第十一章 小粒子与大宇宙
走进微观
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2020年12月15日星期二
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浩瀚的星空
远飞的大雁
用电子显微镜观察 显 微 镜 下 洋 葱
到的SARS病毒
内表皮细胞
显微镜下人的 口腔上皮细胞
物质的组成
物质是由什么组成？
古希腊：“四元素说”——宇宙万物由水、 火、土、气组成
中国：“五行说”——宇宙万物由金、木、 水、火、土组成
（a）质子由两个上夸 （b）质子由两个上夸 克与一个下夸克组成 克与一个下夸克组成
微观粒子的空间尺度
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20世纪中叶起，人类为了探索微观世界的奥秘， 制造了各种类型的粒子加速器。借助于不断完善 的粒子加速器，又发现了子，介子，介子， 超子， 超子及子等400余种粒子。这些粒子是 比原子核更深一个层次的物质存在形式。
1932年查德威克发现中子。
原子的核式结构模型
原子核结构示意图
二、微观粒子
1.分子由原子构成。 2.原子由带负电的电子和带正电的原子核
组成。 3.原子核是由不带电的中子和带正电的质
子组成。
4.质子和中子都是由夸克组成。 20世纪60年代，科学家发现质子和中子 都是由被称为“夸克”的更小的粒子组成。
后来人们认识到若将物质无限地分下去， 所得颗粒愈分愈小，小到这种颗粒能保持 其化学性质不变为止，通常所说的物质就 是由这种颗粒构的。
1811年，意大利物理学家阿伏加德罗第一 个把这种颗粒命名为“分子”。
放大后的硅表面的原子图像
DNA生物大分子结构示意 图
交流讨论：
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？沙尘随风 飘荡，会消失得无 影无踪吗？
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？
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氢原子
微观粒子
分子由原子构成
氧原子
水分子模型
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”；
1897年英国物理学家汤姆生发现了电子，这 是人们发现的第一个“基本粒子”。
1909年，卢瑟福通过实验提出了原子核式结 构模型。
1914年卢瑟福发现了质子。
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一、物质是由分子或原子组成的。
信息窗
氢分子是最小的分子，其尺度相当于一根头发 丝直径的十万分之一，质量只有10-27kg左右。
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。
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。
学习永远 不晚。 和使用， 本文档下载后内容可 随意修改调整及打印。
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