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宇宙和微觀世界,第一節(jié),人教版九年級物理第十一章《多彩的物質(zhì)世界》,1．知道物質(zhì)是由什么組成的；2．了解固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)的分子的排列特點各不相同；3．了解分子的組成；4．了解原子的組成；,【學習目標】,一、宇宙是由物質(zhì)組成的,為了探索宇宙的奧秘，我們?nèi)祟惛冻隽舜罅康男难?，收獲了豐碩的成果。請大家說出你所知道的與宇宙有關的知識和人類探索宇宙空間的主要方式和手段。,我國很早就有嫦娥奔月的神話傳說，反映了人類對太空的向往……,在NASA官方網(wǎng)站的首頁上這樣寫道：“人類航天的先驅(qū)者是中國的萬戶……他是人類歷史上第一位航天員！”，而在廣袤的月球上有一座山，用他的名字命名：萬戶山！,上世紀50年代，前蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星；美國的“旅行者號”探測器已經(jīng)離開了我們的太陽系，奔向更加深遠的太空；現(xiàn)在人類正在為登陸火星而努力……,我們國家也已將自己的航天員送上了太空，并成功實現(xiàn)了太空行走；“嫦娥一號”已成功完成自己的使命，嫦娥工程的后兩步正緊鑼密鼓展開；我國也與俄羅斯簽署合作協(xié)議，聯(lián)合開展探測火星，并發(fā)射自己的火星探測器……,人類探索宇宙奧秘的方式和手段,旅行者號探測器,哈勃太空望遠鏡,射電望遠鏡,和平號空間站,航天飛機,勇氣號火星探測器,,中國太空探索的主要成就,通過全人類堅持不懈的努力，宇宙的神秘面紗正在一步步被揭開……,一、宇宙的基本結構,宇宙,銀河系,星系,,太陽系,,地月系:,我們的地月系由地球和月球組成；地球是人類賴以生存的家園，月球是我們夜間唯一的自然“光源”，同時也是人類未來探索太空和空間移民的理想基地。,,,地月系,一束光穿越銀河系要十萬年的時間（十萬光年）,地球和太陽所在的恒星系統(tǒng)，呈螺旋盤狀，銀盤的直徑約10萬光年，厚度約為1萬光年。銀盤由四條巨大的旋臂環(huán)繞組成，太陽就位于人馬座旋臂和英仙座旋臂之間的獵戶座旋臂上，離銀河系中心約3萬光年。,銀河系:,太陽系,,,,,,,,,,,,太陽系:,由一顆恒星：太陽，八顆行星：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組成。,太陽系的八大行星都圍繞太陽自西向東公轉(zhuǎn)的同時也在自轉(zhuǎn)，而金星是其中唯一一顆自東向西自轉(zhuǎn)的行星。,土星周圍有美麗的光環(huán)，事實上這些光環(huán)都是有一些小行星、隕石，塵埃組成。,在火星和木星之間有一條小行星帶，由許許多多直徑在10千米、100千米左右的小行星組成。,,地球和太陽所在的恒星系統(tǒng)，呈螺旋盤狀，銀盤的直徑約10萬光年，厚度約為1萬光年。銀盤由四條巨大的旋臂環(huán)繞組成，太陽就位于人馬座旋臂和英仙座旋臂之間的獵戶座旋臂上，離銀河系中心約3萬光年。,銀河系:,天文學家最近發(fā)現(xiàn)了位于銀河系邊界的“戒指”狀的星云?？茖W家們表示該星云周圍大約分布著0.5億至1億顆大小不一的星星。這一發(fā)現(xiàn)將有助于科學家們研究銀河系的誕生時間。,科學家們借助于先進的觀測技術和手段，對星系光譜進行研究發(fā)現(xiàn)：所有的星系都在遠離我們而去，宇宙中星系間的距離越來越大。據(jù)此我們可以知道我們的宇宙正在不斷地膨脹。