫分子。金、木、水、火、土德谟克里特原子不可再分割阿伏加德罗物质性质不变分子思考：几天后，扎紧口的气球体积为什么会逐渐变小？
猜想：- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 该现象说明什么？有一滴体积为10-9 m3 的油滴在水面上，形成一个面积为10 ㎡ 的油层，则该油滴分子的直径为多少 ？提示：通常1 cm3的空气中，约有2.7×1019个分子。解：（ 2.7×1019）× 1 000= 2.7×1019× 103= 2.7×1022(个)答：一口气吞进2.7×1022个空气分子。某中学生深吸一口气，约能吸进1000 cm3的空气，相当于一口气吞进多少空气分子？分子很小，现有直径为1×10-10 m的某分子，要将多少个这样的分子一个接一个排列才能达到一粒芝麻的宽度（1 mm）？1×10-3 m/1×10-10 m=107个1g酒精含有的分子数为1.2×1022个，将它倒入蓄满水的三峡水库中（库容为400亿m3）。如果酒精分子能均匀分布到水中，则1cm3的水库中含有多少个酒精分子？1.2×1022个/400×108×106 cm3
=3×105个/cm31.联系生活实际，你认为有哪些方法可以证明分子存在？
2.分子是最小的微粒吗？分子还能再分吗？能无限地分下去吗？请查阅相关资料，证明你的观点。1.我们应该由一些物理现象作出大胆猜想。2.保持物质性质（化学性质）不变的最小微粒叫分子。3.物质都是由分子组成的。4.分子直径尺度很小，其数量级为10-10 m(0.1 nm)。当你的希望一个个落空，你也要坚定、要沉着！课件64张PPT。10.2 分子动理论的初步知识1.知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。 2.能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。3.知道分子热运动的快慢与温度的关系。 4.知道分子之间存在相互作用力。 5.初步了解物质的分子状态。 生活中的物理：根据生活经验结合所学过的知识，对下列现象进行思考分析，你能得到什么结论？1.一盆水放的时间长了，慢慢地会变少。2.打开盛香水的瓶子，我们会闻到香味。3.墙内开花墙外香。猜想：物质的分子是在运动的。活动１ 将墨水滴入水中，观察到什么现象？说明了什么？结论：分子不停地做无规则运动一切物体的分子都在不停地做无规则的运动不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。思考：温度对分子的运动有什么影响？你能通过例子来说明吗？思考分子运动的快慢与什么有关呢？观察：活动２归纳总结：分子运动的快慢与温度有关。温度越高，分子运动越快;温度越低，分子运动越慢。分子很小，也很轻，肉眼是看不见的，分子之间有间隙吗？将机油装入一个壁很厚且相当坚固的钢筒中，然后加上2万个标准大气压的高压。结果钢筒“流泪”了，也就是说机油从钢筒里渗透了出来。说明固体分子间也存在间隙。分子之间有间隙猜想：分子之间可能有引力实验：活动4:观察棉线的变化结论：分子之间存在引力。思考：是什么力把棉线拉到了另一侧？生活中的物理：漂在水面上的两个油滴会自动合到一块去，说明了什么？生活中的物理：打气筒在打气时，开始时比较好压缩，这说明了什么？越往后，情况发生了什么变化？这又说明了什么？结论：分子之间存在斥力分子之间有相互作用的引力和斥力当两个分子处于平衡位置时, 引力等于斥力.
当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时,斥力大于引力.
当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时,斥力小于引力.
