第十一章小粒子与大宇宙最新课件_图文. (187)

目前，人类能观测到的空间最远已到达1026m的 宇宙深处。
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。
我们周围的一切，包括有生命的和无生命的，都是 物质，那么物质是由什么组成的呢？
二、物质的组成 1、四元素说
古希腊人认为宇宙万物由水、火、土、气组成，称 为“四元素说”。
2、五行说 我们的祖先认为宇宙万物由金、木、水、火、土组成， 称为“五行说”。
3、分子说
从实验中发现，自然界中确实存在着保持物质化学性质 不变的最小微粒。
1811年，意大利物理学家阿伏加德罗首先把它命 名为“分子”后来，人们又发现分子也有结构，它们 是由原子组成的。
(1)分子：能保持物质化学性质不变的最小 微粒。
分子质量很小 你流的一滴汗里，大约 有1×1027个水分子。
分子数目很多：一滴水里含有1.5万亿亿个水分子,如果 每人每分钟数100个则需要9000年。
交流与讨论 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。
•第十一章 小粒子与大宇宙 •第一节 走进微观
导入新课
我们生活在辽阔的宇宙中，宇宙到底有多大？ 又是由什么东西组成？空气到底由什么物质组成？ 今天我们就开始学习。
新课讲授
一、自然的尺度
浩瀚的星空
远飞的大雁
用电子显微镜 观察到的病毒
从无限的宇宙到微小的基本粒子，物质以各种各样的 形态展现着，宇宙及微观领域到底有多大呢？
(2)物质组成 物质是由分子或原子组成的。现代科技可以使人们观察 到构成物质的分子或原子。
硅表面的硅原 子排列的图像

人类对自然界的认识永无止境，探索永不停止，微 观世界的神秘面纱还有待于同学们去揭开。
课堂小结
1．物质是由分子和原子组成。 2．原子的核式结构。 3．人类对自然界的认识永无止境，探索
永不停止。
作业：
如果1cm3的小盒子内的空气分子2.71019 个，请用计算器算一算，若将小盒子开一小 孔，控制小孔使盒内分子按每秒1亿个的速 度向外释放，需多少年才能放完？
:
那
你
的
第
一
部
戏
有
没
有
胆
怯
，
像
费
里
尼
拍
第
一
部
戏
时
就
穿
戴
得
口
罗
没
有
我
和
他
不
同
。
我
是
从
底
层
爬
上
来
的
我
清
楚
怎
么
运
作
这
个
东
西
(
电
影
拍
摄
)
所
以
为
什
么
很
多
时
候
在
现
场
我
不
想
等
。
你
可
但
是
当
我
拍
完
一
个
镜
头
，
下
一
个
镜
头
试
完
镜
后
我
希
但
是
我
年
轻
时
有
一
个
想
法
就

11．(3分)有的分子，如铁分子，由单个原子组成，叫做__
__(填“单原子分子”或“多原子分子”)。
12．(3分)1911年，卢瑟福在__ 构模型。
__散射实验的基础上，提出了原子核式结
第十一章 小粒子与大宇宙 11．1 走进微观
13．(3分)卢瑟福的原子核式结构：原子的中心叫__ __，带负电的 ____在不同轨道上绕着__ __运动，就像地球绕着__ __运动一样。 14．(3分)物理学中一个基本的概念是“世界是由物质组成的”。 (1)1811年，意大利物理学家阿伏伽德罗将组成物质的仍能保持其化学 性质不变的最小微粒命名为____。1911年，著名科学家__ __在进行 了α粒子散射实验后，提出了原子核式结构模型。 (2) 以 氢 原 子 为 例 ， 下 面 四 幅 图 中 能 正 确 示 意 氢 原 子 核 式 结 构 的 是 ()
17．关于物质的组成，下列说法错误的是( )
A．物质是由分子组成的
B．原子是由原子核和中子组成的
C．原子核是由质子和中子组成的
D．质子和中子还有更精细的结构
18．通常情况下，原子呈中性，这是因为( )
A．组成原子的所有微粒都不带电
B．原子核带负电
C．中子不带电
D．原子核内质子所带的正电荷数与核外所有电子所带的负电荷数相等
__
和绕核高速运动的__ __组成，原子核由
____和____组成，它们也还有更精细的结构，它们
又是由“____”组成的。
25．电子的发现说明____是可分的，质子和中子的 发现说明__ __是可分的，夸克的发现说明__ 和 __是可分的
第十一章 小粒子与大宇宙 11．1 走进微观
26．阅读下列短文，回答问题。 土星是太阳系中最美丽的行星，它是一颗由浓密大气包裹的 液体星球，用望远镜可以看到它有一个美丽的光环，像一项 巨大的草帽，如图所示。土星光环是由石块、冰块和尘埃组 成的。其实，不仅土星有光环，木星、天王星和海王星也有 光环，只不过比较稀薄而已。 (1)土星及其他一切天体都是由__ __组成的。 (2)组成土星的物质形态包括_ _固态__、__液态__和__气态__。 (3)通过短文，你还获得了哪些信息？ 说出一条来。 解：(3)木星、天王星、海王星也有光环。