,經(jīng)過這么多的了解，我們應該已經(jīng)知道：宇宙及其他一切天體都是由物質(zhì)組成的，而且所有的物質(zhì)都處在永不停息的運動和發(fā)展之中。,宇宙是由物質(zhì)組成的。,物質(zhì)又是由什么組成的呢？,二、物質(zhì)是由分子構成的,我們來想象一下這樣的現(xiàn)象：將一塊糖進行分割直到它不再有甜味時，這時還能叫糖嗎？顯然是不能的！失去甜味之前的最小狀態(tài)的微粒就叫糖分子,我們將保持糖的甜味這種基本性質(zhì)不變的最小微粒叫糖分子，所以，糖是由糖分子構成的。,同樣的道理，我們將一塊玻璃打碎，然后一直分下去，也可以分到保持玻璃基本性質(zhì)不變的最小微粒，玻璃的分子；而水可以分到水分子；鐵可以分成鐵分子，……,所以，一切物質(zhì)都是由分子組成的。分子：保持物質(zhì)原來（化學）性質(zhì)的最小微粒。,現(xiàn)在，請你們撕一張紙，直到你無法再撕為止，那么這些你認為的最小紙片是組成紙的分子嗎？不是，將紙放到顯微鏡下你會發(fā)現(xiàn)它依然非常大，還可以再分，直到分成一個個分子。,分子非常小，直徑在10-10m(0.1nm)左右，只有在電子顯微鏡下我們才能看到。,具有一定的體積和形狀,沒有確定的形狀，具有流動性,具有很強的流動性,很小,較小,很大,很大,較大,很小,閱讀課本并完成下面表格：,三、固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的微觀模型,固態(tài)物質(zhì)中，分子的排列十分緊密，分子間有強大的作用力。因而，固體有一定的體積和形狀。液態(tài)物質(zhì)中，分子沒有固定的位置，運動較自由，作用力比固體分子間小。因而液體沒有一定形狀，有流動性。氣體物質(zhì)中，分子非常散亂，間距很大，并以高速向四面八方運動，分子間作用力微弱。因而，氣體容易被壓縮，沒有固定的體積，有流動性。,,,四、原子及其結構,原子的結構與太陽系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周圍，有一定數(shù)目的電子在繞核運動。下面是幾種原子的結構模型：,科學研究發(fā)現(xiàn)，分子并非組成物質(zhì)的最小微粒，它們是由更小的微?！咏M成的，而原子則是由原子核和核外電子構成的。,湯姆生棗糕式原子結構模型,盧瑟福原子結構模型,原子核和核外電子也不是構成物質(zhì)的最小微粒，其中原子核是由質(zhì)子和中子組成的，而質(zhì)子和中子則是由更小的微?？淇私M成的，它們還能否再分，留給在座各位以后去研究。,原子的核式結構,原子,原子核,核外電子（帶負電）,,,質(zhì)子（帶正電）,中子（不帶電）,,五、納米科學技術1、納米是一個長度單位，符號是nm1nm＝10-9m一般分子的直徑大約為0.3～0.4nm,蛋白質(zhì)分子比較大，可達幾十納米，病毒的大小為幾百納米。2、納米科學技術是納米尺度內(nèi)的科學技術,科學研究表明：當物質(zhì)被細分到納米尺度，即物質(zhì)小顆粒的尺度小到1~100nm時，物質(zhì)原有的屬性一般會發(fā)生比較顯著的變化。例如，大塊金子是黃色的，10nm的金顆粒是綠色的，而1nm金顆粒是紅色的。人們對納米材料的研究正是利用它在某一特性方面的變化來改變原材料的效能。,,宇宙的組成：星系,物質(zhì)的組成,,物質(zhì)狀態(tài)的微觀模型,分子,原子,課堂小結,,固態(tài)：分子排列緊密，相互作用力很強，所以固體有一定的體積和形狀。,液態(tài)：分子排列較松散，沒有固定位置，作用力較小，因而液體無確定形狀，具有流動性。,氣態(tài)：分子沒有固定位置，間距很大，非常自由，作用力很小，因此氣體也具有流動性，易被壓縮。