微观世界及其探索
揭开研究微观世界序幕的三大发现一、X射线的发现二、放射性的发现三、电子的发现一、X射线的发现 1.阴极射线的发现及其本性的争论1858年德国物理学家普吕克尔发现阴极射线2.德国学派：波动格尔斯坦（Goldstein），赫兹（Hertz）、勒纳德（Lenard）实验表明，从铝窗发出的射线和放电管内的射线具有相同的性质，即它们都能激发荧光，都可被磁铁偏转等等。这个发现使勒纳取得了一系列丰硕的实验成果。他进一步证明了阴极射线有某些化学效应，例如使照相底片感光、使空气变成臭氧、使气体电离导电等等。还发现射线在气体中散射，散射随气体的密度而增加；射线对不同物体的穿透本领不同，吸收率和物体密度有直接的关系。勒纳证明了阴极射线即使在真空中也带负电，还发现阴极射线有不同的类型，它们在磁场中偏转的程度不同。勒纳对阴极射线的研究成果，不仅增加了
人们对这些现象的了解，而且在许多方面都成为以后电子论发展的基础。尤其是勒纳关于阴极射线可存在于放电管外的这一发现，开辟了物理学研究的新领域，它促进了对其它远未弄清的类似射线源的研究。鉴于勒纳的研究工作的科学价值和它的开创性意义，瑞典皇家科学院决定授予他1905年的诺贝尔物理学奖。英国学派：粒子流克鲁克斯（Crookes）、汤姆孙英国皇家学会会员化学家兼物理学家威廉·克鲁克斯克鲁克斯为了搞清楚阴极
射线究竟是什么，他制作了各种形状的阴极射线管，并进行了很多实验，其中有一个现象使他异常激动。他在1879年英国的一次物理学讨论会上演示了他的这一最新发现玻璃管中是高度稀薄的空气，带负电的阴极产生阴极射线，一个用薄云母片制成的十字放在射线的途中，射线在阴极对面的玻璃管壁上出现了形状清晰的十字形，这是十字形云母片投下的影子。影子的形状证明了荧光是由于阴极沿直线发射出的某种东西引起的，而薄云母片把它们挡住了。这些都是在场的物理学家们早就知道的。就在这时，克鲁克斯爵士拿起一块马蹄形磁铁跨置在管子的中部，奇迹出现了，十字形的阴影发生了偏移！克鲁克斯爵士得意地说：“由此可见，阴极射线根本不是光线，而是一种带电的原子。否则，它们怎么会受到磁场的影响呢? ”阴极射线不是光线而是带电粒子!在座的科学家们都震惊了。
X射线的发现19世纪末，阴极射线的研究正方兴未艾，德国的维尔芝堡大学，治学严谨的伦琴（1845-1923）教授，也致力于这个问题的研究。1895年11月8日晚,伦琴用黑的厚纸板把阴极射线管子包起来，意外的发现1米以外的荧光屏在闪光，而这绝不是阴极射线，因阴极射线穿不透玻璃，只能行进几厘米远。他取来各种不同的物品，包括书本、木板、铝片等等，放在放电管和荧光屏之间，发现不同的物品效果很不一样。1895年12月22日，他邀请夫人来到实验室，用他夫人的手拍下了第一张人手X射线照片1895年12月28日，他以通信方式将这一发现公之于众。题为《一种新射线（初步报告）》1896年内，关于X射线论文1000余篇。X射线发现三个月维也纳医院首次对人体拍照。1901年，伦琴获首届诺贝尔物理奖，他是当之无愧的。
1880年，哥尔茨坦（德）1887年，克鲁克斯（英）1890年，古茨彼德（美1895年，斯密士（英）
“当真理碰到鼻子尖的时候，还是没有得到真理”的人----恩科斯
1880年，德国物理学家哥尔茨坦在研究阴极射线时就注意到阴极射线管壁上会发出一种特殊的辐射，使管外的荧光屏发光，由于哥尔茨坦一心要证明阴极射线的以太说，他认为荧光屏发出这样一种特殊的荧光，正是以太说的一个证据。他到此也就心满意足了，没有想进一步追查根源，当然也就错过了发现X射线的机会。1895年前，很多人就已经知道照相底片不能存放在阴极射线装置旁边，否则有可能变黑。例如，英国牛津有一位物理学家叫斯密士（F.Smith），他发现保存在盒中的底片变黑了，这个盒子就搁在克鲁克斯放电管附近。他只是叫助手把底片放到别的地方保存，而没有认真追究原因。1887年，克鲁克斯（W. Crookes）也曾发现过类似现象。他把变黑的底片退还厂家，认为是底片质量有问题。1894
年，J.J.汤姆生在测阴极射线速度时，就有观察到X射线的记录。他没有工夫专注于这一偶然现象，但在论文中如实地作了报道。他写道：“我察觉到在放电管几英尺远处的普通德制玻璃管道中发出荧光，可是在这一情况下，光要穿过真空管壁和相当厚的空气层才能达到荧光体。”勒纳德是研究阴级射线的权威学者之一，他在从事研究不同物质对阴极射线的吸收时，也“遇见过”X射线,他大概是由于荧光屏涂的是一种只对阴极射线敏感的材料而未获明确结论。但他绐终对伦琴占了发现的优先权而耿耿于怀。甚至1905年他获诺贝尔物理奖时还说：“其实，我曾经做过好几个观测，当时解释不了，准备留待以后研究，不幸没有及时开始，这一定是波动辐射的轨迹的效应。”
二、放射性的发现X射线发现后，1896年初在彭加勒建议下贝克勒尔开始试验荧光物质在强光照射下，会不会在发荧光的同时伴随有X射线。贝克勒尔拿两张厚黑纸，把感光底片包得很严实，即使放在太阳底下晒一天，也不会使底片感光。然后，他把铀盐放在黑纸包好的底片上，又让太阳晒几小时，底片显示了黑影。为了证实是射线在起作用，他特意在黑纸包和铀盐间夹一层玻璃，再放到太阳下晒。如果是由于某种化学作用或热效应，隔一层玻璃就应该排除，可是仍然出现了黑影。1896年2月24日，向法国科学院报告了实验结果。又过了几天，贝克勒尔正准备进一步探讨这种新现象，巴黎却连日天阴，无法晒太阳，他只好把所有器材包括包好的底片和铀盐都搁在同一抽屉里。也许是出于职业上的某种灵感，贝克勒尔突然产生了一个念头，想看看即使不经太阳照晒，底片会不会也有变黑的现象。于是他把底片洗了出来。哪里想到，底片上的黑影真的十分明显。他仔细检查了现场，肯定这些黑影是铀盐作用的结果。这种射线跟荧光完全无关，铀元素自身发出的一种射线1898年居里夫妇研究放射性，与贝克勒尔一起分享1903年诺贝尔物理学奖。居里夫人又因发现镭和钋荣获1911年诺贝尔化学奖。
在像居里夫人这样一位崇高人物结束她的一生的时候，我们不要仅仅满足于回忆她的工作成果对人类作出的贡献。第一流人物对于时代和历史进程的意义，在其道德品质方面，也许比单纯的才智成就方面还要大。我幸运地同居里夫人有20年崇高而真挚的友谊.我对她的人格伟大愈来愈感到钦佩.她的坚强、她的意志、她的严与律己、她的客观、她的公正、所有这一切都难得地集中在她一个人身上.
