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第七章从粒子到宇宙•世界万物是由什么构成的？•它们有最小的结构吗？如果有，那是什么呢？一.分子模型一.分子模型•我国古代的哲学家认为：万物是由金、木、水、火、土五种物质构成。•古希腊的哲学家认为：水、火、空气、土是构成物质的基本元素。科学家的研究方法：提出猜想验证猜想观察现象得到结论(提出有关结构模型的猜想)建立模型的方法物理方法:用素描炭笔在纸上画一笔，再用放大镜对笔迹仔细观察，你会看到什么？现象：说明：会看到木炭形成的笔迹是由一个个不连续的小颗粒组成的。物质是由组成的。小颗粒观察2：向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精，在液面最高处做一标记，然后封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置，混合后和混合前相比的总体积有什么变化？现象：说明：水与水（小颗粒）之间有，酒精与酒精之间有。水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和。空隙空隙一.分子模型一.分子模型【请你了解】1.科学家发现：物质分到一定程度，物质的化学性质就会发生变化。2.把保持物质化学性质的最小颗粒称为分子。水是由有水分子组成的氧气是由氧分子组成的3.分子直径数量级：10-10m.(1埃（Å）)例如：水分子的直径：4×10-10m氢气分子的直径的数量级：2.3×10-10m二.分子的运动1.将一滴红墨水滴在冷水中。2.将一滴红墨水滴在热水中。现象：过一段时间两杯水都变红了。热水变红的速度比冷水速度快。说明：2.温度越高，分子（墨水分子）运动的越剧烈。1.分子在永不停息地作无规则运动。二.分子的运动长期堆煤的墙角侧壁上用小刀刮开，会看到里面有黑色的煤粒。分析：为什么长期堆煤的墙角侧壁上用小刀刮开，会看到里面有黑色的煤粒。煤分子在永不停息地作无规则运动信息快递二.分子的运动1、香气扑鼻的美味佳肴2、区别醋和酱油3、香水瓶打开盖子后，满屋充满香气4、糖放入水中后不久，整杯水都变甜了不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。注意：扩散是一个宏观现象，是可以看得见的，而分子的运动是一个微观现象，是人眼所看不见的，所以不能把二者混为一谈。三.分子间的相互作用将两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会粘在一起吗？现象：说明：两个铅块粘在一起分子间有引力思考：你知道生活中还有哪些现象也可以说明分子间存在吸引力？三.分子间的相互作用【请你思考】分子间存在吸引力，应该很容易压缩任何物体，但为什么固体和液体很难被压缩，这是为什么？大量的事实和研究证明，分子间不仅存在吸引力，而且同时还存在排斥力。三.分子间的相互作用三.分子间的相互作用固态物质的分子排列规则，就像坐在座位上的学生。液态物质的分子可以移动，就像课间教室中的学生。气态物质的分子几乎不受力的约束，就像操场上乱跑的学生。1.物质是由大量的分子组成的，分子间有空隙2.分子一直处在永不停息的无规则的运动中3.分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力分子动理论智力抢答：1.“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，对前一句，从物理角度可以理解为，花分泌的芳香油分子_____________加快，说明当时周围的气温突然______。无规则运动上升智力抢答：2.下列事例中，能表明分子在不停的做无规则运动的是（）BA.扫地时，灰尘四起。B.花开时，花香满园。C.下雪时，雪花飘飘。D.刮风时，黄沙扑面。智力抢答：3.下列现象不能说明分子间存在着作用力的是()A.用胶水把邮票黏在信封上B.用很大的力才能把铅丝折断C.两滴水银靠近时能自动结合成较大的一滴水银D.磁铁能吸引铁钉D智力抢答：4.物体中大量分子做热运动的速度，跟下列因素有关的是（）A.物体温度的高低B.物体运动速度的大小C.物体密度的大小D.物体机械能的大小A物质是由分子组成的，那么分子能不能再分呢？1.分子是由原子组成的2.不同原子组成的分子构成化合物3.相同原子组成的分子构成单质水分子金刚石摩擦起电将塑料尺（塑料笔杆）在头发上摩擦然后让它靠近小的纸屑你看了什么现象？现象：摩擦过的塑料尺（塑料笔杆）能吸引小纸屑1.