10.1 探索微观 课件 2025年 八下物理（沪粤2024） （32页PPT）

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探索微观
10.1
第十章 从粒子到宇宙
（沪粤版）八年级
下
物质是由分子和原子构成的
把原子“切开”
一
二
01
学习目标
原子结构的两种模型
三
原子核的构成部分
四
原子的结构
五
02
激趣导入
德谟克里特把这种物质微粒叫做“原子”，这个词在希腊语里的意思是“不可再分割的颗粒”。尽管德谟克里特猜想的“原子”不是现代意义上的原子概念，但这是人类探索微观世界的开始。
德谟克里特经过长期观察，不断地思考：
屋檐滴水时间长了，为什么能水滴石穿？
年代久远的铜像的手被人摸多了，为什么会变小？
铁铲用久了，为什么会变薄？
走近花园，为什么能闻到花香？
古代的思想家曾对物质的结构做过许多猜想，其中有影响力的是古希腊的哲学家德谟克里特
02
激趣导入
我国古代思想家对物质结构曾提出过很多猜想。
早在公元前11世纪，我国古代就有一种“五行说”，认为自然界是由金、木、水、火、土五种基本物质构成的。战国时期成书的《中庸》里写道：“语小，天下莫能破焉。”
意思是说，世界上存在着很小很小、不可能再分割的东西。
其实，这就是原子思想的萌芽。
知识点1——物质是由分子和原子构成的
一
继德谟克里特的猜想之后，历史的脚步又跨越了两千多年，化学家终于从实验中发现，自然界中确实存在着能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伽德罗首先把它叫做分子。
物理学中，把构成物质的仍能保持其化学性质不变的最小微粒叫做分子
DNA分子模型
蛋白质分子模型
水分子模型
我们常见的物质，例如固体、液体和气体，无论大小、轻重有何不同也无论是否有生命，都是由分子构成的。
物质都是由分子构成的
一滴水
石头
植物
人与动物
分子很小，无法用肉眼看到，甚至用普通显微镜也无法看到，需要用电子显微镜进行观察。
研究指出，大多数分子直径的数量级为10-10m（0.1nm）,分子的质量也很小。
单个水分子
直径4×10-10m（0.4nm）
质量约为3×10-26kg
一滴水里面约有1021个水分子
分子的发现并没有终止科学家探究物质结构的步伐。很快，人们发现
分子是由原子构成的
多分子原子：由多个原子构成的分子
单分子原子：由单个原子构成的分子
因此，分子保持物质化学性质的最小微粒，但不是组成物质的最小微粒
由多个原子构成的水分子、二氧化碳分子
电子显微镜下的金原子、铂原子
铂原子
金原子
知识点2——把“原子”切开
二
19世纪末，科学家用真空管进行放电实验时，发现真空管的阴极能发出 一种射线。1897 年，英国科学家汤姆孙进行了认真的实验研究，确定这种射线是由一种带负电的微粒构成的， 它们来自原子的内部，他把这种微粒叫做电子
电子是比分子、原子更小的物质粒子
它的质量约为9.11×10-31kg
约等于氢原子质量的
半径小于10-16m
它是一种带负电的微粒
1837
1
电子的发现否定了原子不可再分的理论
原子内部有带负电的电子，整个原子却不对外显示电性，并且十分稳定
原子是否还有带正电的部分？原子内部是什么样的？
知识点3——原子结构的两种模型
三
汤姆孙认为，原子像一个实心球体，均匀分布着带正电的物质，电子镶嵌 在其中，犹如糕中的枣子，因此被称为“枣糕模型”
这一模型很快被新的实验事实否定
英国科学家汤姆孙
1911年，卢瑟福基于α射线（带正电的粒子流）轰击金箔的实验，提出了他的原子结构模型：原子中间有一个带正电的核，它只占有极小的体积，却几乎集中了原子的全部质量，带负电的电子在核外绕核运动，这一模型被称为“核式结构模型”
英国科学家卢瑟福
这一模型是后期人们普遍认可的原子结构，但它也并非完美
知识点4——原子核的构成部分
四
根据卢瑟福的核式结构模型，很自然会提出问题：原子核内有些什么？
科学家发现，氢原子的结构最简单
核外只有 一个电子，如果把电子的电荷量作为 一个单位的负电荷量，则氢原子核的电荷量便是一 个单位的正电荷量
这种具有单位正电荷量的氢原子核叫做质子
实验表明，质子不仅是氢原子的核，也是其他任何原子核的构成部分
质子
中子
1932年，英国物理学家查德威克从实验中发现，原子核中还有一种不带电的粒子，它的质量跟质子差不多，这种粒子叫做中子
质子和中子统称核子
核子
知识点5——原子的结构
五
现在，我们知道
原子
原子核
核外电子(不带电)
质子（带正电）
中子（不带电）
原子是由原子核和核外带负电的电子构成的
原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的
既然原子核也是有结构的，那么，质子和中子能不能再分呢？
质子、中子也有内部结构，它们是由一种叫做夸克的更小微粒构成的。
夸克
夸克
17世纪以来，人们对物质结构的探索日益深入，人们认识到的微观世界的尺度大致如图所示
而我们目前所知的原子结构关系也如下图所示
04
课堂小结
物质是由分子和原子构成的
原子的结构
核外电子（带负电）
原子核
中子（不带电）
质子（带正电）
合称质子，都是由夸克组成
原子的结构两种模型
探索微观
