《探索微观世界的历程》粒子和宇宙ppt教材课件

水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
类地行星
巨行星
远日行星
八大行星
太阳
彗星
太阳系
侧 视
俯 视
1.上面两幅图中，银河系各呈什么形状？
2.图中的光点是什么？红点是什么？
3.太阳系是银河系的中心吗？
太阳系
银河系的概况
构成：银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个庞大的天体系统。像太阳这样的恒星有2000多亿颗。形状：侧视图中的银河系像个中间厚、四周薄的铁饼；俯视图中的银河系又像一个大旋涡，有四条螺旋状旋臂从中心伸出。大小：银河系的直径约10万光年。太阳与银河系的中心相距约为3万光年。
新知导入
02
浩瀚的宇宙是什么样子的？
我们每天抬头看到的星星、星云是什么样子的？
太阳系是四十六亿年前伴随着太阳的形成而形成的。太阳星云由于自身引力的作用而逐渐凝聚，渐渐形成了一个由多个天体按一定规律排列组成的天体系统。太阳系的成员包括一颗恒星、八大行星、至少六十三颗卫星、约一百万颗小行星、无数的彗星和星际物质等。
人类很早就用肉眼观察到了水星、金星、木星、火星、土星。公元1543年，哥白尼提出“日心说”。公元1609年，伽利略用自制的天文望远镜第一次揭开了太阳系神秘面纱。1781年，英国科学家威廉· 赫歇耳发现天王星。1846年，法国的勒威耶与英国的亚当斯发现了海王星。1930年，美国的汤博发现了冥王星。
一、探索的历程
哈勃太空望远镜
“长征”3号丙型运载火箭
中国航天3C-7
阿波罗11号登月舱
飞行中的“神舟”1号飞船
“神舟”5号飞船
实验探究
03
二、浩瀚的星空
目前，人们观测到的类似于银河系的天体系统，就有10亿个左右。这些天体系统被称为星系。所有的星系构成了广阔无垠的宇宙。

英.卢瑟福
α粒子散射实验:
用α粒子轰击薄金属箔， 视察粒子穿过箔片后的偏 转情况，从而获得原子内 部的信息。
三、掀开原子的面纱
3、原子的结构：
英.卢瑟福
原子的核式结构:
在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核， 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核 里，带负电的电子在核外的空间高速运动。
四、探索未有穷期
3、原子的结构：
英.卢瑟福
英.查德威克
1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，
进而猜想原子核内存在不带电的粒子，1932年他的学生查
德威克发现了不带电的中子。
结论：原子由原子核与核外电子构成，原子核由 质子和中子构成。
四、探索未有穷期
3、原子的结构：
英.卢瑟福
英.查德威克
1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，
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九年级物理全册第十六章
《粒子和宇宙》
第一节 《 探索微观世界的历程 》
新课教学课件
第十六章 《粒子和宇宙》
§第一节
探索微观世界的历程
一、思维的火花
1、人物简介：
德谟克利特诞生在色雷
斯海滨的阿布德拉的商业城市，
他一生勤奋钻研学问，知识渊
愽。他是古希腊伟大的唯物主
义哲学家，原子唯物论学说的
二、走向科学
1、原子论的复活：
英.波意耳
英.道尔顿
“原子论”思想复活的事实基础：
（1）多数物质可由其他物质通过化学反应合成，这些物质 称为化合物；
（2）一些物质不能由其他物质通过化学反应来合成，这些 物质称为单质，也称为元素；
（3）对应各种元素，存在着各种原子，元素的差异就在于 它们的原子是不相同的。原子是元素保持化学性质不变的 不可再分的最小单元。