1898年卢瑟福研究放射性，发现α、β射线，获1908年诺贝尔化学奖。
三、电子的发现1897年，发现电子1906年诺贝尔物理学奖获得者---J.J.汤姆生英国人J.J.汤姆生敏锐地抓住X射线这一新生事物，用X射线轰击气体。从X射线能使气体电离的现象中他更加深刻地认识到阴极射线的粒子性，决心以实验来证实这一特性。为此，他做了如下实验1. 测阴极射线的电荷。2. 使阴极射线在静电场中偏转。3. 测阴极射线的荷质比。最后得到阴极射线微粒的质荷比为10-11千克／库仑, 比氢离子的质荷比10-8千克／库仑
小千倍。
阴极射线、β射线，都是电子组成的；不论是由于强电场的电离、正离子的轰击、紫外光的照射、金属受灼热、还是放射性物质的自发辐射，都发射出同样的带电粒子--电子。这种带电粒子比原子小千倍，可见，电子是原子的组成部分，是物
质的更基本的单元。
原子核的结构：一、中子的发现
1920年，卢瑟福就在著名的贝克尔演讲（Bakerian Lecture）中做出中子存在的理论预言。为了检验卢瑟福的假说，卡文迪什实验室从1921年就开始了实验工作。正当查德威克着手进一步开展探讨中子的研究时，柏林的玻特（Ｗ.Bothe）和巴黎的约里奥-居里夫妇（Joliot-Curies）相继发表了他们的实验结。玻特是德国著名物理学家，曾在盖革的研究所里工作。从1928年起，玻特和他的学生贝克尔（H.Becker）用钋发射的α粒子轰击一系列轻元素，发现α粒子轰击铍时，会使铍发射穿透能力极强的中性射线，强度比其它元素所得
要大过十倍。用铅吸收屏研究其吸收率，证明这种中性辐射比γ射线还要硬。1930年，玻特和贝克尔率先发表了这一结果，并断定这种贯穿辐射是一种特殊的γ射线。查德威克读到约里奥－居里在《法国科学院通报》（Comptes Rendus）上的文章，文中报告了铍辐射极其惊人的特性，卢瑟福建议尽快做实验进行检验。这时查德威克正好准备开始实验，因为他已制备好了钋源。几天紧张的实验，证明了这些奇异效应是某种中性粒子的作用。他还测出了这种粒子的质量。1932年2月17日，查德威克写信给《自然》（Nature）杂志，发表了他的结果，题目叫：“中子可能存在”，离约里奥－居里的文章不到一个月。接着，在《英国皇家学会通报》上他又发表了题为“中子的存在”一文，详细报告了实验结果及理论分析。
α粒子轰击铍核，发生核反应：(质量数)核子数= 中子数+质子数(原子序数)
核素:具有确定Z和N的原子核所对应的原子.
*天然核素：300多个（280多个是稳定核素，60多个是寿命很长的放射性核素）
*人工放射性核素1600多个共约2000多个核素——他们是原子核研究的对象。
黑色：核素的稳定区上：缺中子核区——不稳定下：丰中子核区——不稳定
对轻荷，N=Z；Z增大，中子数比质子数增加得快，N>Z。天然存在的核中Pu的Z=94为最大
理论预告1 ：（1966年，李政道）Z≈114附近有一超重元素稳定岛，十五次宣布“成功了”，但至今尚未真正登上去。1981年以来发现了：Z=107~112的六种元素。1996年2月9 日宣布合成Z=112元素。
理论预告2：允许存在的核素至少有：5000多。1974年，李政道教授进一步预告，在不稳定的海洋的更遥远的地方存在着一个比岛大得多的“稳定洲”，那里有成千上万个稳定核素。
二、核能来源
核能：即当原子核的结合能变化时所释放的能量。
*重核裂变，即一个中核分裂为两个中等质量的核；
*轻核聚变，即由氢原子核聚合成较重的原子核。
化学能只是由于核外电子发生变化所产生的，化学能比核能小很多。爱因斯坦质能方程
结合能：所有核子由于相互吸引而聚集在一起，放出能量。
氘核的结合能（一个质子，一个中子）
原子核中每个核子的平均结合能：兆电子伏核子氘核的平均结合能
*重核裂变：重核/ ε≈) 兆电子伏核子中等核/ ε≈) 兆电子伏核子一次裂变估计有2X100 （8.5-7.5)=200(兆电子伏）
*轻核聚变氘核和氚核聚合为氦核，同时放出一个中子。平均每个核子放出能量约为3.5兆电子伏1945年7月16日，在阿拉莫多哥沙漠，爆炸了第一颗原子弹。1945年8月6日原子弹投在广岛
1 人类对光的本性的认识经历了哪些主要阶段？有哪些决定性的实验证明了光的波动性，说明光是电磁波，揭示了光的量子性？
2 从物理学发展和对社会的贡献两方面来看，19世纪末的三大发现的重大意义何在？
当代物理学对物质微观世界基本粒子的认识简介 2010-07-16 05:38:04| 分类：默认分类|字号大中小订阅当代物理学对物质微观世界基本粒子的认识简介 一、物理概念： 基本粒子即在不改变物质属性的前提下的最小体积物质。它是组成各种各样物体的基础。并不会因为小而断定它不是某种物质。 简单介绍： 名称：基本粒子英语名称：elementary particle 基本粒子指人们认知的构成物质的最小最基本的单位。但在夸克理论提出后，人们认识到基本粒子也有复杂的结构，故现在一般不提“基本粒子”这一说法。根据作用力的不同，粒子分为：
1、强子 2、轻子 3、传播子 三大类 强子就是是所有参与强力作用的粒子的总称。它们由夸克组成，已发现的夸克有六种它们是： 1 . 顶夸克 2 . 上夸克 3 . 下夸克 4 . 奇异夸克 5 . 粲夸克 6 . 底夸克 其中理论预言顶夸克的存在，2007年1月30日发现于美国费米实验室。现有粒子中绝大部分是
1 . 强子 2 . 质子 3 . 中子 4 . π介子 等都属于强子。(另外还发现反物质,有著名的反夸克,现已被发现且正在研究其利用方法,由此我们推测，甚至可能存在反地球,反宇宙) 轻子就是只参与弱力、电磁力和引力作用，而不参与强相互作用的粒子的总称。轻子共有六种，包括: 1 . 电子 2 . 电子中微子 3 .
