《宇宙和微观世界》.ppt

1知道物质是由什么组成的；知道物质是由什么组成的；2了解固态、液态、气态物质的了解固态、液态、气态物质的分分 子的排列特点各不相同；子的排列特点各不相同；3了解分子的组成；了解分子的组成；4了解原子的组成；了解原子的组成；【学习目标【学习目标】自主学习自主学习 1 1、你认识的宇宙是怎样的？、你认识的宇宙是怎样的？2 2、物质由什么组成及原、物质由什么组成及原子结构？子结构？ 3 3、物质三态的微观模型？、物质三态的微观模型？一、宇宙是由物质组成的一、宇宙是由物质组成的 为了探索宇宙的奥秘，我们人类付出了大量的心为了探索宇宙的奥秘，我们人类付出了大量的心血，收获了丰硕的成果。请大家说出你所知道的与宇宙有血，收获了丰硕的成果。请大家说出你所知道的与宇宙有关的知识和人类探索宇宙空间的主要方式和手段。关的知识和人类探索宇宙空间的主要方式和手段。 我国很早就有嫦娥奔月的神话传说，反映了人类我国很早就有嫦娥奔月的神话传说，反映了人类对太空的向往对太空的向往 在在NASANASA官方网站的首页上这样写道：官方网站的首页上这样写道：“人类航天人类航天的先驱者是中国的万户的先驱者是中国的万户他是人类历史上第一位航天他是人类历史上第一位航天员！员！”，而在广袤的月球上有一座山，用他的名字命名：，而在广袤的月球上有一座山，用他的名字命名：万户山！万户山！ 上世纪上世纪5050年代，前苏联发射了第一颗人造地球卫星；年代，前苏联发射了第一颗人造地球卫星；美国的美国的“旅行者号旅行者号”探测器已经离开了我们的太阳系，奔向更探测器已经离开了我们的太阳系，奔向更加深远的太空；现在人类正在为登陆火星而努力加深远的太空；现在人类正在为登陆火星而努力 我们国家也已将自己的航天员送上了太空，并成功实我们国家也已将自己的航天员送上了太空，并成功实现了太空行走；现了太空行走；“嫦娥一号嫦娥一号”已成功完成自己的使命，嫦娥工已成功完成自己的使命，嫦娥工程的后两步正紧锣密鼓展开；我国也与俄罗斯签署合作协议，程的后两步正紧锣密鼓展开；我国也与俄罗斯签署合作协议，联合开展探测火星，并发射自己的火星探测器联合开展探测火星，并发射自己的火星探测器人类探索宇宙奥秘的方式和手段旅 行 者 号 探 测 器哈勃太空望远镜射 电 望 远 镜和 平 号 空 间 站航 天 飞 机勇气号火星探测器中国太空探索的主要成就 通过全人类坚持不懈的努力，宇宙的神通过全人类坚持不懈的努力，宇宙的神秘面纱正在一步步被揭开秘面纱正在一步步被揭开宇宙的基本结构宇宙的基本结构宇宙宇宙银河系银河系星系星系太阳系太阳系地月系地月系: : 我们的地月系由地球和月球组成；地球我们的地月系由地球和月球组成；地球是人类赖以生存的家园，月球是我们夜间唯是人类赖以生存的家园，月球是我们夜间唯一的自然一的自然“光源光源”，同时也是人类未来探索，同时也是人类未来探索太空和空间移民的理想基地。太空和空间移民的理想基地。 地球和太阳所在的恒星系统，呈地球和太阳所在的恒星系统，呈螺旋盘状，银盘的直径约螺旋盘状，银盘的直径约1010万光年万光年，厚，厚度约为度约为1 1万光年万光年。银盘由四条巨大的旋臂。银盘由四条巨大的旋臂环绕组成，太阳就位于人马座旋臂和英环绕组成，太阳就位于人马座旋臂和英仙座旋臂之间的猎户座旋臂上，离银河仙座旋臂之间的猎户座旋臂上，离银河系中心约系中心约3 3万光年万光年。银河系银河系:太阳系太阳系: : 由一颗恒星：由一颗恒星：太阳太阳，八颗行星：，八颗行星：水水星星，金星金星，地球地球，火星火星，木星木星，土星土星，天王天王星星，海王星，海王星，以及彗星和其它小行星组成。以及彗星和其它小行星组成。 太阳系的八大行星都围绕太阳自西太阳系的八大行星都围绕太阳自西向东公转的同时也在自转，而金星是其中唯向东公转的同时也在自转，而金星是其中唯一一颗自东向西自转的行星。