第十二章小粒子與大宇宙第一節(jié)走進(jìn)微觀我們生活的地球是浩瀚星空中太陽系這個(gè)大家庭中一顆很小的行星，廣闊無垠的宇宙大得難以想象．那么，你知道構(gòu)成宇宙的微小顆粒究竟小到什么程度嗎？創(chuàng)設(shè)情境1.了解微觀世界的大致尺度。

2.了解原子的核式結(jié)構(gòu)模型3.

能體會(huì)物理學(xué)研究中建構(gòu)物理模型的重要性，了解人類探索物理微觀世界的大致歷程。學(xué)習(xí)目標(biāo)合作探究浩瀚的星空遠(yuǎn)飛的大雁電子顯微鏡下的新冠狀病毒從無限的宇宙到微小的基本粒子，物質(zhì)以各種各樣的形態(tài)展現(xiàn)著，宇宙及微觀領(lǐng)域到底有多大呢？一、自然的尺度目前，人類能觀測到的空間最遠(yuǎn)已到達(dá)1026m的宇宙深處。神奇詭秘的星云在人們不能直接看到的世界里，例如：細(xì)胞、病毒、分子、原子……目前科學(xué)家的研究已深入到了10-15m的微觀領(lǐng)域。

宇宙萬物，變化萬千，大到天體，小到塵土，它們的運(yùn)動(dòng)，它們的組成，引發(fā)了我們?nèi)祟悷o限的遐想，激發(fā)了一代代科學(xué)家對它們孜孜不倦的觀察和研究。

這絢麗的宇宙萬物都是由什么組成的呢?二、探索物質(zhì)的組成古人的思索…古希臘人——“四元素說”水、火、土、氣中國古代——“五行說”金、木、水、火、土

后來，人們認(rèn)識(shí)到若將物質(zhì)無限地分下去，自然是越分越小，小到這種顆粒能保持其化學(xué)性質(zhì)不變?yōu)橹?，這種顆粒就是組成物質(zhì)的最小微粒。1811年意大利物理學(xué)家阿伏加德羅第一個(gè)把這種最小的顆粒命名為“分子”。分子：能保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不變的最小微粒。蛋白質(zhì)和核酸分子模型

利用電子顯微鏡人們認(rèn)識(shí)到各種物體的分子結(jié)構(gòu)并加以利用水分子電子顯微鏡下看到的苯分子電子顯微鏡下觀察到的細(xì)菌DNA分子氫分子是最小的分子，其尺度相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的直徑的十萬分之一，質(zhì)量只有10-27kg左右。各種分子的直徑都只有幾萬分之一個(gè)納米左右，據(jù)估計(jì)一只螞蟻一口水就吞下2×1010個(gè)水分子，而10萬個(gè)氧分子依次排列起來，總長僅0.03mm。分子有多??？分子不是組成物質(zhì)的最小微粒？

大約在2400年前古希臘哲學(xué)家德謨克利特相信一切東西都是由微小的粒子組成的。分子也是如此嗎？

直到19世紀(jì)初，英國科學(xué)家約翰·道爾頓（J.Dalton，1766－1844）才證明了原子（atom）的存在。三、探索微觀粒子水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成硅表面的原子單原子分子多原子分子分子由原子構(gòu)成有的分子是單原子分子，有的是多原子分子。蛋白質(zhì)分子葡萄糖分子物質(zhì)是有分子或原子構(gòu)成的原子那么小，還能再分嗎？19世紀(jì)以前人們認(rèn)為原子是組成物質(zhì)的最小微粒。J.J.Thomson19世紀(jì)70年代人們對氣體放電現(xiàn)象的進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)了陰極射線。陰極射線管給陰極射線管通高壓電后看到綠色的一束陰極射線1897年英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)陰極射線是由速度很高的帶負(fù)電的粒子組成，這種粒子為“電子”，它的質(zhì)量比原子質(zhì)量小得多。湯姆孫因此而獲得1906年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。

原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球內(nèi)，電子則鑲在球里——棗糕模型但是用該模型解釋一些現(xiàn)象時(shí)有困難。湯姆孫提出的原子模型1911年，盧瑟福在成功地進(jìn)行了a粒子散射實(shí)驗(yàn)后，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。盧瑟福在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核．原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里．帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn)．原子的大小約為10-10m，原子核大小則約為10-15m原子核還能再分嗎？原子核有多小?20世紀(jì)初，相繼發(fā)現(xiàn)原子核可以釋放出質(zhì)子和中子（查德威克），質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電。由此可知原子核是由質(zhì)子和中子組成的。

20世紀(jì)60年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子都是由稱為夸克的更小的粒子組成。20世紀(jì)中葉，人類為了探索微觀世界的奧秘，制造了各種類型的加速器，借助于不斷完善的粒子加速器，又發(fā)現(xiàn)了μ子、π介子、K介子、∧超子、∑超子及τ子等400余種粒子。這種粒子是比原子核更深一個(gè)層次的物質(zhì)存在形式一、物質(zhì)的組成：物質(zhì)是由分子或原子組成的，

1、能保持物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不變的最小微粒。

2、分子的數(shù)量多，體積小。分子單原子多原子原子核電子（帶負(fù)電）質(zhì)子中子（不帶電）上夸克、下夸克由英國的道爾頓證明存在（帶正電）由意大利的阿伏伽德羅命名由英國的湯姆孫發(fā)現(xiàn)盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型大小排列順序：分子原子原子核質(zhì)子夸克二、微觀粒子注意：所有這些微觀粒子用肉眼是看不見的?？煽匆姷亩际俏镔|(zhì)，如灰塵是物質(zhì)不是分子?？偨Y(jié)評價(jià)鞏固提升1．下列微觀粒子，按空間尺度由大到小排列正確的是（）

A．分子、原子核、質(zhì)子B．原子核、分子、質(zhì)子

C．質(zhì)子、原子核、分子D．分子、質(zhì)子、原子核2．關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的下列說法中正確的是（）

A．原子內(nèi)的物質(zhì)分布是均勻的

B．電子是原子的組成部分，電子在原子內(nèi)部是靜止不動(dòng)的

C．原子結(jié)構(gòu)與太陽系相似，原子核相似于太陽，電子相似于繞太陽運(yùn)動(dòng)的行星

D．原子核是由電子、質(zhì)子和中子組成的3．將人們首先帶入原子微觀世界的發(fā)現(xiàn)（）

A．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)B．電子的發(fā)現(xiàn)C．中子的發(fā)現(xiàn)D．夸克的發(fā)現(xiàn)

ACB4．在探索微觀世界的歷程中，人們首先發(fā)現(xiàn)了電子，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到原子是由()A．原子和電子組成的B．質(zhì)子和中子組成的

C．原子核和核外電子組成的D．原子核和中子組成的5．原子核是由質(zhì)子和

組成的．

帶正電，

不帶電．若一個(gè)碳原子的直徑是10-10m，我國科學(xué)家制造的納米碳纖維管的直徑是33nm，其相當(dāng)于______個(gè)原子一個(gè)一個(gè)排列起來的長度．（1nm=10-9m)6．在探索微觀世界的過程中，科學(xué)家對原子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行猜想和實(shí)驗(yàn)，并提出了多種模型．在如圖所示的兩種模型中，

________是盧瑟福提出的原子核式模型．