课件46张PPT。第十章 从粒子到宇宙八年级物理沪粤版·下册10.3 “解剖原子”10.4 飞出地球 10.5 宇宙深处新课引入
提问:1.什么是分子?2.分子是组成物质的最小微粒。这句话对吗?为什么?如果没有“保持物质的化学性质不变”这一前提,分子是可分的。
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”。
原子是比分子更小的粒子。分子是保持物质化学性质不变的最小微粒。知识讲解
一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子组成的;
一个二氧化碳分子是由两个氧原子和一个碳原子组成的;
金、银、铂等大多数金属的分子是由一个原子组成的。一个金原子就是一个金分子。多原子分子单原子分子知识讲解
一、原子可分吗?电子的发现证明了原子也是可分的。19世纪末,科学家用真空管进行放电实验,发现真空管的阴极能发出一种射线。1897年,英国的汤姆生经过研究发现,这种射线是由原子内部发出的一种带负电的微粒组成,叫电子。知识讲解
发现时间: 1897年
发现人:英国科学家汤姆生(J. Thomson, 1856—1940)
电子的质量:me=9.11×10-31kg
电子的半径:小于10-14cm
电子的电量:6.25×1018个电子的电量是1C
1个电子的电量是-1.60×10-19C
电子的质量约等于氢原子质量的1/1837电子小档案知识讲解
二、原子的结构汤姆生的“枣糕模型”卢瑟福的“核式模型”知识讲解
(1)由于原子、电子都很小,在无法用仪器对它们直接观察时,只能借助某些实验,利用已有的知识,通过想象、类比等方法,构建出它们的模型。
(2)建立物理模型是物理学研究中的一种重要方法。
物理模型是在一些事实的基础上,经过想象、类比等论证提出的。模型是否正确,需要实验的检验。知识讲解1.汤姆生的“枣榚模型”因为电子带负电,而整个原子不显电性,所以在原子内部还应该有东西,带正电,在此基础上,汤姆生设想出原子内部的结构如图:汤姆生的原子结构示意图知识讲解2.卢瑟福的“核式模型” 1911年,卢瑟福基于a射线(带正电的粒子流)轰击金箔的实验, 因为大部分粒子不受任何阻挡的穿过,说明原子内部很大部分是空的;只有极少数的粒子偏转较大,甚至会被弹回,说明原子的中间带同种电荷的核心。所以,提出了他的原子核式结构模型:原子中间有一个带正电的核,它只占有极小的体积,却集中了原子的几乎全部质量,带负电的电子像行星环绕太阳运转一样在核外较大空间绕核高速旋转,这一模型被称为“核式模型” 。卢瑟福原子核式结构模型知识讲解知识讲解
3.原子的结构(1)质子:具有单位正电荷的氢的原子核叫做质子。(2)中子:1932年,英国物理学家查得威克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。知识讲解
原子是由原子核和核外绕核高速旋转的带负电的电子组成的;而原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的。(3)原子的结构知识讲解
中子和质子是由夸克组成的,如图:质子是有两个上夸克和一个下夸克组成的;中子是由两个下夸克和一个上夸克组成。4.质子和中子的组成知识讲解
三、微观世界的尺度知识讲解
茫茫宇宙,浩瀚星空,诱人遐想。宇宙到底有多大?人们能不能飞出地球去?知识讲解四、古人富有想象的宇宙图景1.中国古代的“浑天说”浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于内……)知识讲解2.古埃及的宇宙观星星像是悬挂的油灯3.古印度的宇宙观蛇上的花点就是天上的星星知识讲解 观察是研究天体运动最基本的方法,意大利诗人卡里马赫曾教导哥白尼说,天文学家只有两样法宝:数学和观察。
根据对天体位置及运动的观察记录,天文学家就可以运用数学工具构筑一个宇宙模型,“地心说”和“日心说”就是两种典型的模型。知识讲解五、从“地心说”到“日心说”1.托勒密的“地心说” 地球位于宇宙中心,太阳和行星绕着地球在不同的球面上运动。知识讲解 能解释日食、月食等许多天文现象,并且符合当时人们普遍认同的地球不动的观念,因此很容易被人们接受。
