九年级物理《11.1宇宙和微观世界》.ppt

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1、人教版九年级物理第十一章人教版九年级物理第十一章 多彩的物质世界多彩的物质世界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、气态物质的分子的排列特点各不相同；了解固态、液态、气态物质的分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】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血，收获了丰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关的知识和人类探索宇硕的成果。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

2、方式和手段。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，反映了人类对太空的向往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 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：“人类航天的先驱者是中人类航天的先驱者是中国的万户国的万户他是人类历史上第一位航天员！他是人类历史上第一位航天员！”，而在广袤的月球，而在广袤的月球上有一座山，用他的名字命名：万户山！上有一座山，用他的名字命名：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；美国的年代，前苏联发射了第一颗人造地球卫星；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

3、更加深远的太空；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，并成功实现了太空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；行走；“嫦娥一号嫦娥一号”已成功完成自己的使命，嫦娥工程的后两步正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，联合开展探测火星，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

4、 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一一、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；地球是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，月球是我们夜间唯一人类赖以生存的家园，月球是我们夜间唯一的自然的自然“光源光源”，同时也是人类未来探索太，同时也是人类未来探索太空和空间移民的理想基地。空和空间移民的理想基地。地月系地月系一束光穿越银河系要十万年的时间（十万光年）地球和

5、太阳所在的恒星系统，呈螺旋盘状，地球和太阳所在的恒星系统，呈螺旋盘状，银盘的直径约银盘的直径约1010万光年万光年，厚度约为，厚度约为1 1万光年万光年。银。银盘由四条巨大的旋臂环绕组成，太阳就位于人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仙座旋臂之间的猎户座旋臂上，马座旋臂和英仙座旋臂之间的猎户座旋臂上，离银河系中心约离银河系中心约3 3万光年万光年。银河系银河系:太太 阳阳 系系太阳水 星金 星火 星天王星海王星地 球木星土星太阳系太阳系:由一颗恒星：由一颗恒星：太阳太阳，八颗行星：，八颗行星：水星水星、金星金星、地球、火星地球、火星、木星木星、土星土星、天王星天王星、海王星，

6、海王星，以及以及彗星和其它小行星组成。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向东公转的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，而同时也在自转，而金星金星是其中唯一一颗自东向西自是其中唯一一颗自东向西自转的行星。转的行星。土星土星周围有美丽的光环，事实上这些光环都是周围有美丽的光环，事实上这些光环都是有一些小行星、陨石，尘埃组成。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星带，由在火星和木星之间有一条小行星带，由许许多多直径在许许多多直径在1010千米、千米、100100千米左右的小行千米左右的小行星组成。星组成。地球和太阳所在的恒星系统，呈螺旋盘状，银

7、盘地球和太阳所在的恒星系统，呈螺旋盘状，银盘的直径约的直径约1010万光年万光年，厚度约为厚度约为1 1万光年万光年。银盘由四条巨。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仙座大的旋臂环绕组成，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，离银河系中心约旋臂之间的猎户座旋臂上，离银河系中心约3 3万光年万光年。银河系银河系:天文学家最近天文学家最近发现了位于了位于银河系河系边界的界的“戒指戒指”状的星状的星云。科学家云。科学家们表示表示该星云周星云周围大大约分布着分布着0.5亿至至1亿颗大大小不一的星星。小不一的星星。这一一发现将有助于科学家将有助于科学家们研究研究银河系的

8、河系的诞生生时间。科学家们借助于先进的观测技术和手段，对星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：所有的星系都在远离我们而系光谱进行研究发现：所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离越来越大。据此我们可以去，宇宙中星系间的距离越来越大。据此我们可以知道知道我们的宇宙正在不断地膨胀。我们的宇宙正在不断地膨胀。经过这么多的了解，我们应该已经知道：经过这么多的了解，我们应该已经知道：宇宙及其他一切天体都是由物质组成的，而且宇宙及其他一切天体都是由物质组成的，而且所有的物质都处在永不停息的运动和发展之中。所有的物质都处在永不停息的运动和发展之中。宇宙是由宇宙是由物质物质组成的

9、。组成的。物质物质又是由什么组成的呢？又是由什么组成的呢？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：将一块糖进行分割直到我们来想象一下这样的现象：将一块糖进行分割直到它不再有甜味时，这时还能叫糖吗？显然是不能的！失去它不再有甜味时，这时还能叫糖吗？显然是不能的！失去甜味之前的最小状态的微粒就叫糖分子甜味之前的最小状态的微粒就叫糖分子 我们将保持糖的甜味这种基本性质不变的最小微粒叫我们将保持糖的甜味这种基本性质不变的最小微粒叫糖分子糖分子，所以，所以，糖是由糖分子构成的糖是由糖分子构成的。同样的道理，我们将一块玻璃打碎，然后一直同样的道理，我们将一块玻璃打碎，然后一

10、直分下去，也可以分到保持玻璃基本性质不变的最小分下去，也可以分到保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；铁可以微粒，玻璃的分子；而水可以分到水分子；铁可以分成铁分子，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（化学）性质的最小：保持物质原来（化学）性质的最小微粒。微粒。现在，请你们撕一张纸，直到你无法再撕为止，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组成纸的分子吗？不那么这些你认为的最小纸片是组成纸的分子吗？不是，将纸放到显微镜下你会发现它依然非常大，还是，将纸放到显微镜下你会发现它依然

11、非常大，还可以再分，直到分成一个个分子。可以再分，直到分成一个个分子。分子非常小，直径在分子非常小，直径在1010-10-10m(0.1nm)m(0.1nm)左右，只有左右，只有在在电子显微镜电子显微镜下我们才能看到。下我们才能看到。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 具有一定的体积和形状具有一定的体积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性具有很强的流动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

