12.1 走进微观 教学课件(共30张PPT)2025-2026学年 初中物理沪科版（2024）八年级全一册

(共30张PPT)
第十二章 小粒子与大宇宙
第1节 走进微观
我们周围的一切，包括有生命的和无生命的，都是物质。物质在不停地运动，并以各种各样的形态存在着。
新课引入
你是否发现，土块可碎成土粒，土粒又可碎为细小的颗粒. 想一想，细小颗粒还可以再分吗 能否无限地分下去
新课引入
新课学习
一、自然的尺度
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.
物质在不停地运动，并以各种各样的形态存在着.
肉眼可见的宏观世界
人类的探索已到达了距离我们1026 m的宇宙深处
潺潺的流水
美丽的鲜花
嬉戏的儿童
我们能看见的熟悉的世界
电子显微镜下的微观世界
细胞
病毒
分子
原子
随着现代科技的发展，科学家的研究已深入到了10-19 m的微观领域.
上海中心大厦
高度632m
成年长颈鹿身高通常在4.5~6m
该刻度尺的分度值为1mm
宏观物体的尺度
微观物体的尺度
随着现代科技的发展，科学家的研究已深入 10-19m的微观领域。
人的头发丝的直径大约是60～80 μm
人体细胞的直径
大约是10～20 μm
病毒的直径通常在100nm左右
世界是由物质构成的
世界有多大
世界有多小
目前，人类能观测到的空间最远已到达1026m的宇宙深处。
除太阳外，距离我们最近的恒星也有4.21光年。
在宇宙中，星球之间的距离非常大,一般用光年来度量（1光年=9.46×1012 km）。
在人们不能直接看到的世界里，例如：细胞、病毒、分子、原子……目前科学家的研究已深入到了1 0-15m的微观领域。
从看不见的微粒到无垠的宇宙，人类孜孜不倦地探索物质世界的奥秘.物质是由什么组成的呢？
？
二、探索物质的组成
新课学习
古人的思索
古希腊——“四元素说”
水、火、土、气
中国古代——“五行说”
金、木、水、火、土
干旱的田龟裂为土块，土块可碎成细泥，细泥又碎为沙尘，沙尘还能继续分裂吗？
能继续分裂；因为物质是由分子组成的，分子还可以继续再分.
若物质无限地分下去，会越分越小，小到能保持物质的性质不变为止，通常所说的物质就是由这种颗粒构成的.
德谟克里特
(约前460—约前370)
古希腊哲学家德谟克里特认为宇宙万物由原子构成，原子是极微小的、不可分割的粒子.
近代发展
19世纪初，英国科学家道尔顿在实验的基础上提出了原子论.
人们又发现分子也有结构，它们是由原子组成的.
1811年，意大利科学家阿伏加德罗将保持物质性质不变的颗粒命名为“分子”.
阿伏伽德罗(1776—1856)
道尔顿(1766—1844)
物质的构成
通常，物质是由分子或原子构成的.
放大后硅表面的原子排列图像
DNA生物大分子的结构示意图
电子显微镜(EM)等现代科学工具的发明，揭开了微观世界神秘的面纱. 使我们能够观察到分子或原子.
我们身边的微观世界
世界上最小的分子——氢分子，其尺度相当于一根头发丝直径的十万分之一，质量只有3×10-27 kg左右.
看不见的水分子——1 cm3 的水中大约有3.34×1022 个水分子，一个水分子的质量只有3×10-26 kg左右.
随处存在的碳原子——铅笔芯中的石墨、闪闪发光的钻石、空气中的二氧化碳、净水器中的活性炭都含有碳原子. 一个碳原子半径约为7.7×10-11 m，质量约为 1.99×10-26 kg.
氢分子
水分子
碳原子
科学书屋
三、探索微观粒子
单原子分子：由单个原子构成. 如氢气、氦气等稀有气体.
氢分子
氦分子
——由原子构成
分子
多原子分子：由多个原子构成. 如水分子，它由两个氢原子和一个氧原子构成.
水滴
氢原子
氧原子
水分子模型
19世纪初，人们认为原子是构成物质的不可分割的最小颗粒，然而，原子真的不可再分吗？
绝大多数分子都是多原子分子.
思考
1897年，英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子——人类发现的第一个比原子小的粒子. 电子带负电，是原子的构成部分之一.
汤姆孙提出了一种模型，他认为正电荷均匀分布在整个原子内，电子则镶嵌在其中，被称为“枣糕模型”，但不能解释后来的ɑ粒子散射实验.
汤姆孙(1856—1940)
阴极射线实验示意图
汤姆孙原子模型示意图
1911年，卢瑟福在α粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型. 他认为原子是由原子核和电子构成的，带正电的原子核位于原子中心，体积小，但几乎集中了原子的全部质量；带负电的电子在不同的轨道上绕原子核运动，就像行星绕着太阳运动一样.
卢瑟福(1871—1937)
原子核式结构模型
原子核可以释放出质子和中子，质子带正电荷，中子不带电，原子核由质子和中子构成.
随着科学探索不断深入，科学家发现质子和中子还可以再分，它们都是由被称为夸克的更小的粒子构成.
20世纪中叶起，为了探索微观世界的奥秘，人类制造了各种类型的加速器，又发现了μ子、π介子、K介子、Λ超子、Σ超子及 子等400余种粒子.这些粒子是比原子核更深层次的物质存在形式.
直线重离子加速器
人类的探索向浩瀚宇宙和微观世界两个方向不断深入，视野向大尺度和小尺度两个方面不断延伸. 大到星系，小至夸克，物体空间尺度大小各异.
物
质
世
界
的
大
致
尺
度
课堂小结
例1. 在α粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型的科学家是( 　)
A. 阿伏加德罗 B. 卢瑟福 C. 汤姆孙 D. 道尔顿
课堂练习
例2. 在微观世界里，我们经常使用纳米为单位，在1纳米的长度上，只能排列几个原子.以下粒子中，尺度最大的是(　　)
A. 分子 B. 原子 C. 夸克 D. 质子
A
B
例3. 如图所示，粒子a由粒子b、c构成，各粒子的带电情况如下表，则b是(　　)
A. 质子 B. 原子 C. 电子 D. 原子核
课堂练习
粒子 带电情况
a 带正电
b 带正电
c 不带电
A
谢谢观看
THANKS