《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件4

了解人类对探索物质微观结构的认识过程

了解电子的发现过程和原子的核式结构模型

了解夸克模型

了解纳米材料的应用

一、思维的火花

“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

二、走向科学

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。

三、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。

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汤姆孙的原子模型

由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质．那么这两种物质是怎样构成原子的呢？

α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α粒子散射实验。

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。

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1.原子核是由______和_____组成的，其中________带正电，________不带电，所以原子核带___________。 

2.关于一些微观粒子的发现或提出，下列说法正确的是（    ）

A. 汤姆孙发现了电子                 

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 

3.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

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件4 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..

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件3 思维的火花 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 ..

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件2 汤姆生的原子模型 十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电子是原子的组成部分，由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中..

汤姆生的原子模型

十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电子是原子的组成部分，由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质，那么这两种物质是怎样构成原子的呢？

在汤姆生的原子模型中，原子是一个球体；正电核均匀分布在整个球内，而电子都象枣核那样镶嵌在原子里面．

这个模型不久就被实验事实否定了

α 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α粒子散射实验

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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。

原子核的组成

1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认。

原子核是由______和_____组成的，其中________带正电，________不带电，所以原子核带___________。 

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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

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 

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件4 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..

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件3 思维的火花 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 ..

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件 教学目标 了解人类对探索物质微观结构的认识过程 了解电子的发现过程和原子的核式结构模型 了解夸克模型 了解纳米材料的应用 一、思维的火..

思维的火花

“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。

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。

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。

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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。 

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件4 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..

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件2 汤姆生的原子模型 十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电子是原子的组成部分，由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中..

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件 教学目标 了解人类对探索物质微观结构的认识过程 了解电子的发现过程和原子的核式结构模型 了解夸克模型 了解纳米材料的应用 一、思维的火..

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.

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。

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。

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】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.

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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。

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件3 思维的火花 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 ..

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件2 汤姆生的原子模型 十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电子是原子的组成部分，由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中..

《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT课件 教学目标 了解人类对探索物质微观结构的认识过程 了解电子的发现过程和原子的核式结构模型 了解夸克模型 了解纳米材料的应用 一、思维的火..

1、知道太阳系的组成。

2、了解人类探索宇宙的历程。

3、了解宇宙概况及“宇宙大爆炸”学说。

一、宇宙概念

太阳系是银河系中的一颗普通恒星，银河系中有1000多亿颗像太阳一样的恒星   

二、飞向太空

1957年10月4日,前苏联把人类第一颗人造地球卫星送上天 

1961年，苏联的加加林乘飞船进入太空

1969年“阿波罗”11号宇航员阿尔德林迈出登月舱。 

1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星飞上了天

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1.太阳系有______大行星，地球在离太阳较 ______的第_______条轨道上。

2.下列关于宇宙的说法中正确的是（    ）

A.宇宙是由银河系和太阳系组成的

B.宇宙只是由银河系组成，太阳是银河系中的一员

C.宇宙中有数十亿个星系，银河系是其中的一员

D.太阳系只有九大行星

3.小明认为“光年”是一个时间单位，你认为小明的说法对吗？为什么？

答案：不对，因为光年表示光在1年内通过的路程，所以光年是长度的单位。

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一、浩瀚的宇宙：宇宙是无穷的，太阳只是银河系的普通恒星，地球是太阳系的一颗行星。

二、人类不断探索宇宙，取得了很大进步。

《浩瀚的宇宙》粒子和宇宙PPT课件3 宇宙：物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界，狭义上指一定时代观测所及的最大天体系统。后者往往称作可观测宇宙、我们的宇宙，..

《浩瀚的宇宙》粒子和宇宙PPT课件2 预习提示： 1.世界上第一个提出了以流态氢和液态氧作为火箭发动机推进剂的是（ ） A齐奥尔科夫斯基 B加加林 C阿姆斯特O D杨立伟 2.关于地球下列说..