一一颗自东向西自转的行星。 土星周围有美丽的光环，事实上这土星周围有美丽的光环，事实上这些光环都是有一些小行星、陨石，尘埃组成。些光环都是有一些小行星、陨石，尘埃组成。 在火星和木星之间有一条小行在火星和木星之间有一条小行星带，由许许多多直径在星带，由许许多多直径在1010千米、千米、100100千千米左右的小行星组成。米左右的小行星组成。 科学家们借助于先进的观测技术科学家们借助于先进的观测技术和手段，对星系光谱进行研究发现：所有和手段，对星系光谱进行研究发现：所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离越来越大。据此我们可以知道的距离越来越大。据此我们可以知道我们我们的宇宙正在不断地膨胀。的宇宙正在不断地膨胀。经过这么多的了解，我们应经过这么多的了解，我们应该已经知道，该已经知道，宇宙及其中的宇宙及其中的一切都是有各种各样的物质一切都是有各种各样的物质组成的，而且所有的物质都组成的，而且所有的物质都处在永不停息的运动和发展处在永不停息的运动和发展之中。之中。宇宙是由宇宙是由物质物质组成的组成的物质物质又是由什么又是由什么组成的呢？组成的呢？二、物质是由分子构成的二、物质是由分子构成的我们来想象一下这样的现象：我们来想象一下这样的现象：将一块糖进行分割直到它不将一块糖进行分割直到它不再有甜味时，这时还能叫糖再有甜味时，这时还能叫糖吗？显然是不能的！失去甜吗？显然是不能的！失去甜味之前的最小状态的微粒就味之前的最小状态的微粒就叫糖分子叫糖分子我们将保持糖的甜味这种基本性质不我们将保持糖的甜味这种基本性质不变的最小微粒叫变的最小微粒叫糖分子糖分子，所以，糖是，所以，糖是由糖分子构成的。由糖分子构成的。 同样的道理，我们将一块玻璃打同样的道理，我们将一块玻璃打碎，然后一直分下去，也可以分到保碎，然后一直分下去，也可以分到保持玻璃基本性质不变的最小微粒，玻持玻璃基本性质不变的最小微粒，玻璃的分子；而水可以分到水分子；铁璃的分子；而水可以分到水分子；铁可以分成铁分子，可以分成铁分子， 所以，一切物质都是由分子组成的，所以，一切物质都是由分子组成的，分子分子：保持物质原来性质的最小保持物质原来性质的最小微粒。微粒。 现在，请你们撕一张纸，直到你无现在，请你们撕一张纸，直到你无法再撕为止，那么这些你认为的最小纸片是法再撕为止，那么这些你认为的最小纸片是组成纸的分子吗？不是，将纸放到显微镜下组成纸的分子吗？不是，将纸放到显微镜下你会发现它依然非常大，还可以再分，直到你会发现它依然非常大，还可以再分，直到分成一个个分子。分成一个个分子。 分子非常小，直径在分子非常小，直径在10-10米左右，只有米左右，只有在在电子显微镜下电子显微镜下我们才能看到。我们才能看到。状状态态 特征特征 分子分子间距间距 分子间作分子间作用力用力 固固态态 液液态态 气气态态 具有一定的体积具有一定的体积和形状和形状没有确定的形状，没有确定的形状，具有流动性具有流动性具有很强的流动具有很强的流动性性很小很小较小较小很大很大很大很大较大较大很小很小阅读课本并完成下面表格：阅读课本并完成下面表格：三、固态、液态和气态的微观模型三、固态、液态和气态的微观模型固态物质中，分子的排列十分紧密，分子间有强大的作用固态物质中，分子的排列十分紧密，分子间有强大的作用力。因而，固体有一定的体积和形状。力。因而，固体有一定的体积和形状。液态物质中，分子没有固定的位置，运动较自由，作用力液态物质中，分子没有固定的位置，运动较自由，作用力比固体分子间小。因而液体没有一定形状，有流动性。比固体分子间小。因而液体没有一定形状，有流动性。气体物质中，分子非常散乱，间距很大，并以高速向四面气体物质中，分子非常散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动，分子间作用力微弱。