1、第十一章 小粒子與大宇宙,第一節(jié) 走進微觀,從,微小的粒子,無垠的宇宙,到,物質(zhì)以各種形態(tài)展現(xiàn)著,自然的尺度,浩瀚的星空,遠飛的大雁,電子顯微鏡下的SARS病毒,物質(zhì)的組成,古希臘四元素說 水、火、土、氣,中國古代五行說 金、木、水、火、土,后來，人們認識到若物質(zhì)無限的分下去，所得顆粒愈來愈小，小到這種顆粒能保持化學(xué)性質(zhì)不變?yōu)橹?，通常所說的物質(zhì)就是由這種顆粒構(gòu)成的。1811年，意大利物理學(xué)家阿伏家德羅第一個把這種顆粒命名為“分子”。,現(xiàn)在，人們認為物質(zhì)是由分子或原子組成的，現(xiàn)代科技可以使人們觀察到構(gòu)成物質(zhì)的分子或原子。,分子很小，要用電子顯微鏡才能觀察。,大多數(shù)分子直徑尺度，其數(shù)量級 為10-

2、10m(0.1nm)。,0.1nm=10-10m,10-1=0.1,10-10=0.0 000 000 001,10-2=0.01,10-3=0.001,1nm=10-9m,1.5 10-10 m,放大后的硅表面的原子圖像,DNA生物大分子結(jié)構(gòu)示意圖,干旱的田龜裂為土塊，土塊可碎成細泥，細泥又碎為沙塵，沙塵還能繼續(xù)分裂嗎？沙塵隨風(fēng)飄蕩，會消失得無影無蹤嗎？,微觀粒子,分子是組成物質(zhì)的最小微粒嗎？還可以分割嗎？,分子不是組成物質(zhì)的最小微粒,還可以再分割,19世紀初,英國科學(xué)家道爾頓證明了原子的存在,有的分子由單個原子組成,叫做“單原子分子”；絕大多數(shù)分子由多個原子組成,叫做“多原子分子”。,比分

3、子更小的粒子稱為原子。,金原子分布照片,金屬分子是由一個金屬原子組成的。一個金原子就是一個金分子。,19世紀70年代，人們通過對氣體放電現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了陰極射線。1897年，英國物理學(xué)家 J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)陰極射線是由速度很高的帶負電的粒子組成，這種粒子就是電子。,湯姆孫與 棗糕模型,盧瑟福與原子核式結(jié)構(gòu)模型,20世紀初，科學(xué)家在探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷程中，相繼發(fā)現(xiàn)原子核可以釋放出質(zhì)子和中子，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60年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子都是由被成為夸克的更小的粒子組成。,微觀世界的尺度,？,病毒 10-7m,分子 10-10m,原子 10-10m,原子核 10-14m,夸克 10-17m,質(zhì)子 10-15m,20世紀中葉，人類為了探索微觀世界的奧秘，制造了各種類型的粒子加速器。,子、介子、 介子、超子、超子、子 ,這些粒子是比原子核更深一個層