预习提示： 

1.世界上第一个提出了以流态氢和液态氧作为火箭发动机推进剂的是（   ）

A齐奥尔科夫斯基   B加加林

C阿姆斯特O         D杨立伟

2.关于地球下列说法中正确的是（   ）

A 地球是太阳系中的一颗行星

B地球是太阳系中的一颗怛星

C地球是太阳系的中心天体    

D地球是宇宙的中心天体

3.为探索宇宙的奥秘，伽莫夫提出了（   ）

A大爆炸的理论     B宇宙无中心说

C河外星系离银河系变远   D“日心说”

4.假若将来人类在地球上定居，请你设想一下在月球上生活与地球上有哪些不同？请写出两个合理的情景。

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学习目标：

1.知识与技能：知道太阳系的组成，了解宇宙概况及“宇宙大爆炸学说。

2.过程与方法：了解人类探索宇宙的历程。

3.情感、态度与价值观：认识人类对宇宙的探索将不断深入。 

1957年10月4日,前苏联把人类第一颗人造地球卫星送上天

1961年，苏联的加加林乘飞船进入太空

1969年，美国登月计划

1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星飞上了天

2003年10月15日9时，我国“神舟五号”载人飞船成功发射，在太空中绕地球14圈后，安全返回。成功实现了中国人遨游太空的理想

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1.阳系有_____大行星，地球离太阳较_____的第_____条轨道上。

2.下列关于宇宙的说法中正确的是（    ）

A.宇宙是由银河系和太阳系组成的

B.宇宙只是由银河系组成，太阳是银河系中的一员

C.宇宙中有数十亿个星系，银河系是其中的一员

D.太阳系只有九大行星、

3.小明认为“光年”是一个时间单位，你认为小明的说法对吗？为什么？

答案：不对，因为光年表示光在1年内通过的路程，所以光年是长度的单位

《浩瀚的宇宙》粒子和宇宙PPT课件3 宇宙：物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界，狭义上指一定时代观测所及的最大天体系统。后者往往称作可观测宇宙、我们的宇宙，..

《浩瀚的宇宙》粒子和宇宙PPT课件 教学目标 1、知道太阳系的组成。 2、了解人类探索宇宙的历程。 3、了解宇宙概况及宇宙大爆炸学说。 一、宇宙概念 太阳系是银河系中的一颗普通恒星，..

宇宙：物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界，狭义上指一定时代观测所及的最大天体系统。后者往往称作可观测宇宙、我们的宇宙，现在相当于天文学中的“总星系”。 

宇宙的诞生

我们现在观察到的宇宙，其边界大约有100多亿光年。它由众多的星系所组成。地球是太阳系的一颗普通行星，而太阳系是银河系中一颗普通恒星。我们所观察到恒星、行星、慧星、星系等是怎么产生的呢？宇宙学说认为，我们所观察到的宇宙，在其孕育的初期，集中于一个很小、温度极高、密度极大的原始火球。在150亿年到200亿年前，原始火球发生大爆炸，从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。

宇宙原始大爆炸后0.01秒，宇宙的温度大约为1000亿度。物质存在的主要形式是电子、光子、中微子。以后，物质迅速扩散，温度迅速降低。大爆炸后1秒钟，下降到100亿度。大爆炸后14秒，温度约30亿度。35秒后，为3亿度，化学元素开始形成。温度不断下降，原子不断形成。宇宙间弥漫着气体云。他们在引力的作用下，形成恒星系统，恒星系统又经过漫长的演化，成为今天的宇宙。

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太阳系中共有八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。除水星和金星外，其他行星都有卫星绕其运转，地球有一个卫星  月球，土星的卫星最多，已确认的有17颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转，构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86％，其直径约140万千米，最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米。

有证据表明，太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内，从侧面看很像一个“铁饼”，正面看去则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年，太阳位于银河系的一个旋臂中，距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统，称为河外星系，常简称星系。现已观测到大约有10亿个。

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《浩瀚的宇宙》粒子和宇宙PPT课件2 预习提示： 1.世界上第一个提出了以流态氢和液态氧作为火箭发动机推进剂的是（ ） A齐奥尔科夫斯基 B加加林 C阿姆斯特O D杨立伟 2.关于地球下列说..

《浩瀚的宇宙》粒子和宇宙PPT课件 教学目标 1、知道太阳系的组成。 2、了解人类探索宇宙的历程。 3、了解宇宙概况及宇宙大爆炸学说。 一、宇宙概念 太阳系是银河系中的一颗普通恒星，..