,原子及其結構,科學研究發(fā)現(xiàn)，分子并非組成物質(zhì)的最小微粒，它們是由更小的微?！咏M成的，而原子則是由原子核和核外電子構成的.,1、(2010上海市)下列星球中，屬于恒星的是（）A地球B月球C土星D太陽,D,課堂練習：,2．一百多年來，科學家們一直在微觀世界領域不懈地探索著。下列微粒按空間尺度從大到小排列的順序是（）A．分子夸克質(zhì)子電子B．分子原子核質(zhì)子夸克C．原子核電子質(zhì)子分子D．分子原子電子原子核,B,3．物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的時候，體積變化的正確說法是（）A．體積都變小；B．體積都變大；C．有的體積變大，有的體積變??；D．無法判斷。4．下列說法中，不正確的是（）A．固體有一定的形狀和體積；B．液體有一定的形狀和體積；C．液體有一定的體積，沒有一定的形狀；D．氣體沒有一定的形狀和體積。,B,B,5、下列關于分子的說法正確的是（）A、是微觀世界的最小微粒B、酒精與水混合后總體積減小，說明分子體積減小C、分子是保持物質(zhì)原有性質(zhì)的最小微粒D、以上說法都不對,C,6、蛋白質(zhì)是一種大分子，它的大小約有幾十（）A、厘米B、毫米C、微米D、納米,D,,7、圖2是用來說明原子內(nèi)部結構的示意圖.由圖可知：原子是由和組成，原子核由和和組成.還有比它們更微小的結構，那就是（）。,,原子核,核外電子,質(zhì)子,中子,夸克,,8、科學家經(jīng)過長時間研究發(fā)現(xiàn)，分子是由組成的；原子的結構與太陽系十分相似，是由＿＿＿和＿＿＿＿組成的；原子核是由更小的粒子組成，人們對微觀世界的探究是永無止境的。,原子,原子核,核外電子,質(zhì)子和中子,9、討論宇宙中例如銀河系的大小，我們通常用作為長度單位，它表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。,光年,光在一年內(nèi)通過的路程,10、物質(zhì)處于不同狀態(tài)時具有的物理性質(zhì)（選填：“相同”或“不同”）。組成物質(zhì)的分子物質(zhì)原來的性質(zhì)（選填：“保持”或“不保持”）,不同,保持,11、下列氫原子的各種模型圖中，正確的是(),A,12、液態(tài)的蠟在凝固時體積縮小，中間凹陷下去，這說明（）A、從液態(tài)到固態(tài)時，分子間距離變小，作用力變小B、從液態(tài)到固態(tài)時，分子間距離變小，作用力變大C、液態(tài)分子與固態(tài)分子不同D、液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)后分子間就無空隙了,B,13、氣體易被壓縮是由于（）A.氣體分子間無斥力B、氣體分子間只有引力C、氣體分子間距大，作用力小D、以上都不對,C,14、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子后，人們開始研究原子的內(nèi)部結構，提出了許多原子結構模型。由盧瑟福提出的最為大家所接受的模型與下列各圖較相似得是（）,A西紅柿,B西瓜,C面包,D太陽系,D,15、1mm3的油滴滴在水面上，充分擴散后的最大面積為3m2，則油分子的直徑約為。,3.310-10m,16、關于物態(tài)變化中體積發(fā)生的變化情況，下列說法正確的是（）A、主要的是物質(zhì)的分子在排列上發(fā)生了變化B、由于在物態(tài)變化中分子受外界條件影響，自身體積膨脹或收縮C、一切物質(zhì)受熱后體積都要變大D、水結冰后分子排列緊密，使其體積縮小,,A,