当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,引力和斥力均趋于零.当两个分子处于平衡位置时,引力等于斥力r0引力引力斥力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时r0引力引力斥力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时r0引力引力斥力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力r0引力引力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力r0引力引力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力r0引力引力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力r0引力引力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时r0斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时r0(平衡位置)(对外表现为斥力)斥力当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时,斥力大于引力.当两个分子之间的距离逐渐增大时斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力(平衡位置)斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力(平衡位置)斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力(平衡位置)斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时r0(平衡位置)引力引力斥力斥力r0(平衡位置)(对外表现为引力)引力引力斥力斥力当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时,斥力小于引力.r10 ?当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零. r10 ?当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零. r10 ?当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零. r10 ?当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零. r10 ?当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零. r10 ?当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零.r10 ?当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零. r10 ?当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零. r10 ?当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零. 当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零. r10 ?r10 ?当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零. r10 ?当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
引力和斥力均趋于零. ?分子间存在引力和斥力物质中的分子状态自学固态、液态、气态中的分子分布情况，填写下列表格1.“八月桂花香”，很远就能闻到桂花的芳香，这是一种扩散
现象,它说明_______________________________；一根铁棒
很难被压缩是因为分子间存在______；胶水能把两张纸粘在
一起，这是由于分子间存在________。2.下列现象中，能说明物体的分子在不停地运动的是（ ）
A.脏水中有许多小虫在乱动，毫无规律
B.衣箱里放樟脑丸，过些日子衣服上也有了樟脑味
C.教室里大扫除时，灰尘满屋飞扬
D.洗过的湿衣服，过些日子变干了分子在永不停息地做无规则运动斥力引力B3.下列现象能说明分子间有斥力作用的是（ ）
A.煤堆在墙角时间长了，墙内部变黑了
B.打开醋瓶后，很快嗅到醋味
C.用手压面包，面包体积变小了
D.封闭在容器中的液体很难被压缩
4.将两块光滑的干玻璃放在一起，很容易把它们分开，但是如
果在玻璃上洒些水后再将它们放在一起，就很难把它们分开
了。这一现象说明（ ）
A.固体分子间没有作用力，而液体分子间有作用力
B.同种分子间没有作用力，而异种分子间有作用力
C.任何分子间均有作用力，距离越小，作用力越大
D.水具有黏性，但分子间是否具有作用力与此无关DC5.吸烟有害健康，国际卫生组织规定了“世界戒烟日”，公共场所的无烟标志也处处可见。因为在公共场所一个人抽烟，其他人也会“被动抽烟”，试用分子动理论解释导致这种结果的原因。
答：分子是在永不停息地做无规则运动，它能到达它所能到达的空间。6.在建材市场上有一种用锯末压制成的板状或块状的材料，它是在锯末中添加黏剂，使锯末和黏剂分子间距离接近相互吸引的范围，再加以压制而成，这种制造方式利用了分子动理论的哪个观点？
答：利用了不同物质的分子间也有相互作用力的观点。1.物质是由分子组成的
2.组成物质的分子在不停地做无规则运动
3.分子间存在着相互作用的引力和斥力
4.不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散
