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(共34張PPT)
第十章
蘇科版2025
從粒子到宇宙
三 探索更小的微粒
一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型
學(xué)習(xí)目標(biāo)
二、微觀粒子探索進(jìn)展
實(shí)踐與練習(xí)
當(dāng)堂評(píng)價(jià)
三、摩擦起電的原因
四、加速器及其應(yīng)用
1.了解原子的核式結(jié)構(gòu)模型，知道原子由原子核和電子構(gòu)成。
2.了解人類認(rèn)識(shí)微觀世界的大致歷程和取得的成就，了解微觀世界的尺度大小(數(shù)量級(jí))關(guān)系。
3.了解加速器在探索微觀粒子中的作用，以及科技進(jìn)步對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的意義。
1.“一尺之棰，日取其半，萬(wàn)世不竭”承載著中國(guó)古代物質(zhì)無(wú)限可分的思想。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)物質(zhì)分到一定程度后，其原有的性質(zhì)發(fā)生變化。科學(xué)家把能保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒稱為_(kāi)____。
常見(jiàn)的物質(zhì)是由大量_____組成的，它的直徑的數(shù)量級(jí)一般為_(kāi)____ m，直接用肉眼是看不到的，用_____________可以幫助我們觀察到它。分子又是由_____組成。
分子
分子
10-10
電子顯微鏡
原子
2.建立模型是為了研究問(wèn)題的方便和探討事物的本質(zhì)所作的一種模擬或簡(jiǎn)化描述的方法，科學(xué)家經(jīng)常采用畫圖的方式來(lái)描述某些抽象的事物，列舉本學(xué)年課程有關(guān)內(nèi)容中，采用建立模型的物理方法是_____________
_____。
光線、力的示
意圖
一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型
19 世紀(jì)末，英國(guó)物理學(xué)家
_______發(fā)現(xiàn)了電子，
說(shuō)明原子是可以再分的.
電子的發(fā)現(xiàn)：
湯姆孫
一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型
盧瑟福
核式結(jié)構(gòu)模型
湯姆生
葡萄干蛋糕模型
道爾頓
實(shí)心球模型
歐內(nèi)斯特·盧瑟福 英國(guó)物理學(xué)家
他使人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)入到原子內(nèi)部這一新的層次，為開(kāi)辟一個(gè)新的科學(xué)領(lǐng)域——原子物理學(xué)，做了開(kāi)創(chuàng)性的工作。他通過(guò)α粒子為物質(zhì)所散射的研究，無(wú)可辯駁的論證了原子的核模型，因而一舉把原子結(jié)構(gòu)的研究引上了正確的軌道，于是他被譽(yù)為原子物理學(xué)之父。
一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型
α粒子散射實(shí)驗(yàn)
原子核
電子
一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型
原子是由帶正電的_______和帶負(fù)電的_____構(gòu)成的，且正負(fù)電荷數(shù)量_____;
_______位于原子的中心，_____受______吸引，繞核做高速運(yùn)動(dòng)。
若把原子核看成一個(gè)小球，則它的半徑約為10-15 m。如果把原子比作一個(gè)足球，那么原子核只有_______大小。
組成
位置
大小
一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型
原子核
電子
相等
原子核
電子
原子核
針尖般
一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型
二、微觀粒子探索進(jìn)展
探究史
1964年，美國(guó)物理學(xué)家蓋爾曼發(fā)現(xiàn)夸克。
19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家道爾頓發(fā)現(xiàn)了分子是由原子構(gòu)成的；
1897年，英國(guó)物理學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)電子；
1911年英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福提原子的核式結(jié)構(gòu)模型，1919年發(fā)現(xiàn)質(zhì)子并提出中子的概念；
1932年，英國(guó)物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)中子；