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第十一章 小粒子与大宇宙 ┃ 回眸教材析知识
6．浩瀚的星空 太阳系除了太阳这个唯一的恒星外，至今已经发现还有 8 大行星、 66 颗卫星、 2000 多颗有正式命名或编 号的小行星，以及数量可观的 彗星 和 流星 。银河系 中有众多像 太阳 这样的恒星。比邻星与地球之间的距离 约是40万亿km，光从比邻星出发大约需要 4.2 年才能到达 地球。在浩瀚的宇宙中，还有许多像银河系这样的星系。
规律总结： ①组成物质的大量分子靠它们之间的引力和斥力相互联 系，相互制约，构成一个统一体，即物体。 ②分子间的引力和斥力同时存在，由于两个力并不一定 相等，就出现了只表现为引力或斥力的现象。分子间的引力 和斥力都随分子间距的增大而减小，随分子间距的减小而增 大，其中斥力始终变化较大。
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第十一章 小粒子与大宇宙 ┃ 回眸教材析知识
5．探索的历程 在人类漫长的历史进程中，人们主要依靠 肉眼观察 、 简单猜测 与 推理 来认识宇宙。 1543年， 哥白尼 通过30多年的观察与分析，提出了 “ 日心说 ”。 1632年， 伽利略 利用望远镜探索宇宙，人类的视线 深入到了更为宽广的星空。 1687年， 牛顿 发表了《自然哲学的数学原理》一书， 为探索宇宙奠定了坚实的理论基础。 到了20世纪，人类终于梦想成真，踏上了太空的旅程。
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第十一章 小粒子与大宇宙 ┃ 回眸教材析知识
2．原子结构 19世纪初，英国科学家 道尔顿
证明了原子的存在。
1897年，英国物理学家 汤姆孙 发现带负电的“电子”。
1909年， 卢瑟福 提出了原子核式结构模型。原子是由
居于原子中心的带正电的 原子核

B．DNA、质子、原子
C．质子、原子、DNA D．质子、DNA、原子
4．(3分)下列说法中正确(zhèngquè)的是( )
A．空气中细小的灰尘就是分子
B．大雾中，我们看到空气中许多极小的水珠就是一个个小分子
C．把一块铜块锉成极细的铜屑就是铜分子
D．由于分子非常子的说法，正确(zhèngquè)的是( )
A．①② B．②④ C．①③ D．④⑤ 21．为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是( ) A．汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的 B．卢瑟福建立了原子结构的行星模型 C．近代科学家提出质子和中子都是由被称为“夸克”的更小粒子组成的 D．组成大自然的天体和微观粒子都在不停地运动，其中太阳是宇宙真正的中心 22．2011年11月9日，俄罗斯“福布斯——土壤”火星探测器在地球近地轨道上因主发动机启 动失败而无法(wúfǎ)变轨。经查，是太空中的带电粒子对机载计算机系统产生影响导致程序出错。 下列粒子中，因不带电首先可以排除的是( ) A．电子 B．原子核 C．中子 D．质子
B．考场中小明为了提神，涂了清凉油，许多考生都闻到了气味 C．当有人用修正液覆盖错字时，第常十页，能共23闻页。 到刺鼻气味
第十一章 小粒子(lìzǐ)与大宇宙 11.2 看不见的运动
4．(4分)甲、乙两个相同的透明玻璃水杯，盛有质 量相等、温度不同的纯净水，其中一杯是80 ℃的热 水，另一杯是5 ℃的冷水，它们都静静地放置在水平 桌面上。同时向两个水杯中滴入一滴碳素墨水，
10．(3分)原子核是由质子和__ __组成的。纳米技术是一种高新科学技术和工 程技术，纳米是很小的长度单位(dānwèi)，1 nm＝10－9 m，若一个分子的直径为 10－10 m，我国科学家制造的纳米碳纤维管的直径是33 nm，相当于__ __个分子 一个一个排列起来的长度。