应用
纳米薄膜
纳米零件
《探索微观世界的历程》粒 子和宇宙4
北师大版物理九年级下册
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➢正像绿墙是由树干和 枝叶组成似的，
德谟克利特 （公元前460－公元前370）
——德谟克利特
• 德谟克利特的原子论缺少科学的实验基础， 长期以来并不为人们所认同.
•直到17世纪，以“化学之父 ”道尔顿和玻意耳为代表的 科学家通过大量的实验才复 活和确立了原子论.
“化学之父”道尔顿 （1766—1844）
• 1811年，意大利的科学家阿伏伽德罗进一步指出， 物质一般不是直接由原子组成，而是由几个原子 相结合的分子构成的。
DNA分子结构
用场离子显微镜拍摄的钨针 针尖上的原子图样
电子的发现
汤姆孙
（1856－1940）
➢
1897年，英国的物理学家汤姆 孙发现，阴极放射线在电场或磁 场的作用下可发生偏转，方向与 带负电的粒子相同，从而发现了
➢1919－1932年， 卢瑟福和他的学生 先后发现了 带正电的质子和不带电的
➢1964年，美国物理学家盖尔曼在费米、杨振 宁、坂田昌一的研究基础上，提出了质子、中 子、介子、超子等都是由三种基础粒子组成， 它们分别称为上夸克、下夸克、奇异夸克。
➢华裔科学家丁肇中
在1974年又发现了一种
称为
的粒子，
因而获得
.Leabharlann 纳米技术• 纳米技术是20世纪90年代 出现的一门新兴技术.
•它是在0.10至100纳米(即十亿分之一米)尺度的空间 内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技 术。
纳米氧化钛
• 纳米钛可耐腐蚀，用其涂覆的物品既能 耐沸水，又能在海水中浸泡10年不损， 它还有神奇的自我修复能力，可作为金 属、非金属材料通用的修补剂。

8 “纳米”是一种长度单位，1 nm＝10－9 m，纳米技术是
以0.1～100 nm这样的长度为研究对象的前沿科学。目
前我国在对纳米技术的研究方面位居世界前列，1.76×
109 nm可能是( )
A．一个人的身高
B．物理课本的长度
C．一座山的高度
D．一个篮球场的长度
8 “纳米”是一种长度单位，1 nm＝10－9 m，纳米技术是
以0.1～100 nm这样的长度为研究对象的前沿科学。目
前我国在对纳米技术的研究方面位居世界前列，1.76×
109 nm可能是( A )
A．一个人的身高
B．物理课本的长度
C．一座山的高度
D．一个篮球场的长度
【点拨】
1.76×109 nm＝1.76 m。
9 石墨烯是受到广泛关注的纳米材料，它的熔点超过2
000 ℃，具有优良的导电性、导热性、高强度和超轻薄
等属性。可以预见，石墨烯未来的应用将相当广阔。根
据石墨烯的属性，你认为石墨烯不能用来制作( )
A．高压输电线
B．电脑的散热片
C．制造航天飞机
D．保暖内衣的保暖层
【点拨】 由于石墨烯具有优良的导热性，所以，不能用来制
作高级保暖内衣的保暖层。
【答案】D
10 关于分子，下列说法正确的是( ) A．分子是组成物质的最小粒子 B．分子不能再分 C．分子是组成物质的基本粒子 D．原子是保持物质化学性质不变的最小粒子
【点拨】 分子是组成物质的基本粒子，分子可以再分，它不
是构成物质的最小粒子。分子是保持物质化学性质不变的 最小粒子。 【答案】C
C．原子核
D．原子
5 通常情况下，原子和组成它的微粒当中，不显电性的