μ子 4 . μ子中微子 5 . τ子 6 . τ子中微子 电子、μ子和τ子是带电的，所有的中微子都不带电，且所有的中微子都存在反粒子；τ子是1975年发现的重要粒子，不参与强作用，属于轻子，但是它的质量很重，是电子的3600倍，质子的1.8倍，因此又叫重轻子。 传播子也属于基本粒子。传递强作用的胶子共有8种，1979年在三喷注现象中被间接发现，它们可以组成胶子球，由于色禁闭现象，至今无法直接观测到。光子传递电磁相互作用，而传递弱作用的W+，W-和Z0，胶子则传递强相互作用。重矢量玻色子是1983年发现的，非常重，是质子的80一90倍。
《探索微观世界的历程》教案 教学过程： 知识与技能： 、宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。 2、固态、液态、气态的分子组成特点。 3、原子的核式结构模型。 4、大致了解物质世界从微观到宏观的尺度。 、纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。 过程与方法： 通过实验探索、交流讨论，培养学生的动手能力和探索真理的科学态度、方法。 情感态度与价值观： 通过了解人类探索太阳系及宇宙的历程、人类探索微观世界的历程，认识人类的探索将不断深入。学生在学习中了解、感受科学发展过程中蕴藏着浓郁的科学精神和人文情操，帮助学生建立科学的物质观和世界观，以科学的态度去看待客观世界和人类的生活空间、生存环境。 教学重难点： 物质是由分子和原子组成的及原子的核式结构模型是重点。学生对微观世界“小”的概念的建立和探索微观世界的科学方法的形成过程是难点和疑点。
教学过程： 、情境导入 教师让学生观察教科书第4页图10-1-1和图10-1-2的挂图，启发学生：我们人类观测到宇宙中隐藏着无穷的奥秘。人类对太空宇宙的探索和研究，具有重要的科学价值和社会影响。引入题：今天我们共同讨论学习宇宙和微观世界。 2、前热身 让学生说一说宇宙是如何构成的，如何探索广袤的宇宙。 3、解读探究 整体感知 地球及其他一切天体都是由物质组成的，物质处于不停的运动和发展中。经科学研究发现，任何物质都是由极其微小的分子组成的。固态物质中，分子的排列十分紧密，粒子间有强大的作用力，因而固体具有一定的体积和形状。液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体的小，因而液体没有确定的形状，具有流动性。气态物质中，分子极度散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子间的作用力极小，容易被压缩，因而气体具有流动性。分子是由原子组成的，科学家发现，原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在绕核高速运动。研究发现，原子核是由更小的粒子——质子和中子组成。人们对微观世界的认识，是随
探索微观世界的历程课后训练 基础巩固 1.自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构。科学家提出了许多原子结构的模型，在20世纪上半叶，由卢瑟福提出的、最为大家接受的原子结构模型与下列哪个图最相似( )。 2．依据卢瑟福的原子核式模型理论，在原子中绕核高速旋转的是( )。 A．核子B．电子C．质子D．中子 3．原子核是由下列哪组粒子组成的( )。 A．质子和电子B．质子和中子 C．中子和电子D．质子、中子和电子 4．下列氢原子的各种模型图中，正确的是( )。 5．我们知道，银河系很大，一般用长度单位______表示最方便；而分子直径很小，一般用长度单位______表示最方便。 6．如图是用来说明原子内部结构的示意图。由图可知：原子是由________和________组成，原子核由中子和________组成。
7．10 nm的铁粉比铁粉末的熔点降低33 ℃，即从1 526.5 ℃降为1 493.5 ℃，纳米金粉则比金粉末熔点降低了27 ℃。金属粒子越小熔点下降越显著。通过以上信息我们可以知道纳米金属粒子具有__________特性。 综合应用 8．在探索微观世界的过程中，科学家对原子的结构进行猜想和实验，并提出了多种模型。在如图所示的两种模型中，________是卢瑟福提出的原子核式模型。 9．(福建厦门中考)20世纪初，科学家在探索物质结构的历程中，相继发现原子核可以放出质子和中子，这一发现说明( )。 A．分子是可分的B．原子是可分的 C．原子核是可分的D．质子和中子是可分的 10．下列对物质世界的认识中，不正确的是( )。 A．中子和质子都是由夸克构成的 B．石墨很软，金刚石很硬，是因为碳原子构成的物质结构不同造成的 C．要减轻臭氧层被破坏的程度，应减少SO2的排放 D．物质不全是由分子构成的 11．下列物理学家与其贡献相对应的是( )。 A．阿伏加德罗——分子 B．道尔顿——中子 C．汤姆孙——分子 D．卢瑟福——原子 12．天晴扫地后，阳光照射进屋子，形成光柱，我们可观察到光柱中有许多很小的微粒在飘动，这些微粒是分子、原子还是其他？ 13．三峡水库蓄水线到100 m时，总库容量近4×109m3。已知1 g食盐含有1.03×1022个盐分子，若1 g食盐均匀分散到蓄水线到100 m时的三峡水库中，则1 cm3的水中含有多少个盐分子？ 14．我们经常见到池塘中的荷叶上滚动着水珠。这些水珠有什么作用呢？原来当雨水或雾水在荷叶上时，由于水受自身表面张力作用而形成水珠在叶面上滚来滚去，把落在上面的尘土污泥粘吸就滚出叶面。使叶面始终保持干净这就是“荷叶的自洁效应”。为什么荷叶会有这种“自洁效应”呢？这要用纳米技术去解释，原来荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。
从宏观世界到微观世界(图) 从宏观世界到微观世界(图) 从10亿光年外看地球--宇宙万物终归虚幻 十亿光年，是一个什么概念呢？光年，光走一年的路程。光速，是速度公认的极限，每秒299792458米，能在眨眼间绕地球七圈半。当我们看到十亿光年以外的星星时，映入我们眼帘的那束星光已经在茫茫宇宙间飞奔了十亿年。换句话说，我们现在看到的仅仅是它十亿年之前的样子！现在的它究竟如何我们只有再等待十亿年才能看到…… 普遍认为宇宙诞生到现在有150亿年。所以我们可能观察到的最广阔宇宙空间的直径只可能在150亿光年这样的范围之内。150亿光年远的地方的光被我们看到时已经在宇宙间穿越了150亿年，那是宇宙诞生时的影像。 下面这张图是在十亿光年这样的数量级下观测宇宙，上面的每一个象素点所表现的事物都是无比古远的。 1亿光年 现在我们把视野缩小10倍，宇宙看起来还是空空如也，“星”光点点。可是，那些点点斑斑的真的是星么？
1000万光年 把眼光再降低一个数量级，那些点点看起来依然象是星星哦^_^ 100万光年 近些，再近些。**！什么呀，这么面熟？这就是你所说的“星星”么？是星星，一堆星星。我们管它叫银河系 10万光年 这是银河系，我们的家园。来个特写，茄～～子～～～ 在10 万光年这样的数量级下，我们就看见了整个的银河系。事实上，银河系的直径就是十万光年。真有哪位能发明个跟光速一边快的飞船，从银河系的这边飞到对面来个大吊角，就要十万年的时间！**，在这样漫长的旅程来看，人生不过朝生暮死，蜉蝣一般。但这只是对相对于银河系静止的观测者而言，船上的人员感受到的旅程其实只有数分钟。相对论呀，深了去了。