知2－讲
【例2】 (青岛，多选题)关于物质的组成，下列说法中 正确的是( C ) A．我国的古人对物质的组成提出了“四元素 说” B．物质都是直接由分子组成的 C．物质是由分子或原子组成的 D．分子可以直接用肉眼看见
知2－讲
【导引】 “四元素说”是古希腊人提出的，我国古人提出了 “五行说”，A错误；有的物质由分子组成，分子又 由原子组成，有的物质是直接由原子组成的，B错误， C正确；分子非常小，不能直接用肉眼看见，只有用 高倍电子显微镜才能看见，D错误。
A．物质是由大量分子组成的，分子是不可以再分
的，是最小微粒
B．物质是由分子或原子组成的，分子由原子组成，
原子是最小的微粒
C．物质是由分子或原子组成的，分子由原子组成，
原子由更小的微粒组成
D．原子核由质子和中子组成，质子和中子是构成
物质的最小微粒
（来自《典中点》）
请完成《典中点》 Ⅱ 、 Ⅲ板块 对应习题！
知1－讲
知1－讲
【例1】(内蒙古呼伦贝尔)下列物体的尺度从小到大排序 正确的是( C ) A．地球 生物体 太阳系 银河系 B．地球 生物体 银河系 太阳系 C．生物体 地球 太阳系 银河系 D．银河系 太阳系 地球 生物体
（来自《点拨》）
知1－讲
【解析】 宏观的银河系大于宏观的太阳系，地球是太阳系里的 一个组成部分，生物体生活在地球上，所以由小到大 的顺序是：生物体、地球、太阳系、银河系，故选C。
知识点 1 自然的尺度
知1－讲
在人们不能直接看到的世界里，同样奥秘无穷，那里 有细胞、病毒、分子、原子……目前科学家的研究已 深入到了10-10m的微观领域。
电子显微镜下的SARS病毒
知1－讲
放大后的硅表面的原子图像

3、19世纪初英国科学家道尔顿证明了 原子 的存在； 1897年英国物理学家汤姆生发现了 电子；1909年卢瑟福 在进行α 离子散射实验后，提出了原子的核式结构 模型。 质子 4、原子是由 原子核 和 电子 组成，原子核是由 ______ 和 中子 组成；其中 质子 带正电， 中子 不带电。
5、下列选项中，由同种分子或原子组成的是（ A、黄金、空气、水 C、水、酒精、油 B、黄金、铁、铜 D、冰、水、水蒸气
1、物质 分子
原子
分子 组成，分子又是由原子 物质是由____ ___组成， 核外电子 组成，其中原 原子核 和________ 原子是由______ 中子 组成，质子和中子 质子 和_____ 子核又是由____ 都是由夸克 ____组成。
考考你
1、我们周围的空气、鲜花、树木、动物、水和石头等都 是 物质 。 2、我们周围的一切物质都是由 分子 或 原子 组成的。

生活现象：
1.春天里可以闻到各种花香； 2.放入水中的白糖颗粒慢慢地消失； 3.长久存放煤的地面会变黑很深 ******
组成生命的基本组元DNA分子每个都 含有几百万个原子。 1cm3的水中就含有 3.341022个水分子， 一个水分子的质量 只有310 - 26kg
微观粒子
分子由原子构成
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”；
水分子模型
氢原子
氧原子
1897年英国物理学家汤姆生发现阴极射线是 由速度很高的带负电的粒子组成，这种粒子 就是“电子”
分子是否 运动？
分子之间是否 有力的作用？
分子很小，也很轻，肉眼是看不见的，分子有间隙吗？
将机油装入一个壁 很厚相当坚固的钢 筒中，然后加上2 万个标准大气压的 高压。