汤姆生——枣糕模型（被否定）
卢瑟福——核式结构模型（普遍认可）
05
随堂练习
1、下列说法中，正确的是（　　）
A．空气中细小的灰尘就是分子
B．大雾天，我们看到空气中许多极小的小水珠就是一个个水分子
C．由于分子非常小，人们无法直接用肉眼进行观察
D．将一铁块锉成极细的铁粉就是铁分子
D
2、下列关于构成物质的微粒的叙述错误的是（　　）
A．保持水的化学性质的最小微粒是水分子
B．汤姆生发现电子，说明原子是可分的
C．原子可以分为质子和中子
D．电子的尺度小于质子的尺度
C
3、在探究微小粒子的过程中，人们认识到“原子是有结构的”，这是源于发现了（　　）
A．α粒子 B．质子 C．中子 D．电子
D
4、2025年3月11日，我国宣布“冰上丝绸之路”——北极航道正式通航，船员工作之余，还可以欣赏极光。极光是由太阳风中的高能带电粒子与地球大气中的分子或原子相互作用而产生的一种发光现象，这种高能带电粒子可能是（　　）
A．分子 B．原子 C．中子 D．质子
05
随堂练习
D
5、科学家近期发现，人体通过肾脏能排出140nm的铁氧化物和纳米粒子组群。140nm等于（　　）
A．1.4×10﹣10m B．1.4×10﹣9m
C．1.4×10﹣8m D．1.4×10﹣7m
D
6、如图所示，甲、乙表示氧原子及其组成粒子的结构图。氧原子和各粒子分别用a到e符号表示，则（　　）
A．a表示氧原子核 B．b表示氧原子
C．c表示电子 D．d表示夸克
C
10、人类对物质结构的认识是不断进步的，　 在1889年发现电子，认识到原子是可分的，进而提出原子结构的“枣糕”模型（如图甲）；1911年，　 通过实验发现原子核的存在，进而建立类似行星绕日结构（如图乙）的　 结构模型。
05
随堂练习
7、“一尺之棰，日取具半，万世不竭”承载着中国古代物质无限可分的思想。常见的物质都是由大量　 组成的，分子由原子构成，原子由　 　 和原子核构成。
分子、原子
8、我国从2011年12月份开始，发布主要城市空气质量指数中的PM2.5监测数据，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5　 （填长度单位符号）的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，由此可判断PM2.5颗粒 单个分子。（选填“是”或“不是”）
9、分子由原子构成，原子由带　 电荷的原子核和带　 电荷的核外电子组成，它们所带的电荷数　 （填“相同”或“不同”），因而原子对外不显电性。
核外电子
μm
不是
正
负
相同
汤姆生
卢瑟福
核式
11、人类对原子结构的认识永无止境。请根据所学知识回答下列问题。
（1）道尔顿最早提出原子的概念并认为原子是“不可再分的实心球体”，1897年，汤姆生发现了　 ，说明了原子是　 ；
（2）卢瑟福进行α粒子散射实验后，认为原子是“行星模型”。如图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了图乙所示的原子核式结构，卢瑟福的这一研究过程是一个　 。
A．建立模型的过程
B．得出结论的过程
C．提出问题的过程
D．验证证据的过程
05
随堂练习
电子
可分的
A
12、如图所示是卢瑟福进行的α粒子散射实验，结果发现，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数的α粒子偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。
（1）根据实验现象，卢瑟福提出：“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这个“很小的结构”指的是　 ；
（2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，下列有关该现象的解释中合理的是　 ；
A．原子的质量是均匀分布的 B．原子内部绝大部分空间是空的
（3）由图分析可得α粒子带　 （选填“正电”或“负电”）。
05
随堂练习
原子核
B
正电
13、组成物体的分子很小，肉眼是看不见的，但我们可以通过身边的器材用油膜法来估测分子的直径。实验步骤和原理如下：
（1）实验的研究对象是油酸分子，我们在实验前可以通过注射器测量出每一滴油酸的体积为7.5×10-6cm3。
（2）把一滴油酸滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓。随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图甲所示，坐标纸中正方形方格的边长为1.5cm。我们可以数出轮廓内的方格数（未满半格的不计入个数，超过半格的算一格），从而估测出油膜的面积是　 cm2（结果保留3位有效数字）。
（3）如图乙所示，假设这层油膜是由每个油酸分子紧密排列组成的，则我们就可以估测出油酸分子的直径大约为　 m（结果保留2位有效数字）。
05
随堂练习
128
5.9×10﹣10
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