第二节微观世界的结构 北京市顺义区北石槽中学张常林 一、指导思想与理论依据 以物理学史和科技发展为主线，以物理学的研究方法为中心，使学生了解现代科学的认识过程，知道物理的学习内容不仅包括物理知识，而且还包括科学研究的过程与方法、科学态度与科学精神。让学生关心科学技术的新进展，关注科技发展给社会进步带来的影响，逐步树立科学的世界观。 二、教学背景分析 1.教学内容分析 自古以来，人类一直在对物质的微观结构进行探索，以便了解我们身处的物质世界是由什么构成，怎样构成。在古代，人们已经对物质世界的构成提出过许多设想。教科书按照时间顺序介绍了人类对微观世界的认识历程，包括电子的发现，原子核式结构的提出，质子、中子、夸克的发现，粒子家族的组成。通过各种形式向学生展示丰富多彩的微观世界，使他们感受探索的乐趣。学生在学习长度的测量时，对纳米这个长度单位有了一定的认识，这里结合物质微观结构的知识，将纳米技术在信息、生物工程、医学、材料科学等领域的应用介绍给学生是十分必要的。目前，人类面临着能源危机，原子核能的开发利用是解决能源危机的有效途径，学生应对这部分内容有所了解。 2.学生情况分析 对于物质微观结构的内容，学生在化学课中已有一定的基础，本节的教学重点是通过对物理学史的了解使学生体会科学方法。教学中以学生自学为主，教师适当引导，合理设计问题，让学生收集资料、寻找答案、讨论交流，激发学生的学习兴趣。 3.教学方式 教师问题引导，学生自主学习。
4.教学准备 视频资料：“宇宙之美——璀璨星空”、阴极射线管实验、α粒子散射实验。 三、教学目标 1.知识与技能 (1)知道常见的物质是由分子、原子构成的。 (2)知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构。 (3)大致了解物质世界从微观到宏观的尺度。 (4)了解纳米科技及纳米材料的应用和发展前景。 (5)了解原子核能的特点和可能带来的问题。 2.过程与方法 通过实验探索、交流讨论，使学生体会科学研究的过程与方法、科学态度与科学精神。 3.情感、态度与价值观 通过了解人类探索微观世界的历程，认识到人类的探索将不断深入。了解、感受科学发展过程中蕴藏着浓郁的科学精神和人文情操，建立科学的物质观和世界观，以科学的态度去看待客观世界和人类的生活空间。 四、教学重点和难点 1.教学重点 物质是由分子和原子组成的，原子的核式结构模型。 2.教学难点 对微观世界“小”的概念的建立，形成探索微观世界的科学方法。
一、 探索微观世界的历程 图16－1－1 物质的微观结构及其探索历程 1．古希腊学者德谟克里特提出物质是由______构成的。 2．17世纪下半叶和18世纪，玻意耳和道尔顿确立了____________。 3．1811年阿伏伽德罗提出________________________________________________________________________。 4．1897年汤姆孙发现________，把人类带入了原子的内部世界。 5．1909年至1911年，卢瑟福等人发现原子的核式结构： 原子? ???? （正电） （负电） 6．1919年至1932年，卢瑟福和他的学生查德威克发现了________和________，确定了原子核的结构： 原子核? ???? （正电） （不带电） 7．从1949年开始，费米和杨振宁等人先后提出了质子、中子等粒子的内部结构的一些模型。 8．1964年，盖尔曼提出了________模型。 纳米科技：从幻想到现实 1．纳米：长度单位，1 nm ＝10－ 9 m 。 2．纳米材料的特点 当物质加工到纳米尺度时，在力、热、声、光、电、磁等方面表现出许多特殊的性能。如材料的颜色、硬度、导电性、导热性、磁性都会发生很大变化。 [注意]不是所有特殊材料都是纳米材料，只有当达到纳米尺度时性能发生突变的材料，才能称为纳米材料。
类型一原子结构模型 例1 自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构。科学家提出了许多原子结构的模型，在20世纪上半叶，最为大家接受的原子结构与图16－1－2中哪个图最相似[导学号：62512088]() 图16－1－2 类型二纳米材料 例2 下列关于纳米材料的说法中错误的是[导学号：62512089]() A．由纳米材料制成的计算机芯片的体积将更小 B．纳米是一种非常小的微粒 C．纳米材料可以大大提高材料的强度和硬度 D．纳米材料还不能广泛地应用于实际生活 [易错辨析]纳米是一个长度单位，1 nm＝10－9m，纳米材料是指把物质的尺度加工到纳米尺度，让物质的物理特性或化学性能与大尺度相比发生变异而获得的材料。 [探索微观世界的历程] 1.在组成原子的基本粒子——质子、中子和电子中，汤姆孙最先发现了_______，卢瑟福接着发现了________，查德威克发现了__________。 2．物质是由________、________组成的，原子由________和________组成，原子核由带正电的________和不带电的________组成。20世纪60年代，科学家发现了质子和中子都是由更小的粒子________组成的。 3．2019年以来灰蒙蒙的天气让越来越多的中国公众注意到PM2.5。PM2.5指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物。以下按空间尺度由大到小排序正确的是() A．PM2.5原子质子原子核 B．PM2.5原子原子核质子 C．原子原子核质子PM2.5 D．原子质子原子核PM2.5 4．下列说法中正确的是() A．电子的发现使人们确信原子是可再分的
探索微观世界的历程 图16－1－1 物质的微观结构及其探索历程1．古希腊学者德谟克里特提出物质是由______构成的。 2．17世纪下半叶和18世纪，玻意耳和道尔顿确立了____________。 3．1811年阿伏伽德罗提出________________________________________________________________________。 4．1897年汤姆孙发现________，把人类带入了原子的内部世界。 5．1909年至1911年，卢瑟福等人发现原子的核式结构：
原子? ???? （正电） （负电） 6．1919年至1932年，卢瑟福和他的学生查德威克发现了________和________，确定了原子核的结构： 原子核????? （正电） （不带电） 7．从1949年开始，费米和杨振宁等人先后提出了质子、中子等粒子的内部结构的一些模型。 8．1964年，盖尔曼提出了________模型。 二 纳米科技：从幻想到现实 1．纳米：长度单位，1 nm ＝10－9 m 。 2．纳米材料的特点 当物质加工到纳米尺度时，在力、热、声、光、电、磁等方面表现出许多特殊的性能。如材料的颜色、硬度、导电性、导热性、磁性都会发生很大变化。 [注意]不是所有特殊材料都是纳米材料，只有当达到纳米尺度时性能发生突变的材料，才能称为纳米材料。 类型一 原子结构模型 例1 自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构。科学家提出了许多原子结构的模型，在20世纪上半叶，最为大家接受的原子结构与图16－1－2中哪个图最相似[导学号：62512088]( ) 图16－1－2 类型二 纳米材料 例2 下列关于纳米材料的说法中错误的是[导学号：62512089]( )