5.分子间有间隙拥有真理，合乎正义的就能得到更多人的帮助；违背真理、非正义的就很少得到帮助。 课件31张PPT。10.3 “解剖”原子1.知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。2.初步了解原子的结构。3.对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。分子是组成物质的最小微粒吗？还可以再分割吗？分子不是组成物质的最小微粒,还可以再分割。19世纪初,英国科学家道尔顿证明了原子的存在,有的分子由单个原子组成,叫做“单原子分子”；绝大多数分子由多个原子组成,叫做“多原子分子”。一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子组成的。金属分子是由一个金属原子组成的。一个铁原子就是一个铁分子。比分子更小的微粒——原子信息链接：
电子是比分子、原子更小的物质微粒。它的质量Me=9.11×10-31 kg,约等于氢原子质量的
一个电子所带的电荷量很少，6.25×1018个电子所带的电荷量是才是1C（库）?十九世纪末，汤姆孙发现了电子，并知道电子是原
子的组成部分．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？汤姆孙 在汤姆孙的原子模型中，原子是一个球体；正电核均匀分布在整个球内，而电子都像枣核那样镶嵌在原子里面．电子正电荷 这个模型不久就被实验事实否定了著名的 粒子散射实验卢瑟福??根据汤姆孙模型计算的结果：电子质量很小，对α 粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，α 粒子所受库仑力也很小，故α 粒子偏转角度不会很大．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空间绕着核旋转．卢瑟福提出的原子核式结构体育场 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷”的，举一个简单的例子：原子原子核 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认．质子中子核子质子数电荷数原子核是由质子和中子组成的，质子带正电，中子不带电，质子和中子的质量差不多。质子和中子质子中子核子质子数电荷数原子的结构
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空间绕着核旋转．卢瑟福提出的原子核式结构质子由两个上夸克
和一个下夸克组成中子由两个下夸克
和一个上夸克组成原子原子核分子10-10 m10-10 m10-14 m10-15 m＜10-17 m微观世界的尺度20世纪中叶，人类为了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型的离子加速器。借助不断完善的离子加速器，发现了哪些离子？μ子、?介子、 к介子、Λ超子、Σ超子、?子等这些400余粒离子是比原子核更深一个层次的物质存在形式。人类对自然界的认识永无止境，探索永不停止，微观世界的神秘面纱，还有待于同学们去揭开。1.我们周围的空气、鲜花、树木、动物、水和石头等都
是 。2.我们周围的一切物质都是由 或 组成
的。3.19世纪初英国科学家道尔顿证明了________的存在；
1897年英国物理学家汤姆孙发现了__________；1909年卢
瑟福在进行α离子散射实验后，提出了______________模
型。物质分子原子原子电子原子的核式结构4.原子是由_________和________组成，原子核是由
_______和_____组成，其中______带正电，______不
带电。 原子核电子质子中子质子中子5.下列选项中，由同种分子或原子组成的是（ ）
A.黄金、空气、水
B.黄金、铁、铜
C.水、酒精、油
D.冰、水、水蒸气D6.用锉刀锉铁件时，得到许多非常细的铁粉，有人说每一
粒铁粒就是一个铁分子，你认为对吗？为什么？
7.下列说法中错误的是（ ）
A.中性原子的质子数一定等于核外电子数
B.原子的质子数一定等于中子数
C.中性原子的原子核内的正电荷总数一定等于核外所有
电子所带的负电荷总数
D.任何物体内部都存在大量的正负电荷
8.一个碳原子中有6个电子，碳原子的质量是氢原子质量
的12倍，所以1个碳原子中有___个质子，___个中子。B66原子原子核核外电子质子中子2上夸克1下夸克1上夸克2下夸克凡没有就着泪水吃过面包的人是不懂得人生之味的人。
——歌德 课件30张PPT。10.4 飞出地球 1.了解人类对宇宙的认识过程。 2.认识到人类对宇宙的探索将不断深入。 茫茫宇宙,浩瀚星空,
诱人猎奇,发人深思!
宇宙有多大呢?
人们能不能飞出地球去?
从古至今,
人们一直在观察着,探索着….根据大家已有的知识，你能说一下你所了解的宇宙是什么样子的吗？中国古人观察天象古人的宇宙图景英国古代用于观察天象的巨石阵古人的宇宙图景印度、埃及古人描绘的宇宙图景古人的宇宙图景托勒密古希腊天文学家托勒密提出了以地球为中心的宇宙结构学说，简称“地心说”。地心说托勒密认为：地球位于宇宙的中心，月亮、水星、太阳及其他行星都绕着地球转,恒星都镶嵌在最外边的天球上。地心说模型 哥白尼1534年，波兰天文学家哥白尼通过长期的观察和研究，提出了太阳中心说，简称“日心说”。日心说哥白尼认为：太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都绕着太阳旋转,月球是地球的一颗卫星,它绕着地球旋转.日心说模型通过观察上面的两种模型，你认为哪种模型更接近实际？哥白尼的学说掀起了天文学的革命,使人们的思想挣脱了教会的束缚,从此,使自然科学从神学的束缚下解脱了出来.在地球上，我们跳起后会落到地面上，抛出去的物体，最后也会落到地面上，你知道为什么吗？牛顿1687年，英国科学家牛顿发现了万有引力定律，指出：任何两个物体之间存在相互吸引的力。太阳引力使行星绕着它旋转万有引力的大小跟两个物体的质量和它们之间的距离有关,通常物体间的万有引力很小,我们察觉不到.天体的质量都十分巨大,因此天体间的引力大得惊人.