实验与探究
19世纪下半叶，人们 研究稀薄气体放电现象时 发现，当放电管内气体足 够稀薄时，阴极就发射出 一种射线，称为阴极射线.
阴极射线管
第十页，共二十六页。
电子的发现
1897年，英国的物理 学家汤姆孙发现，阴极射线 在电场或磁场的作用下可发 生偏转，方向与带负电的粒 子相同，表明这是一种带负 电的粒子流，后来人们称这 种粒子为电子.
第十八页，共二十六页。
纳米技术
纳米科技的思想源自于美国物理学家费恩曼的一次演讲.
1986年发明的扫描隧道显微镜使观察和操纵原子变为了 现实.IBM公司与中国科学院也分别于1990年和1999年展示了原 子的操纵技术.
纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术，它是 在0.10至100纳米(即十亿分之一米)尺度的空间内，研究电子、 原子和分子运动规律和特性的崭新技术.
纳米零件
纳米薄膜
第二十二页，共二十六页。
课堂小结
1.宇宙是由物质组成的,物质由分子、原子组成. 2.人类探索原子的构造的历程. 3．原子结构 （1）分子是由原子组成的. （2）原子是由原子核和核外电子组成的. （3）原子核是由质子和中子组成的. （4）夸克组成了所有质子、中子、介子、超子. 4.纳米技术及其应用.
第二十三页，共二十六页。
3.对应各种元素，存在着各种原子，元素的差异就在于它们的原
子是不同的.原子是元素保持化学性质不变的不可再分的最小单元.
第七页，共二十六页。
原子、分子、物质
1811年，意大利的科学家阿伏伽德罗进一步指出，物质 一般不是直接由原子组成，而是由几个原子相结合的分子构 成的.
第八页，共二十六页。
原摄用 子的场 图钨离 样针子
却占整个原子质量的99.94

1919－1932年，卢瑟福和他的 学生先后发现了带正电的质子和不
带电的中子。
初中物理课件
1964年，美国物理学家盖尔曼在费米、杨振宁、坂田昌 一的研究基础上，提出了质子、中子、介子、超子等都是由 三种基础粒子组成，它们分别称为上夸克、下夸克、奇异夸 克。
原子
初中物理课件
原子核
质子 中子
夸克
华裔科学家丁肇中在1974年又发现了一种称为J ／Ψ 的粒 子，因而获得1976年诺贝尔物理学奖。
初中物理课件
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初中物理课件
谢 谢！
初中物理课件
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初中父”道尔顿和玻 意耳为代表的科学家通过大量的实验才复活和 确立了原子论。
初中物理课件
初中物理课件
“化学之父”道 尔顿（1766— 1844）
1811年，意大利的科学家阿伏伽德罗进 一步指出，物质一般不是直接由原子组成， 而是由几个原子相结合的分子构成的。
初中物理课件
钨 针 针用 尖场
第十六章 粒子和宇宙
第一节 探索微观世界 的历程
初中物理课件
思维的火花
德谟克利特（公元前460－公元前370）
初中物理课件
“正像绿墙 是由树干和枝 叶组成似的， 大自然的物都 是由看不见的 微小粒子—— 原子构成。原 子不能消失， 但也不会无中 生有。” ——德谟克利 特
德谟克利特的原子论缺少科学的实验基础， 长期以来并不为人们所认同。
初中物理课件
纳米技术
纳米技术是20世纪90年代出现的一门 新兴技术。它是在0.10至100纳米(即十亿 分之一米)尺度的空间内，研究电子、原子 和分子运动规律和特性的崭新技术。
初中物理课件
纳米氧化钛

第十六章粒子和宇宙 探索微观世界的历程 第一节
●思维的火花
开启
智慧
展示图片: 水分子分布图.
揭开原子的” 面纱”
19世纪末到20世纪的三十年代， 对于电子、光谱的深入研究以及放 射性现象、中子、质子的发现，引 起物理观念的重大变革，创立了新 的理论，导致人们对原子和原子核 认识的升华。
汤姆生的原子模型
关于一些微观粒子的发现或提出，下列说法 正确的是（ ） A. 汤姆逊发现了中子 B. 卢瑟福用α粒子从氦原子核中打出了质子 C. 查德威克提出夸克的设想 D. 盖尔曼发现了中子
谢谢大家！
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质子
中子 质子数
核子
电荷数
思考：
原子核是由______和_____组 成的，其中________带正电， ________不带电，所以原子核带 ___________。
纳米技术
心动
不如行动
议一议
下列实例中，利用纳米材料特殊作用的是 （ ） A. 为了装饰，在墙壁上涂刷了“立 邦”漆， 漆能吸附在墙上 B. 用胶水可以把两张纸粘在一起 C. 用纳米陶瓷粉制成的陶瓷不易撞碎，具有 一定的塑性 D. 小雨天气，羽绒服装不易被雨水淋湿
正电荷 电子