试论宏观宇宙与微观宇宙 王庆功 作者单位：山东省潍坊市荣复军人医院 【摘要】目的：探讨宏观宇宙与微观宇宙现象。方法：以哲学方法阐述与发现宇宙规律。结果：界定了宏观与微观宇宙的基本概念；指出了宇宙可能研究的范围和方向；厘清了宇宙的数与量的辩证关系；论述了宇宙的存在和运动形式，并以螺旋发散的运动形式解释了卷曲（不平坦）、气球等宇宙模型和红移等现象。结论：宏观宇宙其数为一而时空无限，微观宇宙其数无穷而时空有限；因人类的观察时程所限无法探知无穷的宏观宇宙；就我们探知的微观宇宙中，旋涡状结构和螺旋运动是最普遍的存在和运动形式。银河系有可能是一个类似于台风的开放性漩涡结构。参照台风研究有助于研究银河系的生成、发展及结局，用台风眼的规律可有助于研究银河系中心的巨大黑洞，用螺旋发散运动也可以代替宇宙膨胀理论。只要我们划清了宏观宇宙和微观宇宙的界限，把研究的着眼点放在微观宇宙中，很多问题就会迎刃而解。 【关键词】宏观宇宙、微观宇宙；红移；旋涡状结构；螺旋发散运动。 On the macroscopic and microscopic universe Wang Qinggong . The disabled and demobilized soldier hospital of Weifang city, 261011 , P . R . China 【Abstract】Objective: To discusses phenomena of the macro- and micro-cosmic. Methods: Explain and discover the universe rule in a philosophical way. Results: Defined basic concepts of the macro- and micro-universe；pointed out that may be study the scope and direction of the universe；clarify dialectical relationship between the number and the quantity of the universe；discusses the form in existence and movement of the universe，and in the form of spiral and emanative movement explained curly（uneven）、balloon universe models and Redshift phenomenon. Conclusion: Macro-universe is the number of only one and that’s unlimited time and space；and the number of micro-universe is infinite but time and space is limited；as a result of restricted to the human time-limit of observation can’t explore the infinite macro-universe；in the micro-universe, that’s we will explore, whirlpool-shaped structure and spiral movement is the most common form of presence and movement. Milky Way may be a structure of the open whirlpool similar to a typhoon. Typhoon research be conducive to the study in the generation, development and outcome of the Milky Way，by the law of the typhoon eye can contribute to the research a huge black hole in center of the Milky Way，can also be used divergent spiral movement in place of theory of expansion of the universe. As long as we make a clear boundary line between the macro-and micro-cosmic，by the focus of the research on the micro-universe，there's a lot of problems will be solved. 【Key words】Macro-cosmic、Micro-cosmic；Redshift；Whirlpool-shaped Structure；Spiral Emanative Movement. 1. 引论：宇宙不依人的意志而存在。用不同的方式和角度来观察宇宙，就会得出不同的结论，这就是有关宇宙学说频起争论的原因。争论不是坏事，只要明确且统一了基本概念，少去争吵，多去了解宇宙，就会减少无谓的争论。我认为宏观宇宙其数为一而时空无限，微观宇宙其数无穷而时空有限，微观宇宙是宏观宇宙的一部分。微观宇宙有很多存在形式和运动形式，它们之间可以互相转化与转变，但这些微观宇宙的转化与转变与宏观宇宙的量占无关。银河系是微观宇宙的范畴。银河系是一个开放性漩涡结构，与地球上的台风很相似，其中心的黑洞就像台风眼，太阳等恒星因处于旋涡中正做着螺旋发散的运动而渐行渐远出现红移现
八年级物理知识点：探索微观世界的历程知识点多阅读和积累,可以使学生增长知识，使学生在学习中做到举一反三。在此查字典物理网为您提供探索微观世界的历程知识点，希望给您学习带来帮助，使您学习更上一层楼! (1)整体感知 地球及其他一切天体都是由物质组成的，物质处于不停的运动和发展中。经科学研究发现，任何物质都是由极其微小的分子组成的。固态物质中，分子的排列十分紧密，粒子间有强大的作用力，因而固体具有一定的体积和形状。液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体的小，因而液体没有确定的形状，具有流动性。气态物质中，分子极度散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子间的作用力极小，容易被压缩，因而气体具有流动性。分子是由原子组成的，科学家发现，原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在绕核高速运动。研究发现，原子核是由更小的粒子——质子和中子组成。人们对微观世界的认识，是随着科技的发展不断深入的。人类对纳米科学技术和纳米材料的研究，说明了微观物质世界又影响了宏观物质世界的研究和开展。 (2)四边互动 互动1