二、微觀粒子探索進(jìn)展
在探索比分子更小的微觀粒子的歷程中，人們首先發(fā)現(xiàn)了_____，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到原子是由_____和_______構(gòu)成的。后來(lái)，人們又發(fā)現(xiàn)原子核是由_____和_____構(gòu)成的，質(zhì)子帶___電，中子_____電。
質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為_(kāi)____。
20 世紀(jì)60 年代，科學(xué)家又提出質(zhì)子
和中子都是由被稱為_(kāi)____的更小微
粒構(gòu)成的，一系列高能物理實(shí)驗(yàn)證實(shí)
了這一說(shuō)法的合理性。
電子
電子
原子核
質(zhì)子
中子
正
不帶
核子
夸克
二、微觀粒子探索進(jìn)展
分子
原子
電子
原子核
夸克
(不帶電）
(正電)
物質(zhì)
(負(fù)電)
分子
原子
單個(gè)
多個(gè)
原子核
電子
中子
質(zhì)子
上夸克
下夸克
上夸克
下夸克
質(zhì)子和中子
三、摩擦起電的原因
獲得電子
帶負(fù)電
失去電子帶正電
摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷，只是電子由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。
三、摩擦起電的原因
1.原因：不同物質(zhì)的原子核_________的本領(lǐng)不同。兩種不同物質(zhì)相互摩擦?xí)r，哪種物質(zhì)原子核_________的本領(lǐng)弱，它的一些電子就會(huì)______另一種物質(zhì)上。失去電子的物體就會(huì)因缺少電子而帶___電，得到電子的物體就會(huì)因有多余的電子而帶_________電。
2.實(shí)質(zhì)：摩擦起電并不是_______電荷，只是_____由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體。
3.電中性：通常情況下，原子核所帶的正電荷和核外電子所帶的負(fù)電荷數(shù)量_____，因此原子呈電中性。
束縛電子
束縛電子
轉(zhuǎn)移到
正
等量的負(fù)
產(chǎn)生了
電子
相等
四、加速器及其應(yīng)用
自學(xué)教材“生活　物理　社會(huì)”，完成下列內(nèi)容。
加速器能使帶 加速到很高能量。人們用更高能量的粒子作為“炮彈”來(lái) 的奧秘。
1988 年，我國(guó)建成了 。這是當(dāng)時(shí)世界八大高能加速器之一，也是我國(guó)繼導(dǎo)彈、原子彈、氫彈、人造衛(wèi)星、核潛艇之后的又一偉大科技成就。
電粒子
北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)
探索微觀世界
四、加速器及其應(yīng)用
自學(xué)教材“生活　物理　社會(huì)”，完成下列內(nèi)容。
中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所承擔(dān)建造的高能同步輻射光源直線加速器，在先進(jìn)材料、航空航天、能源、環(huán)保、生物工程以及于癌癥的治療、工業(yè)探傷、食品的防腐保鮮、復(fù)合材料的生產(chǎn)以及醫(yī)療用品消毒等方面發(fā)揮了重要作用。
四、加速器及其應(yīng)用
勞倫斯與第一臺(tái)回旋加速器
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)
四、加速器及其應(yīng)用
北京正負(fù)電子子對(duì)撞機(jī)
四、加速器及其應(yīng)用
高能同步輻射光源直線加速器
四、加速器及其應(yīng)用
1
2
3
1.假定以直徑為10 mm 的玻璃球代表一個(gè)原子核，那么一個(gè)原子大約要用多大直徑的球來(lái)表示呢？
用直徑為100~1000m 的球來(lái)表示
答案
2.請(qǐng)?jiān)陔娮拥陌l(fā)現(xiàn)者湯姆孫、原子核式結(jié)構(gòu)模型的提出者盧瑟福和中子的發(fā)現(xiàn)者查德威克中任選一位，查閱資料進(jìn)一步了解他們。例如，他們的生平、對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn)以及有關(guān)的趣聞?shì)W事等。
答案
1
2
3
電子的發(fā)現(xiàn)者湯姆孫（Joseph John Thomson,1856-1940），英國(guó)物理學(xué)家，1897年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。他出生于英國(guó)曼徹斯特，畢業(yè)于劍橋大學(xué)，曾擔(dān)任劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室主任。湯姆孫于1897年發(fā)現(xiàn)了電子，并測(cè)量了電子的電荷和質(zhì)量比。他提出了“葡萄干布丁模型”來(lái)解釋原子的結(jié)構(gòu).
