宇宙和微观世界

宇宙和微观世界第一节第十一章：多彩的物质世界1看书思考：1、你认识的宇宙是怎样的？2、你知道地球处于宇宙的什么位置吗？3、你有没有想过我们的宇宙及其中的一切都是由什么组成的吗？2宇宙：四方上下谓之宇，古往今来谓之宙。3…一、宇宙的基本结构…宇宙的基本结构总星系银河系河外星系太阳系地月系地月系:我们的地月系由地球和月球组成；地球是人类赖以生存的家园，月球是我们夜间唯一的自然“光源”，同时也是人类未来探索太空和空间移民的理想基地。（数十亿个）一束光穿越银河系要十万年的时间（十万光年）（几千亿颗恒星的一员）4

地球和太阳所在的恒星系统，呈螺旋盘状，银盘的直径约10万光年，厚度约为1万光年。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旋臂之间的猎户座旋臂上，离银河系中心约3万光年。银河系:5太阳系:由一颗恒星：太阳，八颗行星：水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星，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。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。在火星和木星之间有一条小行星带，由许许多多直径在10千米、100千米左右的小行星组成。6太阳水星金星火星天王星海王星地球木星土星7一、宇宙是由物质组成的1、地球及其他一切天体是由物质组成的，物质处于不停的运动和发展中2、光年(长度单位)：表示光在一年内所走的路程1l.y.=9.46×1015m3、宇宙的结构卫星行星恒星星系星系团宇宙8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去，宇宙中星系间的距离越来越大。据此我们可以知道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，宇宙及其中的一切都是有各种各样的物质组成的，而且所有的物质都处在永不停息的运动和发展之中。9宇宙是由物质组成的物质又是由什么组成的呢？10二、物质是由分子构成的11二、一切物质都是由分子组成的，分子是保持物质原来性质的最小微粒。分子非常小，如果把分子看成球形，一般分子的大小只有百亿分之几米，通常以10-10米（埃）做单位来量度，只有在电子显微镜下我们才能看到。12三、原子及其结构原子比分子还小，但原子并不是最小的颗粒，原子还可以再分。而原子则是由原子核和核外电子构成的，下面是几种原子的结构模型：

13汤姆生枣糕式原子结构模型卢瑟福原子结构模型14一、汤姆生的“葡萄干+蛋糕”模型151、原子由原子核和电子组成.

2.卢瑟福的原子的核式结构模型

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。卢瑟福2.原子核带正电，核外电子带负电，绕核高速运动。16质子和中子由夸克组成夸克设想的提出：

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。夸克轨迹图问题：质子和中子还能分吗?17原子的核式结构原子核和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。原子原子核核外电子（带负电）质子（带正电）中子（不带电）夸克18物质是由分子组成的，分子之间存在间隙且间距不同，所以不同物质会有不同的存在状态，都有哪几种状态呢？物质有三种存在状态——固态、液态和气态。四、固态、液态和气态的微观模型在冬天中，我们会发现一桶水结冰后会鼓起来，这说明它的体积变大了，一块蜡烛在熔化后体积变小了，……物质的状态改变，其体积也发生变化，主要是由于构成物质的分子在排列方式上（即分子间距）发生了变化。因而我们可以推出物质在固态、液态、气态时的特点：19分子间作用力分子排列特征固态固态液态气态有一定的形状和体积十分紧密很强分子只在平衡位置振动20分子间作用力分子排列特征液态固态液态气态没有确定的形状，有体积，且有流动性无固定位置比固态小分子振动时可改变位置21分子间作用力分子排列特征气态固态液态气态没有形状和体积，有流动性、易压缩极度散乱极小几乎为0除碰撞外都作匀速直线运动22固态：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。液态：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。气态：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。23五、纳米科学技术1、纳米是一个长度单位，符号是nm

1

n

m＝10-9m一般分子的直径大约为0.3~0.4nm,蛋白质分子比较大，可达几十纳米，病毒的大小为几百纳米。2、纳米科学技术是纳米尺度内（0.1nm~100nm)的科学技术,研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子。3、纳米科技新进展：24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1~100nm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。25课堂练习：1、下列关于分子的说法正确的是（）A、是微观世界的最小微粒B、酒精与水混合后总体积减小，说明分子体积减小C、分子是保持物质原有性质的最小微粒D、以上说法都不对C2、蛋白质是一种大分子，它的大小约有几十（）A、厘米B、毫米C、微米D、纳米D263、1mm3的油滴滴在水面上，充分扩散后的最大面积为3m2，则油分子的直径约为

。3.3×10-10m4、关于物态变化中体积发生的变化情况，下列说法正确的是（）A、主要的是物质的分子在排列上发生了变化B、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C、一切物质受热后体积都要变大D、水结冰后分子排列紧密，使其体积缩小A275、液态的蜡在凝固时体积缩小，中间凹陷下去，这说明（）A、从液态到固态时，分子间距离变小，作用力变小B、从液态到固态时，分子间距离变小，作用力变大C、液态分子与固态分子不同D、液态变为固态后分子间就无空隙了B6、气体易被压缩是由于（）A、气体分子间无斥力B、气体分子间只有引力C、气体分子间距大，作用力小D、以上都不对C287、汤姆生发现电子后，人们开始研究原子的内部结构，提出了许多原子结构