目前我们人类观测到的宇宙有多大? 明确：通过挂图的展示，激发学生的学习兴趣和求知欲望。展示宇宙空间各星系团的情景，目的是让学生感知银河系只是数十亿个星系中的一个，一束光穿越银河系需十万年的时间，显示了银河系之广，宇宙之大;让学生知道太阳系置于银河系中，人类赖以生存的地球置于太阳系中，进一步说明了宇宙巨大无边。 互动2 宇宙是由什么组成的呢? 明确教师可通过地球是由什么组成推广到一切天体逐步启发学生，最后得出宇宙是由物质组成的结论。在地球上，有空气、高山、大海、树木、花草、鱼虫鸟兽，有人类赖以生存的衣、食、住、行所需的一切生活用品，这些都是物质。其他一切天体也是由一定的物质组成的，所以广阔无垠的宇宙是由组成地球及其他一切天体的物质组成的。 互动3 广阔无限的宇宙大得难以想像，它是由物质组成的，那么，物质又是由什么组成的? 明确教师可以通过列举一些日常生活中学生能摸得着、看得到的事例，帮助学生理解“分子”的概念。 例如：把玻璃杯打碎了，碎片还是玻璃。经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小，直至微小颗粒不再是玻璃。再
第一节走进微观 知识目标 1．知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。 2．初步了解原子的核式结构。 3．对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。 教学重、难点 教学重点：1.知道宇宙是由物质组成的；2.知道物质是由分子和原子组成的。 教学难点：对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。 教具准备 教学挂图、多媒体课件。 新课引入 宇宙万物，变化万千，大到天体，小到原子，它们的运动，它们的组成，引发了我们人类无限的遐想，激发了一代代科学家对它们孜孜不倦的观察和研究。那么，我们这绚丽的世界到底是由什么组成的呢？现在就对这一问题作初步探讨。 新课教学 探究点一物质的组成 1．物质是由分子或原子组成的。 要求学生阅读教材，请同学描述分子的大小，老师给予评价。 2．分子是组成物质的最小微粒。 改变分子在物质中的组合形式，物质的物理性质和化学性质等就会发生改变。最小的分子——氢分子的质量只有10－27kg左右。老师利用信息窗的内容说明分子是很小的。 3．分子由原子组成的。 要求学生阅读教材P216第一段。 提出问题：现在我们已经知道，原子是很小很小的，我们的眼睛不能看见它。同学们猜想一下，这样小的物体是实心的？还是空心的？你认为它们的结构是怎样的？ 观察下图，请学生讨论、回答。
讨论后老师播放多媒体资料，将学生思路引入到微观粒子中去。 探究点二微观粒子 师：从刚才播放的影片，同学们已经知道分子是由原子组成的，那么，原子是不是就是组成物质的最小微粒了呢？ 生：讨论并发表各自的见解。 师：在学生讨论的基础上，给予肯定性的总结和指导性的讲解，并要求学生阅读“微观粒子”剩余部分内容，提炼并总结： 1．原子是由更小的微粒——带负电的电子和带正电的原子核组成的。 2．原子核是由不带电的中子和带正电的质子组成的。 3．质子和中子是由被称为“夸克”的更小的粒子组成。 4．各种粒子的空间尺度。 第一节走进微观 一、物质的组成 1．物质是由分子或原子组成的。 2．分子是组成物质的最小微粒。 3．分子由原子组成的。 二、微观粒子 第一节走进微观说明自然界的一切都是在物质的基础上，通过各种彩图呈现多种物质分子和原子结 构，使学生认识到物质是由分子或原子组成的、不同物质的分子和原子组成方式各不相同，因此不同的物质有着不同的性质。继而又将原子的结构模型、质子和中子的结构展示出来，体会探索微观世界的奥妙。大部分学生能够结合熟知的事物，结合倍数关系理解原子与分子的数量级，但部分学生不能很好地理解分子、原子“小”的概念。
1、宇观世界、宏观世界、微观世界 当今的理论物理学并不缺乏坚深的数学演绎，缺乏的只是理论发展所需要的活力：新视角、新概念、新思想和深刻的洞察力。新的科学体系的诞生无不是在固有体系的基础上，根据当时所了解的知识，理想化出一系列基本理论，并在这些基本理论基础上发展出来整个体系。但没有人能保证这些基本理论始终有效。当我们学习这些科学体系时，对权威的崇拜，对这些科学体系魅力的迷恋，对整个科学体系坍塌的恐惧使得我们的自由意志与既有结论或权威对立时，我们的第一个反应就是逃避。而作为科学基本的态度和精神的怀疑与批判，则早已被我们置之于脑后。逐渐地，我们就把这些基本理论看成神圣不可侵犯的"公理"，即使它们已经不合时宜。 在二十一世纪物理学将在三个方向上继续向前发展（1）在微观方向上深入下去；（2）在宏观方向上拓展开去；（3）深入探索各层次间的联系，进一步发展非线性科学。吴水清先生认为：“在科学研究的路上，我们要以实验为根据，以数学位工具，以实用为目标，以理论为基础，进行开拓和创新。”李政道教授讲：“地球村人面临第三次物理学革命的挑战。”【1】 宇观世界：指宇宙学和天文学研究的范围。长度单位使用天文学单位1.496×1011m（等于地球到太阳的距离）或大尺度单位9.5×1015m（即光年）;宏观世界：指现实生活涉及到的经验世界。长度主单位使用m，大单位用km，小单位用mm；经典物理学就是适用于这一领域的、添加了许多假设和近似的、非常实用的理论；微观世界：指跟非牛顿范式物理学所研究的热、光、电磁现象相关的，辐射能ε从粒子中放出、在空间中传播、或被粒子吸收的整个系统。长度单位使用纳米10-9m或者埃10-10m。宏观描述只描述宏观物质体而不追究其内部的微观结构或超微观结构。微观描述到分子，原子止。超微观描述则到原子以下范围内。宇观只是一般意义下的宏观的扩展，本质还是宏观。所以物质的空间范围应分为：宏观，微观，超微观三大领域。宏观现象、宇观现象和微观现象中都有许多是人们已有的观念和理论所无法解释，这就要求我们修改旧有的观念和理论，甚至创立新的观念和理论。客观世界永远是人类不可超越的老师！我们能够做的是用一个改善的观念和理论去取代旧有的观念和理论，一代接一代地进行下去。这一切不能仅仅靠理论思索，更重要的是科学的实践。经得起客观实践检验的观念和理论才是有生命力的。