12、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力。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。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，作用力比固液态物质中，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。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，并以高速向四面八方气体物质中，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，没有固定的体运动，分子间作用力微弱。因而，气体容易被压缩，没有固定的体积

13、，有流动性。积，有流动性。四、原子及其结构四、原子及其结构 原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核原子核，在原子核周围，有一定数目的，在原子核周围，有一定数目的电子电子在绕核在绕核运动。运动。下面是几种原子的结构模型：下面是几种原子的结构模型：科学研究发现，分子并非组成物质的最小微粒，它科学研究发现，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。汤姆生枣糕式原子结构模型汤姆生枣糕式原子结构模型卢瑟福原子结构模型卢瑟福原子结构模型 原子核和核

14、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，而质子和中子其中原子核是由质子和中子组成的，而质子和中子则是由更小的微粒夸克组成的，它们还能否再分，则是由更小的微粒夸克组成的，它们还能否再分，留给在座各位以后去研究。留给在座各位以后去研究。原子的核式结构原子原子原子核原子核核外电子（带负电）核外电子（带负电）质子（带正电）质子（带正电）中子（不带电）中子（不带电）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 nmnm1 1 n n m m1010-9-9 m m 一般分子的直径大约为一般

15、分子的直径大约为0.30.30.4nm,0.4nm,蛋白质蛋白质分子比较大，可达几十纳米，病毒的大小为几百分子比较大，可达几十纳米，病毒的大小为几百纳米。纳米。2 2、纳米科学技术是纳米尺度内的科、纳米科学技术是纳米尺度内的科学技术学技术科学研究表明：当物质被细分到纳米尺度，即物质小颗粒的尺度小到1100nm时，物质原有的属性一般会发生比较显著的变化。例如，大块金子是黄色的，10nm的金颗粒是绿色的，而1nm 金颗粒是红色的。人们对纳米材料的研究正是利用它在某一特性方面的变化来改变原材料的效能。宇宙的组成：星系宇宙的组成：星系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

16、原子课堂小结课堂小结固态：固态：分子排列紧密，相互作用力很强，所以固体分子排列紧密，相互作用力很强，所以固体有一定的体积和形状。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，作用力较分子排列较松散，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。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，非常自由，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，易被压缩。作用力很小，因此气体也具有流动性，易被压缩。原子及其结构原子及其结构 科学研究发现，分子并非组成物质的最小科学研究发现，分子并非组成物质的最小微粒，它们是由更小

17、的微粒微粒，它们是由更小的微粒原子组成的，原子组成的，而原子则是由原子核和核外电子构成的而原子则是由原子核和核外电子构成的.1、(2010上海市上海市)下列星球中，属于恒星下列星球中，属于恒星的是的是（）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世界一百多年来，科学家们一直在微观世界领域不懈地探索着。下列微粒按空间尺度领域不懈地探索着。下列微粒按空间尺度从大到小排列的顺序是（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

18、分子 原子原子 电子电子 原子核原子核B3物质从液态变成气态的时候，体积变化的正确物质从液态变成气态的时候，体积变化的正确说法是（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

19、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，说明分子体积减小、酒精与水混合后总体积减小，说明分子体积减小 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 D7、图图2 2是用来说明原子内部结构的示意图是用来说明原子内部结构的示意图.由图可知：原子是由由图可知：原子是由和和 组成，组成，原子核由和

20、原子核由和 和和组成组成.还有比它们更还有比它们更微小的结构，那就是（）。微小的结构，那就是（）。原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子夸克夸克 8 8、科学家经过长时间研究发现，分子是由、科学家经过长时间研究发现，分子是由 组成组成的；原子的结构与太阳系十分相似，是由的；原子的结构与太阳系十分相似，是由和和组成的；原子核是由更小的粒子组成的；原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 核外核外电子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，我们通常用、讨论宇宙中例如银河系的大小，我们通常用

21、作为长度作为长度单位，它表示单位，它表示。光年光年光在一年内通过的路程光在一年内通过的路程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“不同不同”）。组成物质的分子）。组成物质的分子 物质原物质原来的性质（选填：来的性质（选填：“保持保持”或或“不保持不保持”）不同不同保持保持1111、下列氢原子的各种模型图中，正确的是、下列氢原子的各种模型图中，正确的是 ()()A1212、液态的蜡在凝固时体积缩小，中间凹陷下去，这说明（、液态的蜡在凝固时体积缩小，中间凹陷下去，这说明（）A A、从液态到固态时，分子间距离变小，作用力变小、从

22、液态到固态时，分子间距离变小，作用力变小 B B、从液态到固态时，分子间距离变小，作用力变大、从液态到固态时，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、液态变为固态后分子间就无空隙了、液态变为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、气体分子间只有引力、气体分子间只有引力 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，人们开始研究原子的内部、汤姆生发现电子后，人们开始研究原子的内部结构，

23、提出了许多原子结构模型。由卢瑟福提出的结构，提出了许多原子结构模型。由卢瑟福提出的最为大家所接受的模型与下列各图较相似得是（最为大家所接受的模型与下列各图较相似得是（）A A 西红柿西红柿 B B 西瓜西瓜 C C 面包面包D D 太阳系太阳系D1515、1mm1mm3 3的油滴滴在水面上，充分扩散后的最大面积为的油滴滴在水面上，充分扩散后的最大面积为3m3m2 2，则油分子的直径约为，则油分子的直径约为 。3.3103.310-10-10m m1616、关于物态变化中体积发生的变化情况，下列说法正确、关于物态变化中体积发生的变化情况，下列说法正确的是（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，自身体积、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