原子核式結(jié)構(gòu)模型的提出者盧瑟福（Ernest Rutherford,1871-1937），1908年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者。他出生于英屬新西蘭，畢業(yè)于劍橋大學(xué)，曾擔(dān)任劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室主任。盧瑟福于 1911年提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)為原子是由帶正電荷的原子核和圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的帶負(fù)電荷的電子組成的。他通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一模型，并發(fā)現(xiàn)了原子核的存在.
3.在標(biāo)準(zhǔn)狀況（1×105 Pa、0℃）下，22.4L 氦氣（分子含4個(gè)核子、2個(gè)電子）的質(zhì)量約為4g；相同體積的氬氣（分子含40個(gè)核子、18個(gè)電子）的質(zhì)量約為40g；相同體積的汞蒸氣（分子含200個(gè)核子、80個(gè)電子）的質(zhì)量約為200g。試找出它們質(zhì)量與內(nèi)部微粒數(shù)量之間的關(guān)系，并推算標(biāo)準(zhǔn)狀況下相同體積氖氣（分子含20個(gè)核子、10個(gè)電子）的質(zhì)量。
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，相同體積氣體質(zhì)量與核子數(shù)量成正比，電子質(zhì)量相對(duì)于原子核的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，因此相同體積氖氣質(zhì)量為20g.
1
2
3
答案
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2
3
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5
6
1.在20世紀(jì)上半葉，科學(xué)家提出了許多原子結(jié)構(gòu)的模型。下列四幅圖中，與盧瑟福提出的原子結(jié)構(gòu)模型最相似的是(　　)
A
A. 核式結(jié)構(gòu)模型
B. 葡萄干布丁模型
C. 實(shí)心球模型
D. 西瓜模型
2.橡膠棒跟毛皮摩擦后，橡膠棒帶負(fù)電，是由于(　　)
A.毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上
B.毛皮上的一些質(zhì)子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上
C.橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上
D.橡膠棒上的一些質(zhì)子轉(zhuǎn)移到毛皮上
A
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3.小東用裝有靜電除塵紙的拖把擦地板時(shí)的情景，如圖所示。靜電除塵紙與地板摩擦，可以輕松地將灰塵和頭發(fā)清打干凈。下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.靜電除塵紙和地板摩擦創(chuàng)造了電荷
B.靜電除塵紙的工作原理是帶電體可以吸引輕小物體
C.靜電除塵紙和地板摩擦后與地板帶有同種電荷
D.靜電除塵紙?jiān)跐駶?rùn)的地面也能正常工作
B
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4.如圖所示，實(shí)驗(yàn)室里常用驗(yàn)電器來(lái)檢驗(yàn)物體是否帶電。若用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒去接觸驗(yàn)電器的金屬球，金屬箔片張角張開(kāi)。則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.毛皮的原子核束縛電子能力比橡膠棒強(qiáng)
B.驗(yàn)電器金屬箔張開(kāi)是因?yàn)閮刹瑤险姾?br/>C.接觸瞬間電子是由橡膠棒轉(zhuǎn)移到金屬箔
D.接觸瞬間質(zhì)子是由金屬箔轉(zhuǎn)移到橡膠棒
C
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5.在標(biāo)準(zhǔn)狀況(1×105 Pa、0 ℃)下，22.4 L氦氣(分子含4個(gè)核子、2個(gè)電子)的質(zhì)量約為4 g；相同體積的氬氣(分子含40個(gè)核子、18個(gè)電子)的質(zhì)量約為40 g;相同體積的汞蒸氣(分子含200個(gè)核子、80個(gè)電子)的質(zhì)量約為200 g。試找出它們質(zhì)量與內(nèi)部微粒數(shù)量之間的關(guān)系，并推算標(biāo)準(zhǔn)狀況下相同體積氖氣(分子含20個(gè)核子、10個(gè)電子)的質(zhì)量。
答案　在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，相同體積氣體質(zhì)量與核子數(shù)量成正比，電子的質(zhì)量相對(duì)于原子核的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，因此相同體積氖氣質(zhì)量為20 g。
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6. 請(qǐng)完成下面結(jié)構(gòu)圖
物質(zhì)
分子
原子
夸克
電子
原子核
質(zhì)子
中子
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感 謝 觀 看

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