最全初中物理知识点复习九、宇宙和微观世界 1.宁宙是由物质组成的 “物体”与“物质”的区别和联系：是指具有一定形状、占据一定空间，有体积和质量的实体。而则是指构成物体的材料。比如桌子这个是由木头这种组成的，窗棱这个物体是由铁这种物质组成的。 2.物质是由组成的，分子是由组成的 (1)分子的大小：一般分子的大小只有百亿分之几米，通常用 m做单位来量度。 (2)原子的结构：原子由和组成，原子核由和组成。 3.固态、液态、气态的微观模型 (1)固态物质中，分子的排列十分紧密，分子间作用力。因此，固体具有一定的体积 和，但不具有性。 (2)液体物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体的。因此，液体没有确定的，但有一定的，具有性。 (3)气体物质中，分子极度散乱，间距很，并以高速度向四面八方运动，粒子间的作用力极，容易被。因此，气体具有很强的性，但没有一定的和。 4.纳米技术 (1)纳米是的单位。1nm= m。 (2)纳米科学技术是指纳米尺度内(0.1～100nm)的科学技术，研究对象是原子、分子。 (3)纳米技术是现代科学技术的前沿，它在电子和通信方面、医疗方面、制造业方面等都有应用。 经典例题： 19世纪末叶，汤姆逊发现了电子，将人们的视线引入到原子的内部。由此，科学家们提出了多种关于原子结构模型。通过学习，你认为原子结构与下列事物结构最接近的是（） A．西红柿 B．西瓜 C．面包 D．太阳系 下列微粒按从大到小的顺序排列正确的是（） A．分子夸克质子电子 B．分子原子核质子夸克 C．原子核电子质子分子 D．分子原子电子原子核 二、质量 l.质量 (1)定义：物体中叫质量，用字母表示。 (2)质量的单位：国际上通用的质量单位有千克（kg)、吨(t)、克(g)、毫克(mg)，其中是质量的国际单位。 (3)换算关系：1t= kg；1kg= g；1g= mg。 (4)质量是物质的一种，它不随物体的形状、状态、温度和地理位置的改变而改变。 2.质量的测量：用天平 (1)构造：托盘天平由、指针、分度盘、标尺、游码、托盘、平衡螺母构成，每架天平配制一盒。盒中每个砝码上都标明了质量大小，以“克”为单位，用符号“g”表示。 (2)使用：先将天平放；后将游码；再调螺母；放物体，放码；四点注意要记清。调整平衡后不得移动天平的位置，也不得移动；左盘放被测物体，右盘中放砝码；物体的质量=盘中砝码总质量+游码在标尺上所对的 (俗称游码质量)。 四点注意：被测物体的质量不能超过；向盘中加减砝码时要用，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏；潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中；砝码要轻拿轻放。 三、密度 1.物质的质量与体积的关系：同种物质的质量和体积成，其比值为。 2.密度 (1)定义：单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度，用符号表示。 (2)公式：ρ= 。式中，ρ表示密度；m表示质量；V表示体积。 (3)单位：国际单位是，读做千克每立方米；常用单位还有：克/厘米3(g/cm3)，读做克每立方厘米。换算关系：1g/cm3= kg/m3。 (4)密度是物质的一种特性，它只与物质种类和有关，与物体的质量、体积无关。 (5)混合物质的密度应由其混合物质的总质量与总体积的决定。 四、测量物质的密度 1.体积的测量
第十一章多彩的物质世界 第一节宇宙和微观世界 1课时新授课 【教学目标】 知识与技能 （1) 知道宇宙是物质组成的，物质是由分子和原子组成的； (2) 了解固态、液态、气态的微观模型； (3) 了解原子的结构； (4) 对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解； (5) 初步了解纳米技术材料的应用和发展前景。 过程与方法 (1) 通过对物质从宇宙到微观世界的研究介绍，说明物质是可以分割的； (2) 通过把原子结构与太阳系的类比，建立微观世界的结构模型。 情感、态度与价值观 通过对物质世界的研究，认识并体验我们生活在物质的世界中，宇宙由物质组成。学习物质的世界，体会物质世界的奇妙。 【教学重点】 物质是由分子和原子组成的及原子的核式结构模型。 【教学难点】 固态、液态、气态的微观模型。 【教学准备】 一块糖、废旧的玻璃杯、原子结构模型、水、形状不同的杯子。 【教学过程】
探究一： 宇宙的组成 探究二： 物质由分子组成 探究三： 原子及其结构 探究四： 描述宇宙和微观世界尺度单位提问：请同学们观察课本第４页的图11.1-1 和图11.1-2看了这两幅图，同学们能提什么 问题？（学生讨论）？ 提问： 广阔无限的宇宙大得难以想像,它是由物质组 成的,那么,物质又是由什么组成的? 教师帮助分析： 物质分割有一个限度，分割到这一限度时小 粒子能保持物质原来性质但用肉眼不能看 到，只能借助电子显微镜观察。科学研究发 现：任何物质都是由主其微小的粒子组成的， 这些粒子保持了物质原来的性质，意大利物 理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫做分 子 师：物质是由分子组成的,那么分子又是由什 么组成的呢? 实例： 将糖连续分割下去,当把糖粒分割到能保持有 甜味的最小微粒叫糖分子,如果再继续分割下 去,就没有甜味了,这时得到的就是糖原子了 多媒体演示： 师：利用图11.1－８图和太阳系对比，得到 原子的核式结构模型 师：指导看书 讨论总结： 宇宙是由物质组成的 学生讨论： 第5页想想议议 学生讨论：分子及小 利用图11.1－８，让学生继 续了解原子的结构、原子的 大小。 学生讨论：原子的结构与太 阳系十分相似原子是有居 于原子中心的______和核 外_______构成,原子核又可 以分_______，_______；质 子和中子还可以再分 为。 学生总结：光年、纳米
智慧树知到《揭秘微观世界》章节测试答案 第一章 1、微生物是生产以下食品时的一个重要因素，除了之外。 A.酸菜 B.朝鲜泡菜 C.纯牛奶 D.酸奶 答案: 纯牛奶 2、有关小儿肠道菌群建立的论述，正确的是 A.肠道菌群受食物成分影响 B.母乳喂养以双歧杆菌为主 C.出生24小时后肠道开始出现细菌 D.肠道菌群可以合成维生素D E:人工喂养者以大肠杆菌为主 答案: 肠道菌群受食物成分影响,母乳喂养以双歧杆菌为主,人工喂养者以大肠杆菌为主 3、下列哪项不在微生物的共性范畴内。 A.分布广种类多，体积小，面积大 B.适应强，易变异 C.生态类型多 D.生长旺盛，繁殖快 答案: 生态类型多 4、巴氏灭菌的工艺条件是
A.62-63℃，30min B.71-72℃，30min C.60-70℃，30min D.70-75℃，30min 答案: 60-70℃，30min 5、 沼气发酵的主要产物是（）。 A. CO2 B. CH4 C. NH3 D. H2S 答案: CH4 6、当今，一种新的瘟疫正在全球蔓延，它是由病毒引起的( ) A.鼠疫 B.天花 C.艾滋病（AIDS) D.霍乱
答案: 艾滋病（AIDS) 7、微生物学的不断发展，已形成了基础微生物学和应用微生物学，又可分为（）的分支学科。 A.几个不同 B.少数有差别 C.许多不同 D.4个不同 答案: 许多不同 8、公元9世纪到10世纪我国发明了（） A.曲蘖酿酒 B.用鼻苗发种痘 C.烘制面包 D.酿制果酒 答案: 用鼻苗发种痘 9、 安东·范·列文虎克制造的显微镜放大倍数为（）倍，利用这种显微镜，他清楚地看见了细菌和原生动物。 A.50-300 B.10左右 C.2-20 D.500-1000 答案: 50-300 10、柯赫提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则–（）。
