16.1 探索微观世界的历程 课件(共20张PPT) 2023-2024学年初中物理北师大版九年级全一册

(共20张PPT)
第十六章 粒子和宇宙
第1节 探索微观世界的历程
这张图片描述的是什么？
01
1.了解人类对探索物质微观结构的认识过程；
2.了解电子的发现过程和原子的核式结构模型；
3.了解夸克模型；
4.了解纳米材料的应用和发展前景。
任务一
走进科学：科学的认识微观世界
活动1：阅读课本P192~193页的内容，了解人们是如何认识“物质是由什么构成的”。
1.早在公元前400多年德谟克里特就说到“大自然的一切都由看不见的微小粒子—原子构成”，尽管这个见解当时缺乏科学实验的基础，但他的思维闪烁着真理的火花。
2．直到17世纪，以“化学之父”道尔顿和玻意耳为代表的科学家通过大量的实验才复活和确立了原子论。
3．1811年，意大利的科学家阿伏伽德罗进一步指出，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。
DNA分子结构
用场离子显微镜拍摄的钨针针尖上的原子图样
问题：分子是组成物质的最小微粒吗？还可以再分割吗？请举例说明。
分子不是组成物质的最小微粒，还可以再分割。
例：水分子由两个氢原子和一个氧原子组成的
1 cm3的水分子中含有3.34×1022个水分子。一个水分子的质量约为3×10－26 kg，最小的分子只有10－27 kg，其尺度相当于一根头发丝直径的十万分之一。
任务二
揭开原子的“面纱”
活动1：阅读课本P194~196页的内容，并结合下面的视频了解原子的结构。
问题1：我们今天已经知道原子还可再分，当初人们是如何发现认识原子还有复杂结构的呢？
阴极射线在磁场的作用下发生偏转。
1987年英国物理学家汤姆逊确定了阴级射线的是由带负电的粒子组成，这种粒子被命名为“电子”。 自从一个伟大的发现——电子发现后，人们认识到原子也是可分的。
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问题2：英国物理学家卢瑟福和他的助手们进行了α粒子散射实验，得到的现象是什么？又说明了什么？
说明原子内部很大部分是空的，带正电的物质只占很小的体积。
现象：
大部分粒子几乎不受任何阻挡地穿过金箔，只有少数粒子发生了偏转。
核式结构模型
枣糕模型
问题3：随着对原子结构的逐步探索，科学家们也建立过很多种原子结构模型。主要了解汤姆孙提出的枣糕模型与卢瑟福提出的核式结构模型。
原子核由质子与中子构成，质子带正电荷，中子不带电。
问题4：原子核由哪些更小的粒子组成？这些粒子分别带什么电荷？
问题5：质子、中子还可再分吗？
质子和中子还可再分成夸克。
夸克包括上夸克、下夸克、奇异夸克。
1974年称为J/Ψ的新粒子的发现，表明了还存在一种称为粲夸克的基础粒子，之后又发现了底夸克和顶夸克。目前已经知道了六种夸克。
任务三
纳米科技：从幻想到现实
活动1：在物理学中，原子、原子核及其更深层次的客体统称为微观粒子，简称粒子。
问题：了解微观粒子的空间尺度。
由图可见，它们的尺度都小于10-9 m。
纳米是长度单位，1纳米为10-9m,大约是10个氢原子排列起来的长度。
活动2：阅读课本P197页的内容，了解纳米科技的发展。
问题1：什么是纳米技术？
纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术，它是在0.10至100纳米(即十亿分之一米)尺度的空间内，利用电子、原子和分子制造物质的崭新科学技术。
钛纳米聚合物涂料管
问题2：纳米技术的应用
纳米牛仔裤
纳米零件
纳米薄膜
1.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
2．氢原子是由原子核和一个电子构成的，关于氢原子的原子结构模型，下列图中正确的是( 　　)
D
3. 有四种物质：①细胞；②电子；③原子；④质子，按空间尺度从大到小排列的顺序是(　　)
A．①②③④
B．①③④②
C．②①④③
D．②④③①
B
4. 纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质，具有记录密度大、
矫顽力高、记录质量好等特点。下列器件可用纳米磁性材料制成
的是(　 　)
A．洗衣机内壁
B．耐腐蚀容器
C．计算机存储器
D．高性能防弹背心
C
探索微观世界的历程
走进科学：科学的认识微观世界
纳米科技：从幻想到现实
人类对探索物质微观结构的认识过程
物质是由分子、原子构成
质子
原子可再分
电子
纳米科技的发展
中子
纳米技术的应用
揭开原子的“面纱”
枣糕模型和核式结构模型
夸克模型
原子核
总结：请画出本节内容的思维导图