因而，气体容易被压缩，八方运动，分子间作用力微弱。因而，气体容易被压缩，没有固定的体积，有流动性。没有固定的体积，有流动性。四、原子及其结构四、原子及其结构 科学研究发现，分子并非组成物质科学研究发现，分子并非组成物质的最小微粒，它们是由更小的微粒的最小微粒，它们是由更小的微粒原子组成的，而原子则是由原子核原子组成的，而原子则是由原子核和核外电子构成的，和核外电子构成的， 原子的结构与太阳系十分相似，原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在绕核运动有一定数目的电子在绕核运动下面下面是几种原子的结构模型：是几种原子的结构模型：。汤姆生枣糕式汤姆生枣糕式原子结构模型原子结构模型卢瑟福原子结构卢瑟福原子结构模型模型原子核和核外电子也不是构成物质的最小微粒，原子核和核外电子也不是构成物质的最小微粒，其中原子核是由质子和中子组成的，而质子和其中原子核是由质子和中子组成的，而质子和中子则是由夸克组成的，它们还能否再分，留中子则是由夸克组成的，它们还能否再分，留给在座各位以后去研究。给在座各位以后去研究。 五、纳米科学技术五、纳米科学技术 1 1、纳米是一个长度单位，符号是纳米是一个长度单位，符号是 nmnm 1 1 n n m m1010-9 -9 m m 2 2、纳米科学技术是纳米尺度内的纳米科学技术是纳米尺度内的科学技术科学技术 3 3、纳米科技新进展：、纳米科技新进展：课课堂堂小小结：结：宇宙的组成宇宙的组成物质的组成物质的组成物质状态的微观模型物质状态的微观模型分子分子原子原子固态：固态：分子排列紧密，相互作用力很强，所分子排列紧密，相互作用力很强，所以固体有一定的体积和形状。以固体有一定的体积和形状。液态：液态：分子排列较松散，没有固定位置，作用分子排列较松散，没有固定位置，作用力较小，因而液体无确定形状，具有流动性。力较小，因而液体无确定形状，具有流动性。气态：气态：分子没有固定位置，间距很大，非常分子没有固定位置，间距很大，非常自由，作用力很小，因此气体也具有流动性，自由，作用力很小，因此气体也具有流动性，易被压缩。易被压缩。四、原子及其结构四、原子及其结构 科学研究发现，分子并非组成物质的科学研究发现，分子并非组成物质的最小微粒，它们是由更小的微粒最小微粒，它们是由更小的微粒原子原子组成的，而原子则是由原子核和核外电子组成的，而原子则是由原子核和核外电子构成的构成的. .1、(2010上海市上海市)下列星球中，属于下列星球中，属于恒星的是恒星的是 （ ） A 地球地球 B 月球月球 C 土星土星 D 太阳太阳 D课堂练习：2一百多年来，科学家们一直在微观一百多年来，科学家们一直在微观世界领域不懈地探索着。下列微粒按空世界领域不懈地探索着。下列微粒按空间尺度从大到小排列的顺序是（间尺度从大到小排列的顺序是（ ） A分子分子 夸克夸克 质子质子 电子电子 B分子分子 原子核原子核 质子质子 夸克夸克C原子核原子核 电子电子 质子质子 分子分子 D分子分子 原子原子 电子电子 原子核原子核D3物质从液态变成气态的时候，体积变化物质从液态变成气态的时候，体积变化的正确说法是（的正确说法是（ ）A体积都变小；体积都变小； B体积都变大；体积都变大； C有的体积变大，有的体积变小；有的体积变大，有的体积变小； D无法判断。无法判断。4下列说法中，不正确的是（下列说法中，不正确的是（ ）A固体有一定的形状和体积；固体有一定的形状和体积； B液体有一定的形状和体积；液体有一定的形状和体积；C液体有一定的体积，没有一定的形状；液体有一定的体积，没有一定的形状； D气体没有一定的形状和体积。气体没有一定的形状和体积。 