微观世界及其探索 揭开研究微观世界序幕的三大发现一、X射线的发现二、放射性的发现三、电子的发现一、X射线的发现 1.阴极射线的发现及其本性的争论1858年德国物理学家普吕克尔发现阴极射线2.德国学派：波动格尔斯坦（Goldstein），赫兹（Hertz）、勒纳德（Lenard）实验表明，从铝窗发出的射线和放电管内的射线具有相同的性质，即它们都能激发荧光，都可被磁铁偏转等等。这个发现使勒纳取得了一系列丰硕的实验成果。他进一步证明了阴极射线有某些化学效应，例如使照相底片感光、使空气变成臭氧、使气体电离导电等等。还发现射线在气体中散射，散射随气体的密度而增加；射线对不同物体的穿透本领不同，吸收率和物体密度有直接的关系。勒纳证明了阴极射线即使在真空中也带负电，还发现阴极射线有不同的类型，它们在磁场中偏转的程度不同。勒纳对阴极射线的研究成果，不仅增加了 人们对这些现象的了解，而且在许多方面都成为以后电子论发展的基础。尤其是勒纳关于阴极射线可存在于放电管外的这一发现，开辟了物理学研究的新领域，它促进了对其它远未弄清的类似射线源的研究。鉴于勒纳的研究工作的科学价值和它的开创性意义，瑞典皇家科学院决定授予他1905年的诺贝尔物理学奖。英国学派：粒子流克鲁克斯（Crookes）、汤姆孙英国皇家学会会员化学家兼物理学家威廉·克鲁克斯克鲁克斯为了搞清楚阴极 射线究竟是什么，他制作了各种形状的阴极射线管，并进行了很多实验，其中有一个现象使他异常激动。他在1879年英国的一次物理学讨论会上演示了他的这一最新发现玻璃管中是高度稀薄的空气，带负电的阴极产生阴极射线，一个用薄云母片制成的十字放在射线的途中，射线在阴极对面的玻璃管壁上出现了形状清晰的十字形，这是十字形云母片投下的影子。影子的形状证明了荧光是由于阴极沿直线发射出的某种东西引起的，而薄云母片把它们挡住了。这些都是在场的物理学家们早就知道的。就在这时，克鲁克斯爵士拿起一块马蹄形磁铁跨置在管子的中部，奇迹出现了，十字形的阴影发生了偏移！克鲁克斯爵士得意地说：“由此可见，阴极射线根本不是光线，而是一种带电的原子。否则，它们怎么会受到磁场的影响呢? ”阴极射线不是光线而是带电粒子!在座的科学家们都震惊了。 X射线的发现19世纪末，阴极射线的研究正方兴未艾，德国的维尔芝堡大学，治学严谨的伦琴（1845-1923）教授，也致力于这个问题的研究。1895年11月8日晚,伦琴用黑的厚纸板把阴极射线管子包起来，意外的发现1米以外的荧光屏在闪光，而这绝不是阴极射线，因阴极射线穿不透玻璃，只能行进几厘米远。他取来各种不同的物品，包括书本、木板、铝片等等，放在放电管和荧光屏之间，发现不同的物品效果很不一样。1895年12月22日，他邀请夫人来到实验室，用他夫人的手拍下了第一张人手X射线照片1895年12月28日，他以通信方式将这一发现公之于众。题为《一种新射线（初步报告）》1896年内，关于X射线论文1000余篇。X射线发现三个月维也纳医院首次对人体拍照。1901年，伦琴获首届诺贝尔物理奖，他是当之无愧的。 1880年，哥尔茨坦（德）1887年，克鲁克斯（英）1890年，古茨彼德（美1895年，斯密士（英） “当真理碰到鼻子尖的时候，还是没有得到真理”的人----恩科斯 1880年，德国物理学家哥尔茨坦在研究阴极射线时就注意到阴极射线管壁上会发出一种特殊的辐射，使管外的荧光屏发光，由于哥尔茨坦一心要证明阴极射线的以太说，他认为荧光屏发出这样一种特殊的荧光，正是以太说的一个证据。他到此也就心满意足了，没有想进一步追查根源，当然也就错过了发现X射线的机会。1895年前，很多人就已经知道照相底片不能存放在阴极射线装置旁边，否则有可能变黑。例如，英国牛津有一位物理学家叫斯密士（F.Smith），他发现保存在盒中的底片变黑了，这个盒子就搁在克鲁克斯放电管附近。他只是叫助手把底片放到别的地方保存，而没有认真追究原因。1887年，克鲁克斯（W. Crookes）也曾发现过类似现象。他把变黑的底片退还厂家，认为是底片质量有问题。1894
图解宇宙的尺度：从宏观世界到微观世界! 十亿光年，是一个什么概念呢？ 光年，光走一年的路程。光速！它是速度公认的极限，每秒299792458米，能在眨眼间绕地球七圈半。看见么，就这么快的光，让他跑吧，跑个一年，所度量出来的距离就是一光年了。现在各位把鼠标移到屏幕的左下角，点“开始”－“程序”－“附件”－“计算器”，都来动手算算它，这一年是31536000 秒，一秒跑299792458米，乘出来就945425495548 8000米，约等于十万亿公里吧。你说什么，简直天文数字？废话，天文上的数字当然得是天文数字啦～～～～～但这也仅仅只不过是一光年的长度。 当我们看到十亿光年以外的星星时，映入我们眼帘的那束星光已经在茫茫宇宙间飞奔了十亿年。换句话说，我们现在看到的仅仅是它十亿年之前的样子！现在的它究竟如何我们只有再等待十亿年才能看到……不寒而栗！ 普遍认为宇宙诞生到现在有150亿年。所以我们可能观察到
的最广阔宇宙空间的直径只可能在150亿光年这样的范围之内。150亿光年远的地方的光被我们看到时已经在宇宙间穿越了150亿年，那是宇宙诞生时的影像！！！下面这张图是在十亿光年这样的数量级下观测宇宙，上面的每一个象素点所表现的事物都是无比古远的。 1亿光年 现在我们把视野缩小10倍，宇宙看起来还是空空如也，“星”光点点。可是，那些点点斑斑的真的是星么？ 1000万光年 把眼光再降低一个数量级，那些点点看起来依然象是星星哦^_^ 100万光年 近些，再近些。**！什么呀，这么面熟？这就是你所说的“星星”么？是星星，一堆星星。我们管它叫银河系 10万光年 这是银河系，我们的家园。来个特写，茄～～子～～～
专题二：物质的微观世界（一）构成物质的微粒 1 分子原子 定义分子是保持物质化学性质的微粒原子是化学变化中的最小微粒。 性质(1)分子很小(体积小、质量小) (2)分子是在不断运动的 (3)分子间有间隙 (4)同种分子性质相同，不同种分子性质不同 (1)原子很小(体积小、质量小) (2)原子是在不断运动的 (3)原子间有间隙 联系分子是由原子构成的。分子、原子都是构成物质的微粒。 区别化学变化中，分子可分，原子不可分。 (1) (2)原子的构成:由单原子构成的物质如:Fe、C、S、Cu等 (3)分子构成的描述：分子是由原子构成。如： 双原子分子：由2个原子构成的分子(如：H2、O2、N2、HCl等) 多原子分子：由2个以上的原子构成的分子(如H2O为三原了分子，) 2、原子的构成 (1)原子结构 (2)原子结构示意图 ①m决定元素种类； ②n与元素的化学性质关系密切； ③m=2＋8＋n； ④在化学反应中，n可变，m不可变。 (3)原子中：核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数 (4)原子核内质子数不一定等于中子数，如普通氢原子核内无中子。 (5)原子的质量主要集中在原子核上，近似相对原子质量=质子数＋中子数 3、离子 (1)定义：带电荷的原子(或原子团)叫做离子，如Na＋、Cl－、SO42－等。 (2)离子的分类 阳离子：带正电荷的原子(或原子团)，如Na＋、Mg2＋、NH4＋ 阴离子：带负电荷的原子(或原子团)，如Cl－、S2－、SO42－ (3)离子的形成：金属原子一般失电子形成阳离子；非金属原子一般得电子形成阴离子。 (4)书写：在元素符号或原子团的右上角标上离子所带电荷，数目在前，正负号在后。离子带1个单位正电荷或1个单位负电荷时，“1”省略不写。如Na＋、Cl－、Mg2＋、S2－、SO42－等。 (5) 粒子种类原子离子 阳离子阴离子