用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电2.带电体具有吸引轻小物体的本领摩擦起电你在生活中见过类似的摩擦起电现象吗？1、在干燥的秋冬季节，晚上脱毛衣时会发现一些小火花，并伴有“啪啪”的响声，这是由于脱毛衣时因起电，发生的缘故。摩擦放电2、电视机的荧光屏上经常粘有灰层，这是因为电视机工作时，屏幕上有_________，而具有了吸引的性质。电荷轻小物体云层之间由于摩擦产生大量电荷，这些电荷积聚到一定程度时就会发生剧烈的相互作用，从而产生闪电。自然界中的闪电是如何形成的？电荷间的相互作用【请你思考】被毛皮摩擦过的橡胶棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电一样吗？1、两种电荷：经丝绸摩擦过的玻璃棒带电荷；正经毛皮摩擦过的橡胶棒带电荷。负2、电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引智力抢答：1、用与丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近轻质小物体a，a被吸引过来，则a是（）A、带正电B、带负电C、不带电D、可能带负电，也可能不带电D智力抢答：2、用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引轻小纸屑后，纸屑又很快飞开，这是因为（）A、纸屑不带电，所以不能被橡胶棒吸引而飞开B、纸屑质量太小，不能带电C、纸屑带的是正电荷，同种电荷互相排斥，所以飞开D、纸屑带的是负电荷，同种电荷互相排斥，所以飞开D3、用丝线吊起三个通草球，其中任意两个靠近都相互吸引，则它们可能是（）A、两个带正电，一个带负电B、两个带负电，一个带正电C、两个带正电，一个不带电D、两个带异种电，一个不带电智力抢答：D4.在干燥的冬季，为什么头发越梳越蓬松？验电器1.到现在为止，你有哪些方法来判断一个物体是否带电？方法一：将该物体靠近轻小物体，若能吸引轻小物体，则物体带电。方法二：将该物体靠近已知带电体，若与已知带电体相互排斥，则物体带电。2.你还有方法来判断一个物体是否带电呢？结构1、作用：检验物体是否带电2、原理：同种电荷互相排斥从验电器张角的大小我们可以看出什么？可以判断所带电荷的多少摩擦起电的实质为什么摩擦后物体会带电呢？1.丝绸和玻璃棒相比，丝绸对电子的束缚能力较强；毛皮和橡胶棒相比，橡胶棒对电子的束缚能力较强一些。2.用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒经过摩擦之后就会失去电子，从而带上正电，而丝绸得到玻璃棒的电子带负电；用毛皮去摩擦橡胶棒，橡胶棒经过摩擦会得到电子，从而带负电，而毛皮失去了电子带正电。为什么摩擦后物体会带电呢？实质：电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带正电。电子发生了移动摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由一个物体转移到另一个物体。1.毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（）A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B.毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C.橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D.橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上五.摩擦起电的实质智力抢答：A2.有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则（）A．B、C球均带负电B．B球带负电，C球带正电C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电D．B、C球都不带电C智力抢答：电子的发现信息快递汤姆生：发现电子的伟大人物电子存在的这一事实说明原子不再是不可分割的.电子的发现汤姆生的“葡萄干+蛋糕”假说模型【请你了解】二.原子的核式结构模型信息快递原子核还能分吗?1911年卢瑟福（英国物理学家，是20世纪最伟大的实验物理学家之一，在放射性核原子结构等方面，都作出了重要的贡献）做了著名的α粒子散射实验，实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据．