1cm3的水中含有 3.34×1022个水分子。
全球70.6亿人口，每人每 秒数100个水分子，数完1cm3 水中的水分子，约需要1500年。
阿伏伽德罗 意大利
物质是由大量分子或原子构 成的。
分子是由原子
组成的。
道 单原子分子：
尔 顿
有的分子由单个原子组成的。
发 多原子分子：
现
绝大多数分子是由多个原子组成的。 道尔顿
C．原子核和核外电子组成的
D．原子核和中子组成的
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 ）
A．原子由质子和中子组成。 B．原子由原子核和电子组成。 C．原子的质量几乎集中在原子核内。 D．原子核位于原子中心，核外电子绕原 子核高速旋转。
3.一百多年来，科学家们一直在微观 世界领域不懈地探索着。下列微粒按空
其它行星系
星
太阳系
地球
系 银河系
地月系
其它恒星系
月球
银河系
仙女座河外星系
银河系中90%是恒星，10%是由气体和尘埃 组成的星际物质，太阳处于银盘中，以每秒 250公里的速度绕着银心转动，转一周需2.5 亿年,银河系拥有约一千多亿颗恒星。
太阳星系 比邻星系
恒星系
太阳系
太阳
展望未来
未来太空城市
月球都市
航天惨剧
绝密档案：UFO与外星人
这是中国第一张飞碟 照片，在河北省所摄， 是1942年由一位旅居 中国的日本人，在河 北省所摄。
太原夜空出现不明飞行物
国外UFO报道 苏联的Sverdlovsky坠落不 明飞行物和非地球人类尸体
专家解剖外星人残骸
世纪谜团：到底有没有外星人
宇宙层次结构

地心说的宇宙图像
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哥白尼(1473—1543)：波兰天文学家,近代天文
学的奠基人。因为提出了著名的“日心说”，终生 受到宗教势力的迫害.
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“旅行者”2号探测器飞临海王星。
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飞向太空一直是人类不灭的梦想。随着科学技术的 发展，到了20世纪，人类终于梦想成真，踏上了太 空的旅程。
1957年10月，世界上第一颗人造卫星发射成功。
1961年4月12日， 人类第一次乘飞 船进入太空。
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15世纪末期,欧洲文艺复兴运动解决了人的思想,人类进入了
一个崭新的、对宇宙进行科学探索的伟大时代。1543年，哥
白尼通过30多年的观察与分析，提出了“日心说”。
1632年伽利略用望远镜探索宇宙，人类的视线深入到了更为
宽广的天空。
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培养对资料、信息的获得和处理的能力。 3、情感目标：

•外层被炸飞，剩下的核被压缩
–中子星（10亿吨/cm3） –黑洞
大一点的恒星，光辉的尾声。
超新星爆发的光辉
人类对宇宙的探索
• 自古以来，人类就充满了对宇宙的幻想，向往着 飞向太空。
• 人类对宇宙认识的每一次进步都离不开科学技术 的发展。自从1609年意大利科学家伽利略发明 了望远镜以来，人们不断地改进，发明了许多功
宇宙中每时每刻都有许多恒星诞生，同时也有许多
恒星消亡。恒星都在不停地高速运动。有些恒星自身还 有节奏地膨胀和收缩，有些恒星还不断地向外抛射物 质… …我们的宇宙是一个充满活力的宇宙。
恒星不永恒
恒星的一生
恒星的寿命
• 决定恒星寿命的因素只有一个——质量！
15倍太阳质量 1千万年
• 质量愈大，寿命愈短！ 1倍太阳质量 1百亿年
人们认识到,宇宙是一个有层次的天体结构系统.
科学的宇宙观：
宇宙是一个有层次的天体结构系统。
月亮围绕地球转动 地球等八大行星围绕太阳转动， 恒星也在运动。
我们对宇宙的探索
一：人类探索宇宙的方法
利用肉眼直接观察
利用天文望远镜进行观察
发射探测器，访问其他星球以及外太空
• 现在人们用天文望远镜已观测到距我们120亿光 年的宇宙空间深处，但仍没有看到宇宙的边缘， 而且科学家还发现宇宙正处在膨胀之中！
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我国在宇宙探索方面取得的成就:
航天技术在世界上的地位,是公认的火 箭发源地。 载人飞船“神舟”五号、六号成功发射。
“嫦娥”一号探月卫星发射成功
……
浑天仪(中国)
伽利略望远镜
(意大利)
牛 顿 的 反 射 望 远 镜