BB5 5、下列关于分子的说法正确的是（、下列关于分子的说法正确的是（ ）A A、是微观世界的最小微粒、是微观世界的最小微粒B B、酒精与水混合后总体积减小，说明分子体、酒精与水混合后总体积减小，说明分子体积减小积减小C C、分子是保持物质原有性质的最小微粒、分子是保持物质原有性质的最小微粒D D、以上说法都不对、以上说法都不对C C6 6、蛋白质是一种大分子，它的大小约有几十、蛋白质是一种大分子，它的大小约有几十（ ）A A、厘米、厘米 B B、毫米、毫米 C C、微米、微米 D D、纳米、纳米D D 7、图图2 2是用来说明原子内部结是用来说明原子内部结构的示意图构的示意图. .由图可知：由图可知： 原子是由原子是由和和组组成，原子核由中子和成，原子核由中子和 , ,组成组成. .图2电子 8 8、科学家经过长时间研究发现，分子、科学家经过长时间研究发现，分子是由是由 组成的；原子的组成的；原子的结构与太阳系十分相似，是由结构与太阳系十分相似，是由和和组成的；原子组成的；原子核是由更小的粒子核是由更小的粒子组成，组成，人们对微观世界的探究是永无止境的。人们对微观世界的探究是永无止境的。 原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子和中子质子和中子9 9、讨论宇宙中例如银河系的大小，我、讨论宇宙中例如银河系的大小，我们通常用们通常用 作为长度单位，它作为长度单位，它表示表示。 光年光年光一年内通过的路程光一年内通过的路程1010、物质处于不同状态时具有、物质处于不同状态时具有 的物理性质（选填：的物理性质（选填：“相同相同”或或“不不同同”）。组成物质的分子）。组成物质的分子 物物质原来的性质（选填：质原来的性质（选填：“保持保持”或或“不不保持保持”）不同不同保持保持1111、下列氢原子的各种模型图中，、下列氢原子的各种模型图中，正确的是正确的是( )( )A1212、液态的蜡在凝固时体积缩小，中间凹、液态的蜡在凝固时体积缩小，中间凹陷下去，这说明（陷下去，这说明（ ）A.A.从液态到固态时，从液态到固态时，分子间距离变小，作用力变小分子间距离变小，作用力变小 B B、从液态、从液态到固态时，分子间距离变小，作用力变大到固态时，分子间距离变小，作用力变大 C C、液态分子与固态分子不同、液态分子与固态分子不同 D D、液态变为、液态变为固态后分子间就无空隙了固态后分子间就无空隙了B1313、气体易被压缩是由于（、气体易被压缩是由于（ ）A.A.气体分子间无斥力气体分子间无斥力 B B、气体分子间只有引、气体分子间只有引力力 C C、气体分子间距大，作用力小、气体分子间距大，作用力小 D D、以上都不对、以上都不对C1414、汤姆生发现电子后，人们开、汤姆生发现电子后，人们开始研究原子的内部结构，提出了始研究原子的内部结构，提出了许多原子结构模型。由卢瑟福提许多原子结构模型。由卢瑟福提出的最为大家所接受的模型与下出的最为大家所接受的模型与下列各图较相似得是（列各图较相似得是（ ）A、西红柿、西红柿B、西瓜、西瓜C、面包、面包D、太阳系、太阳系D1515、1mm1mm3 3的油滴滴在水面上，充分扩散后的油滴滴在水面上，充分扩散后的最大面积为的最大面积为3m3m2 2，则油分子的直径约，则油分子的直径约为为 。3.33.31010-10-10m m1616、关于物态变化中体积发生的变化情况，、关于物态变化中体积发生的变化情况，下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A A、主要的是物质的分子在排列上发生了变化、主要的是物质的分子在排列上发生了变化B B、由于在物态变化中分子受外界条件影响，、由于在物态变化中分子受外界条件影响，自身体积膨胀或收缩自身体积膨胀或收缩C C、一切物质受热后体积都要变大、一切物质受热后体积都要变大D D、水结冰后分子排列紧密，使其体积缩小、水结冰后分子排列紧密，使其体积缩小A A