例如,太阳吸引地球的力如果作用在直径是9 000 km 的钢柱上,可以把它拉断!读完这段文字，你有何感受？信息博览绳子拉力使小物体绕中心旋转既然万有引力这么大，我们应该怎样才能飞出地球去呢？ 活动：
感受拉力第一宇宙速度: 7.9 km/s 环绕速度人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具备的速度叫第一宇宙速度,也叫环绕速度。信息浏览第二宇宙速度: 11.2 km/s 脱离速度当卫星的速度等于或大于11.2 km/s的时候，卫星就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造卫星，这个速度叫第二宇宙速度，也叫脱离速度。第三宇宙速度: 16.7 km/s 逃逸速度当速度大于16.7 km/s时，卫星就会挣脱太阳的束缚，飞到太阳系以外的空间去，这个速度叫第三宇宙速度，也叫逃逸速度。人类社会经过了几千年的努力，使航天变成了现实。终于踏上了迈向宇宙深处的征途。太阳系 银河系看完我国的航天事业发展史，写一写并谈一下自己的看法和感受，并收集我国“神舟六号”成功发射的有关资料，更好地了解我国的航天事业。 茶余饭后：牛顿吸引万有引力旋转距离质量2.。托勒密日心说：波兰天文学家（ ）提出。哥白尼奋斗说：人生就是不断努力的过程。 课件22张PPT。10.5 宇宙深处1.了解太阳系家族的成员。 2.了解银河系的形状和大致范围。3.了解从地球到整个宇宙的结构层次和各层次的大致尺度。浩瀚的宇宙是什么样子的？ 我们每天抬头看到的星星、星云是什么样子的？离太阳系最近的恒星“比邻星”距离地球约4.3光年光年（l.y.)：光一年走过的距离。l.y=9.4605×1012 km 目前，人们观测到的类似于银河系的天体系统，就有10亿个左右。这些天体系统被称为星系,所有的星系构成了广阔无垠的宇宙。地月系太阳系银河系宇宙水星金星地球火星木星土星天王星海王星八大行星太阳太阳系侧 视俯 视1.上面两幅图中，银河系各呈什么形状?2.图中的光点是什么？红点是什么？3.太阳系是银河系的中心吗？太阳系银河系的概况构成：银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个庞大的天体系统。像太阳这样的恒星有2000多亿颗。
形状：侧视图中的银河系像个中间厚、四周薄的铁饼；俯视图中的银河系又像一个大旋涡，有四条螺旋状旋臂从中心伸出。
大小：银河系的直径约10万光年。太阳与银河系的中心相距约为3万光年。旋涡星系椭圆星系不规则星系木星的大红斑土星的光环彗星是冰物质，由岩石的碎片、固体微粒和水结成的冰形成的大冰球。哈雷彗星绕日公转的周期是76年。 畅所欲言 有人认为恐龙的消失是小行星撞击地球造成的，如果这个假设成立的话，你能描述一下当时的情况吗？流星现象：太阳系中的一些固体小块闯入地球大气层时，与大气摩擦燃烧发光而划亮夜空的现象。世界上最重的陨石——吉林1号陨石（陨星的一种）畅所欲言 地球在太阳系中的位置对地球上生命的存在有很大的影响，你觉得地球上什么条件适宜生命的存在呢？风再冷，不会永远不息；雾再浓，不会经久不散。风息雾散，仍是阳光灿烂。