后来又被当时的教会所利用,成为禁锢人们思想的枷锁,一直流行了一千多年,严重地阻碍了科学前进的脚步。2.哥白尼的“日心说” 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。 哥白尼的“日心说”比托勒密的模型简洁、和谐,能较好地解释当时的许多天文现象,根据哥白尼的学说,算出了各颗行星到太阳的距离,首次推算了宇宙大小的尺度。知识讲解 在思想上,“日心说”挣脱了当时教会的束缚,使自然科学的研究从欧洲中世纪的神学桎梏下解脱出来,从而使人类迎来了科学的春天。知识讲解六、飞出地球去知识讲解 哥白尼的“日心说”对各天体的位置作了安排,但没有告诉我们地球及其他行星为什么绕太阳旋转。知识讲解 1687年,英国物理学家牛顿发现了万有引力,任何两个物体间都存在相互吸引的力,太阳就是靠巨大的引力,使各行星绕着它旋转。知识讲解知识讲解三个宇宙速度 第一宇宙速度(又称环绕速度):是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度(也是人造地球卫星的最小发射速度,也是最大绕行速度)。大小为7.9km/s。
第二宇宙速度(又称脱离速度):是指物体完全摆脱地球引力束缚,飞离地球的所需要的最小初始速度。大小为11.2km/s。
第三宇宙速度(又称逃逸速度):是指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系所需的最小初始速度。其大小为16.7km/s。知识讲解知识讲解七、从太阳系到银河系1.太阳系: 地球是太阳系中的一员,地球与太阳之间的距离是:1.5×108km;
太阳系的“八大行星”是:水星、金星、地球 、火星、木星、土星、天王星、海王星。
由“八大行星”、卫星、彗星以及其他星际物质,构成了太阳系。知识讲解2.银河系:银河系是由3000多亿颗恒星形成的巨大星系。
银河系的范围大约是:1.0×105l.y.(光年),
相当于9.4605×1017km。
太阳每隔2.3亿年绕银河系中心转一圈。
太阳系只是银河系中普通的一员。知识讲解知识讲解八、宇宙到底有多大? 20世纪初,美国威尔逊山天文台建成了当时世界上最大口径的2.5米天文望远镜。
1923年10月6日,美国天文学家哈勃利用这台望远镜拍摄了仙女座星云的照片,推算出仙女座星云的距离为225万光年,远远超出银河系范围。 仙女座星云知识讲解信息链接——
光年是长度单位,表示光在一年中传播的距离,
符号:l.y.。1l.y.=9.4605×1012km
太阳系外离我们最近的恒星是比邻星,距地球约4.2l.y.知识讲解如图可以帮助我们直观地认识宇宙。知识讲解 俄国著名的火箭先驱者齐奥尔科夫斯基曾经说过:“地球是人类的摇篮,但是你不能永远待在摇篮里。”
科学的发展,必将使人们实现星际航行,到其他天体上创建新的家园。也许,若干年后,我们会在宇宙深处,找到高等生命——人类的新朋友。九、开发新家园知识讲解“和平号”空间站国际空间站知识讲解“勇气号”火星车在火星上“玉兔号”月球车在月球上知识讲解知识讲解知识总结知识总结知识总结目标测试1.“地心说” 是古希腊天文学家________提出的,“日心说” 是波兰天文学家______于1534年提出的,两个学说的提出相隔1400年左右,其原因是__________。托勒密哥白尼教会的阻挠目标测试2.关于卢瑟福提出的原子结构的核式模型,下列说法中错误的是( )
A.原子是由质子和中子组成的
B.原子是由原子核和核外电子组成的
C.原子核位于原子的中心,核外电子绕原子核高速旋转
D.原子的质量几乎集中在原子核内A目标测试3.在物理学中,原子、原子核及其更深层次的物体统称为微观粒子,以下微观粒子按空间尺度由小到大排序正确的是( )
A.原子、原子核、质子、夸克
B.夸克、质子、原子核、原子
C.夸克、原子核、质子、原子
D.原子核、质子、夸克、原子B目标测试4. 2017年底,“悟空”号卫星上的计算机被太空中带正电的某些粒子击中,导致”死机”,在遥控指令下,计算机重新启动,卫星恢复正常。带正电的粒子可能是( )
A.原子核 质子 B.原子核 中子
C.电子 原子核 D.电子 质子A目标测试5.小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后,有下列认识,其中正确的是( )
A.扫地时灰尘飞舞能说明分子在做无规则运动
B.海绵容易被压缩能说明分子间有空隙
C.在探索比分子更小的微观粒子的历程中,人们首先发现了质子
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,它是有起源的、膨胀的和演化的D