卢瑟福用α粒子轰击氮核，打出一种粒子，经测定荷质比知道它是氢原子核，叫做质子。在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型．原子的核式结构模型【请你了解】卢瑟福的原子的核式结构模型（原子行星模型）1.原子由原子核和电子组成.2.原子核带正电，核外电子带负电，绕核高速运动。3.原子的质量几乎集中在原子核里。原子直径的数量级为10-10m，原子核直径的数量级为10-15_10-14m。原子的核式结构模型信息快递原子核还能分吗?人们又发现绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核的电荷跟质子电荷之比，据此卢瑟福猜想原子核内还存在另一种质量跟质子差不多、不带电的粒子，称为中子。这一猜想被他的学生查德威克用实验证实。原子核:带正电的质子和不带电的中子组成原子的核式结构模型信息快递质子和中子还能分吗?1964年盖尔曼提出夸克的设想，认为夸克是比强子更深层次的粒子。这是一种理论上假设的构成强子的组成粒子，盖尔曼因此获得了1969年度诺贝尔物理学奖。质子和中子由夸克组成原子的核式结构模型请你思考：1.夸克还能再分吗？2.如果能需要什么条件？应该可以再分，需要提高粒子的运动速度,即建成大型的粒子加速器．高能粒子加速器高能物理学中常用的能量单位：电子伏（eV)汤姆逊（电子）卢瑟福（质子）查德威克（中子）盖尔曼（夸克）科学家发现微观粒子的进程大分子核外电子中子质子原子原子核化合物单质分子夸克夸克1.请同学们将下列物质按照从小到大顺序排列：(1)一杯水、(2)电子、(3)小水滴、(4)氢原子(5)水分子、(6)原子核、(7)质子、(8)夸克(8)夸克(7)质子(6)原子核(5)水分子(4)氢原子(3)小水滴(2)电子(1)一杯水智力抢答：2.分子由______构成，不同原子构成_______分子，相同原子构成_______分子。3.原子是由位于中心的_______和核外高速旋转的______构成的。（电子带___电，原子核带___电）4.原子核是由_____和_____构成的。（质子带___电，中子_______电）5.质子和中子都是由_____组成的。原子化合物单质原子核电子负正质子中子不带夸克正智力抢答：人类认识宇宙的过程外国古代的学者对宇宙是如何认识的？托勒密的地心说：宇宙结构是以地球为中心的一系列同心圆行星体系哥白尼的日心说：“太阳是宇宙的中心，地球围绕太阳运转”太阳水星金星地球火星土星天王星海王星冥王星【请你了解】科学的宇宙观地球等八大行星围绕太阳系转动。太阳系的最大范围约可延伸到一光年以外.1光年(l.y.)表示，它是单位。1l·y=9.46×1015m星空世界信息快递“量天尺”的单位——光年天体之间相距遥远，用米、千米作为距离单位很不方便，为此，天文学中采用了一些特殊的长度做距离单位。例如，人们将光在真空中一年所经过的距离作为长度单位，成为1光年。光在真空中一年所经过的距离长度1.太阳系和其他恒星、行星、弥漫物质等又组成了银河系2.在银河系外，又有着许许多多的其他星系草帽星系仙女星系马头星云银河系三.宇宙的起源宇宙起源于150亿年前的一次大爆炸【请你了解】宇宙从何而来宇宙大爆炸理论认为，宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了爆炸，导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降，到一定程度时，逐步形成了超星系团，星系团、星系乃至恒星和行星。光同样可以产生多普勒效应，当一个星系离我们远去时，它的谱线波长也会变长。20世纪20年代，天文学家哈勃发现行星的光谱向长波方向偏移，称之为谱线“红移”。这一现象说明星系离我们远去。宇宙世界太阳行星太阳系银河系河外星系星系团宇宙宇宙大爆炸望远镜宇宙是一个有层次的天体结构系统。智力抢答：科学家通过探索，发现星系正在远离我们而去，科学家的依据是（）A.测量到星系到地球的距离在变大B.观察到星系正在离开地球运动C.根据测到的星系光谱的波长在逐渐变大D.科学家们自己的理解和设想物理知识框架单元总结提升最小分子无规则运动排斥力吸引力排斥吸引电荷电子层次大爆炸重点梳理单元总结提升1.分子间的相互作用分子间存在相互作用的吸引力和排斥力，吸引力和排斥力同时存在。固体、液体、气体所表现出来的不同性质，是由分子间距离、分子间作用力决定的。固体和液体能保持一定的体积，它们的分子不散开是因为分子间存在吸引力；固体和液体很难被压缩是因为分子间存在排斥力。单元总结提升2.