粒子散射 实验 1909～1911年，英国物 理学家卢瑟福和 他 的助手们进行了 粒子散 射实验 著名的 粒子散射实验
我学
我用
原子的核式结构
在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。
原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原 子核里。
带负电的电子在核外空间绕着核旋转。

“化学之父”道尔顿 （1766—1844）
• 1811年，意大利的科学家阿伏伽德罗进一 步指出，物质一般不是直接由原子组成， 而是由几个原子相结合的分子构成的。
DNA分子结构
用场离子显微镜拍摄的钨针 针尖上的原子图样
电子的发现
1897年，英国的物理学家
汤姆孙发现，阴极放射线在 电场或磁场的作用下可发生 偏转，方向与带负电的粒子 相同，从而发现了电子。
（1856－1940）
汤姆孙
• 电子的发现， 打破了原子不可分的概念， 是人类对物质结构认识上的一次飞跃， 并掀起了新一轮探索物质微观结构的热潮.
-α 粒子散射实验-
（1871－1937）Байду номын сангаас
课外延伸
卢瑟福
【α 粒子散射实验】最终结论 大多数散射角很小，约1/8000散射大于90°； 极个 别的散射角等于180°. 正电荷集中在原子中心.
应用
纳米薄膜
纳米零件
小结
谢谢！
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41、从现在开始，不要未语泪先流。 42、造物之前，必先造人。 43、富人靠资本赚钱，穷人靠知识致富。 44、顾客后还有顾客，服务的开始才是销售的开始。 45、生活犹如万花筒，喜怒哀乐，酸甜苦辣，相依相随，无须过于在意，人生如梦看淡一切，看淡曾经的伤痛，好好珍惜自己、善待自己。 46、有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。 47、苟利国家生死以，岂因祸福避趋之。 48、不要等待机会，而要创造机会。 49、如梦醒来，暮色已降，豁然开朗，欣然归家。痴幻也好，感悟也罢，在这青春的飞扬的年华，亦是一份收获。犹思“花开不是为了花落，而是为了更加灿烂。 50、人活着要呼吸。呼者，出一口气；吸者，争一口气。 51、如果我不坚强，那就等着别人来嘲笑。 52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。 53、希望是厄运的忠实的姐妹。 54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。 55、领导的速度决定团队的效率。 56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。 57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。 58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。 59、不要说你不会做！你是个人你就会做！ 60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。 61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。 62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。 63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。 64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。 65、再冷的石头，坐上三年也会暖。 66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？ 67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！ 68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。 69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。 70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 71、胜利，是属于最坚韧的人。 72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。 73、只要路是对的，就不怕路远。 74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。 75、自己选择的路，跪着也要走完。 76、当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！ 77、蚁穴虽小，溃之千里。 78、我成功因为我志在成功！ 79、凡真心尝试助人者，没有不帮到自己的。 80、相信自己，你能作茧自缚，就能破茧成蝶。 81、偶尔，只需要一个鼓励的微笑，就可以说服自己继续坚强下去。 82、年轻是本钱，但不努力就不值钱。 83、一时的忍耐是为了更广阔的自由，一时的纪律约束是为了更大的成功。 84、在你不害怕的时间去斗牛，这不算什么；在你害怕时不去斗牛，也没有什么了不起；只有在你害怕时还去斗牛才是真正了不起。 85、能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。 86、天赐我一双翅膀，就应该展翅翱翔，满天乌云又能怎样，穿越过就是阳光。 87、活鱼会逆流而上，死鱼才会随波逐流。 88、钕人总是把男人的谎言当作誓言去信守。 89、任何业绩的质变都来自于量变的积累。 90、要战胜恐惧，而不是退缩。

