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1、宇宙和微观世界,第一节,第十一章：多彩的物质世界,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？,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。,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NASA官方网站的首页上这样写道：“人类航天的先驱者是中国的万户他是人类历史上第一位航天员！”，而在广袤的月球上有一座山，用他的名字命名：万户山！,上世纪50年代，前苏联发射了第一颗人造地球卫星
2、；美国人阿姆斯特朗第一次将人类的脚印留在月球上；美国的“旅行者号”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,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；“嫦娥一号”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，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，宇宙的神秘面纱正在一步步被揭开,宇宙的基本结构,总星系,
3、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）,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1
4、0千米、100千米左右的小行星组成。,太 阳 系,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:,天文学家最近发现了位于银河系边界的“戒指”状的星云。科学家们表示该星云周围大约分布着0.5亿至1亿颗大小不一的星星。这一发现将有助于科学家们研究银河系的诞生时间。,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
5、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。,宇宙是由物质组成的,物质又是由什么组成的呢？,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它不再有甜味，这时的微粒还能叫糖吗？显然是不能的！,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，所以，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；铁可以分成铁分子，,所以，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。,现在，请你们撕一张纸，直到你无法再撕
6、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。,分子很小，用肉眼都不能见到，只能借助电子显微镜才能看到，那么分子是不是最小的微粒呢？我们还以分割糖粒为例，倘若分割到分子尺度时，它还保持着糖的性质，也就是说它还甜。如果再分下去，不再有甜味的小微粒就不再是糖了，得到的不再有甜味的小微粒就是原子，说明物质是由分子组成，分子又是由原子组成的。原子的半径大约为10-10m，人们肉眼可以看见的最
7、小灰尘，其中也包含了大约1015个原子。,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：,汤姆生枣糕式原子结构模型,卢瑟福原子结构模型,原子结构示意图,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）,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。
8、,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：,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,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,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,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。
9、,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。,五、纳米科学技术 1、纳米是一个长度单位，符号是 nm 1 n m10-9 m 一般分子的直径大约为0.30.4nm,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（0.1nm100nm)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：,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
10、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。,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,C,2、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,D,3、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。,3.310-10m,4、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
11、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,A,5、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,B,6、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,C,7、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（）,A、西红柿,B、西瓜,C、面包,D、太阳系,D,8、物质是由分子和原子构成的，而原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成，请你试着回答：为什么物体对外不显电性？,答：因为物体内原子核所带的正电荷总数与电子所带的负电荷总数相等，所以，一般情况下物体对外不显电性。,课堂小结：,宇宙的组成,物质的组成,物质状态的微观模型,分子,原子,谢谢,