小粒子与大宇宙
xx年xx月xx日
contents
目录
引言小粒子与大宇宙的关系小粒子与大宇宙的观测方法小粒子与大宇宙的实验结果小粒子与大宇宙的理论模型小粒子与大宇宙的发展前景
引言
01
小粒子与大宇宙指的是微观粒子与宇宙起源、演化等相关领域的研究课题。
涉及范围包括原子、分子、原子核、基本粒子、宇宙射线、天体物理等。
宇宙射线的实验结果揭示了宇宙射线的起源、传播、成分和能谱等特征，以及宇宙射线对地球大气层的影响等。
宇宙射线实验结果
小粒子与大宇宙的理论模型
05
量子电动力学模型
描述了电磁相互作用
量子电动力学模型是描述电磁相互作用的量子理论，它解释了电磁辐射、原子结构和化学性质等物理现象。
描述了基本粒子和相互作用
原子和分子结构
探索原子核的结构、衰变和相互作用，以及基本粒子的性质、产生和相互作用等。
原子核和基本粒子研究
研究宇宙射线的产生、传播和相互作用，以及天体物理中的各种现象和规律等。
宇宙射线和天体物理
小粒子与大宇宙的关系
02
1
量子力学与经典力学的联系
2
3
量子力学是描述微观粒子运动的物理学理论，而经典力学是描述宏观物体运动的物理学理论。
中子衰变实验结果
原子核能级跃迁是指原子核从高能级向低能级跃迁的过程，通常伴随着辐射能量的释放。
原子核能级跃迁的实验结果揭示了原子核的能级分布、跃迁规律、辐射波长等参数，以及原子核能级跃迁的能量差、辐射强度等物理量。
原子核能级跃迁实验结果
宇宙射线是指来自宇宙空间的高能粒子流，其中包括带电粒子、中性粒子、光子等。
通过建立大型的宇宙射线观测站和气球探测器等设备，科学家可以研究宇宙射线的起源、传播和相互作用等性质。

)
第十一章 小粒子与大宇宙 16．将人们首先带入原子微观世界的发现是 ( ) 11．1 走进微观
A．质子的发现 B．电子的发现 C．中子的发现 D．夸克的发现 17．关于物质的组成，下列说法错误的是( ) A．物质是由分子组成的 B．原子是由原子核和中子组成的 C．原子核是由质子和中子组成的 D．质子和中子还有更精细的结构 18．通常情况下，原子呈中性，这是因为( ) A．组成原子的所有微粒都不带电 B．原子核带负电 C．中子不带电 D．原子核内质子所带的正电荷数与核外所有电子所带的负电荷数相等 19．关于卢瑟福提出的原子结构的核式模型，下列说法正确的是( ) A．原子是由原子核和中子组成的 B．原子是由原子核和核外电子组成的 C．原子是由质子和中子组成的 D．原子的质量几乎集中在原子核外
第十一章 小粒子与大宇宙 11．1 走进微观 23．1897，年英国物理学家 __ __发现，阴极射线
在电场或磁场作用下可发生偏转 ， 偏转方向与带 ____电的粒子相同。后来人们把这种粒子称为电子， 他由此获得了1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ06年的诺贝尔物理学奖。
24 ． ____ 由原子组成 ， 原子由居于原子中心的 __ __ 和绕核高速运动的__ __组成，原子核由 ____和____组成，它们也还有更精细的结构，它们 又是由“____”组成的。
第十一章 小粒子与大宇宙 11．1 走进微观
1．(2分)目前，人类能观测到的空间最远已到达__ _m的宇宙深处。 2．(2分)科学家的研究已经深入到了__ __m的微观领域。 3．(3分)按照空间尺度由大到小的顺序，下面排列正确的是( ) A．DNA、原子、质子 B．DNA、质子、原子 C．质子、原子、DNA D．质子、DNA、原子 4．(3分)下列说法中正确的是( ) A．空气中细小的灰尘就是分子 B．大雾中，我们看到空气中许多极小的水珠就是一个个小分子 C．把一块铜块锉成极细的铜屑就是铜分子 D．由于分子非常小，人们无法直接用肉眼进行观察 5．(3分)下列关于分子的说法，正确的是( ) A．分子是组成物质的最小微粒 B．分子是物体不能再分的最小微粒 C．分子是组成物质的仍能保持其化学性质的最小微粒 D．以上说法都不对