1.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。 

2.初步了解人类发现、开发、利用能源的历史，能通过具体的事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。

一、能量转化与守恒定律

自然界中的物质存在着不同的运动形式

观察与思考

各种不同的运动形式都存在着什么能量？分别有哪些不同形式的能量在发声相互转化？不同形式的能连之间的相互转化有怎样的规律？

能量转化与守恒定律

能量不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化成其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量转化与守恒定律。

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二、能量与能源

能量是与物质及其运动相联系的。对应于不同形式的运动，有不同形式的能量。自然界存在着可以为人类提供能量的自然资源，称为能源。能源是人类社会活动的物质基础。

想一想：我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、烧水呢？

回答：煤，煤气，柴草、天然气、电……，这些都是能源。

能量的重要性

2003年美国与加拿大东部地区当地时间8月14日下午四时十四分突然大范围停电，由加拿大东部城市多伦多以至美国东部的纽约地区都受影响。

停电引发的交通瘫痪

人类的生活、生产离不开能源的利用。能源的现状又是如何呢？

中国能源资源真的丰富吗? 

1.煤炭资源：地质储量约1.44万亿吨，占世界煤炭总储量的13%；

2.石油资源：保有储量为600亿吨，但后备资源不足，而且石油可采储量的增长速度低于老油田的递减速度，储采比呈下降趋势；

3.天然气资源：保有储量为7000亿立方米，但后备资源不足；水力资源：理论储量为6.8亿千瓦，但可开发储量只有3.78亿千瓦，且其中67.8%的水力资源集中分布在西南地区，要开发不易。无疑：我国是世界上能源丰富的国家之一，但我国人口众多，人均能源占有量远低于俄罗斯、美国，只有世界人均能源占有率的1/2。

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三、物质与能量

人类对能源的需求日益扩大，煤、石油、天然气等不可再生能源日益减少，二十一世纪人类最迫切的需要是改变能源严重缺乏的现状。新能源的开发已经迫在眉睫。

1905年，爱因斯坦以惊人简洁的公式E=MC2揭示了以质量M为标志的物质与能量E的关系。式中C为光在真空中的速度。

爱因斯坦的质能方程为核能的开发和利用提供了理论支持。

1KG铀全部裂变时释放的能量相当于2500T优质煤完全燃烧释放的能量。

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四、科学与人类

物理学的研究表明，有些能源，如太阳能、风能、潮汐能、水力和地热能等可以认为是无限的，所以也把它们叫作可再生能源。

当代的科学技术不断发展，已经使人类具有了认识和利用自然环境的能力，推动着人类社会的进步，提高了人类生活的质量。但随着新技术的应用，也引发了环境污染、能源短缺、全球变暖、臭氧枯竭、物种灭绝等一些列问题。

因此，我们应该树立科学发展观，在利用科学技术改善生活的同时，也要注意避免因滥用技术而导致的社会问题，促使人类社会全面、协调、可持续地发展。

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1.解决能源问题的主要措施是(    )

A.大力开发新能源

B.大量利用太阳能、地热能

C.大量利用水能、风能

D.采用新技术、新设备，更新落后的技术装备

2.下列关于核能的说法正确的是(    )

A.物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能

B.到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变

C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变和聚变的原理制成的

D.自然界只有在人为的条件下才会发生裂变 

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能源：危机与希望

1.人类与能源的关系。

2.人类对能源的利用。

《能源 危机与希望》粒子和宇宙PPT课件4 我们学过有哪些形式的能？ 机械能、光能、内能、化学能、电能 问：同学们知道生活中有哪些可以称为能源呢?什么是能源呢？ 总结：凡是能提供能..

《能源 危机与希望》粒子和宇宙PPT课件3 讨论：人类最初对能源的利用，现在和将来又如何？ 科学与人类 1. 太阳能储热(太阳能 热能) 2. 太阳能直接发电：太阳能电池(太阳能 电能) 1. ..

《能源 危机与希望》粒子和宇宙PPT课件2 三峡水电站的发电原理 发电机在水轮机的带动下旋转发电 提高上游水位增加水的势能 高水位的水快速向下流推动水轮机转动 电能只是人类生活、生..