19 、拥有的时候，多加珍惜，无论是亲情，友情还是爱情，平安就是福。且行且惜，且走且悟，人生之中唯有自强不息，勇敢向前，方可走出一条阳光大道。 4 、人最可悲的是，有自由的思想，却没有冲破羁绊的勇气。
13 、一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。 17 、不要轻易用过去来衡量生活的幸与不幸!每个人的生命都是可以绽放美丽的，只要你珍惜。 16 、生命的奖赏远在旅途终点，而非起点附近。我不知道要走多少步才能达到目标，踏上第一千步的时候，仍然可能遭到失败。但我不会因此放弃，我会坚持不懈，直至成功! 6 、作业考试化，考试高考化，将平时考试当高考，高考考试当平时。 9 、我们每一个人都走过了童年，少年、青年、中年、老年，我们每一个人不可能都是漂亮的姑娘，风流的帅哥，但我们每个人都拥有过青春，有过雄心壮志，有过拼搏的梦想人生，我们不能因 为苍老而后悔人生，不能因为失去了青春而消极低沉。
18 、成功就是在不断地克服困难，在困难中创造自己的价值。有心人会在困境中找出路，而无心的人只会在众多的机会中找借口。 18 、不要装大，对于装大的人，最好的办法就是，捡块砖头，悄悄跟上去，一下子从背后放倒他。 13 、时间是宝贵的，抓住了时间就抓住了成功。 8 、用感恩的心把回忆洗涤，选择所有的美丽来丰满今天的记忆。把在寂寞独处中的磨砺，轻轻点击，让那些日子过得是那么的充实。既然困苦选择了我，那我就用生命的热情去拥抱，选择坚强 。
A、质子、电子所带的电荷不等 B、所有原子的中子数都与质子数相等 C、中性原子的电子数与质子数相等 D、所有原子都由电子、质子、中子组成
3、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，___右__图是卢瑟福提出的原子核式模型。(填“左 图”或“右图”）

分子生物学的研究与应用
DNA双螺旋结构的发现
20世纪50年代，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现了DNA双螺旋结构，为分子 生物学的发展奠定了基础。
分子生物学的研究与应用
分子生物学的研究涉及基因组学、蛋白质组学、代谢组学等多个领域，为人类认 识生命本质、疾病诊断和治疗等方面提供了重要支持。同时，分子生物学也在农 业、医药、环保等领域得到了广泛应用。
通过研发更先进的观测和实验技术，如量子计算机、量子通信等，可以更深入地探索微观 世界。
深入研究物质的相互作用和演化
通过建立更精确的物理模型，研究微观物质之间的相互作用和演化过程，可以更好地理解 微观世界的规律。
发展量子计算和量子信息
通过发展量子计算和量子信息理论，可以更好地模拟和理解微观世界中的信息处理过程， 为未来的科技发展提供新的思路。
药物研发
基于细胞凋亡机制，开发新型抗 肿瘤药物和其他药物。
临床试验
在临床试验中评估新药的疗效和安 全性，为药物上市提供依据。
病毒与细胞的相互作用研究
病毒入侵机制
研究病毒入侵细胞的机制，为 抗病毒药物研发提供靶点。
免疫应答
研究机体对病毒感染的免疫应 答，为疫苗设计和优化提供指
导。
病毒变异
研究病毒的变异规律，为疫情 防控和疫苗接种策略提供依据
。
05
研究微观世界的挑战与未来
研究微观世界的挑战
技术限制
微观世界的研究需要高精度的观测和实验设备，目前的技术水平 还无法完全满足需求。
复杂性
微观世界中，物质的相互作用和演化过程非常复杂，难以理解和 模拟。
不确定性
由于量子力学的特性，微观世界的预测和控制存在很大的不确定 性。