第十章 小粒子和大宇宙

１.尘土、树木、水、火焰、空气、 星辰等，我们周围的一切，包 括有生命的和无生命的，都是物质 １.尘土、树木、水、火焰、空气、 　星辰等，我们周围的一切，包 　括有生命的和无生命的，都是物质 从无垠的宇宙到微小的基本粒子，物质以各种各样的形态展现着。

浩瀚的星空

大雁飞翔

用电子显微镜观察到的SARS病毒

物质是由分子或原子组成的。 DNA生物大分子结构 　示意图

英国物理学家汤姆生正聚精会神地做实验。

汤姆生 约瑟夫·约翰·汤姆生(Joseph　John　Thomson)1856年12月18日生于英国曼彻斯特郊区，汤姆生14岁进曼彻斯特欧文学院学习工程。1876年入剑桥大学三一学院，毕业后，进入卡文迪许实验室，在瑞利指导下进行电磁场理论的实验研究工作。1884年，年仅28岁便当选为皇家学会会员。同年末，又继瑞利之后担任卡文迪许实验室教授。 发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成，这种粒子就是“电子”。1897年汤姆生的发现，使人类认识了第一个基本粒子，这在物理学史上是有划时代意义的。 1906年，汤姆生由于在气体导电方面的理论和实验研究而荣获诺贝尔物理学奖。 1940年8月30日汤姆生在剑桥逝世。 J. J. Thomson (1856-1940)

卢 瑟 福   卢瑟福1871年8月30日生于新西兰的纳尔逊，他是12个孩子中的第四个。1895年获得奖学金进入英国剑桥大学,毕业于新西兰大学和剑桥大学。1898年到加拿大任马克歧尔大学物理学教授，达9年之久，这期间他在放射性方面的研究，贡献极多。1907年，任曼彻斯特大学物理学教授。1908年因对放射化学的研究荣获诺贝尔化学奖。1919年任剑桥大学教授，并任卡文迪许实验室主任。1931年英王授予他勋爵的桂冠。1937年10月19日逝世。 1911年，卢瑟福受“大宇宙与小宇宙相似”的启发，把太阳系和原子结构进行类比，提出了一个原子模型。他认为，原子象一个小太阳系，每个原子都有一个极小的核即原子核，核的直径在10-12厘米左右，这个核几乎集中了原子的全部质量，并带有之单位个正电荷，原子核外有电子绕核旋转，所以一般情况下，原子显中性。

《卢瑟福》日期：2004-07-26 作者：郑宪章 来源：新民晚报    他分明是米开朗基罗的《创世纪》中伸出右手指点亚当的老人，他指着半球剖面中的红点，向世界表明他发现了原子的核结构。他，就是20世纪最伟大的实验物理学家，可以与传说中的人类先驱相提并论。

物质可以是由原子组成的，而原子又是由原子核和位于原子核外的电子组成的。原子核好象太阳，而核外电子就仿佛是围绕太阳运转的行星。另外，电子除了绕着原子核公转以外，自己还有自转（叫做自旋），跟地球的情况差不多。一个原子就象一个小小的“太阳系”（图7） 原子核式结构模型

物质的组成、微观粒子 分子由原子构成。 原子 原子核 质子 中子 电子 质子和中子由夸克组成 大小排列顺序：分子 原子 原子核 质子 夸克 原子　原子核　　质子 　　　　　　　　　　　　　　　　中子　 　　　　　电子 质子和中子由夸克组成 大小排列顺序：分子　原子　原子核　质子　夸克 注意：所有这些微观粒子用肉眼是看不见的。即可看　　见的都是物质，如灰尘是物质不是分子。

看不见的运动 分子之间存在间隙。（实验） 分子在永不停息地运动着。（实验） 一切物体的分子都在永不停息地运动着,这种运动是无规则的,称为扩散运动.(如,湿衣服被晒干;炒菜时加盐,菜就有了咸味;香水瓶盖打开以后能闻到香味;) 注意：眼睛能看到的物体的运动都不是分子运动。例如：“刮风时漫天灰尘” “扫地时灰尘飞扬”。 分子之间存在引力，和斥力。（实验） 　物体很难被拉开，说明存在引力； 　物体很难被压缩，说明存在斥力。 　固体中分子作用力较强，所以有一定的体积和形状。 　液体中分子作用力较弱，所以有一定的体积，没有确定的形状。 　气体中分子作用力更弱，所以没有确定的体积和形状。

三、探索宇宙 哥白尼与日心说 哥白尼于1473年2月19日出生在波兰西部维斯杜拉河畔托伦城的一个商人家庭。家里兄妹四个，哥白尼是最小的。在他10岁时，父亲去世了，舅父卢卡斯承担起了抚育他的重任。主要精力放在从事天文学的研究上。1515年，哥白尼开始写作《天体运行论》一书。 1543年5月24日，伟大的波兰科学家哥白尼病逝。 在德国的开普勒总结出行星运动三定律、英国的牛顿发现万有引力定律以后，哥白尼的太阳中心说才更加的稳固。从后来的研究结果证明，宇宙空间是无限的，它没有边界，没有形状，因而也就没有中心。虽然哥白尼的观点并不完全正确，但完全正确的是他的理论的提出给人类的宇宙观带来了巨大的变革。 哥白尼 （1473-1543）

牛顿，是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家。1642年12月25日生于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村,1727年3月20日在伦敦病逝 苹果落地的故事——万有引力 “如果我看得更远那是因为站在巨人的肩上。” ——牛顿 牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。 牛顿（1642-1727）

1961年4月12日 人类首次邀游太空（“东方1号”飞船） 第一个进入宇宙空间的苏联航天员加加林所乘的10395磅重的东方1号航天飞船，于1961年4月12日莫斯科时间9时7分发射，在最大高度为310公里的轨道上绕地球一周，历时1小时29分，于上午10时55分降落在苏联境内。这次航天飞行使27岁的空军少校加加林驰名全球；他荣膺列宁勋章，并被授予苏联英雄和苏联航天员称号，并以加加林命名街道，为他建立纪念碑。     第一次发布有关太空飞行的正式报道时，莫斯科电台的一名广播员激动地说：“苏联已成功地将人送入太空。”通告重播3次。据塔斯社报道，加加林在他历史性的太空飞行中说的唯一的一句话是：“飞行在正常进行。我很好。” 进入太空的第一人-加加林

[1969]“阿波罗”登上月球 美国宇宙飞船“阿波罗11”号于1969年7月21日登上月球，美国宇航员尼尔·阿穆斯特朗率先登上月球，首次实现了人类登上月球的梦想。

2003年10月15日，神舟五号载人飞船发射成功，中国人几千年的飞天梦想终成现实。这次发射是人类探索太空历史上的一次重要成就。继俄罗斯和美国之后，中国成为世界上第三个将人类送入太空的国家。 中国太空第一人杨利伟

神州五号飞船发射生升空

升空后的神州五号飞船

太阳系九大行星： 水、金、地、火、木、土、天、海、冥

狮子座流星雨

课后练习题: 1.原子核是由( )和( )组成. 2.当水和酒精混合时,总体积就比预计的要( ),这个实验表明了( ) 1.原子核是由( )和( )组成. 2.当水和酒精混合时,总体积就比预计的要( ),这个实验表明了( ) 3.物体很难被拉开,说明分子之间存在( ),物体很难被压缩,说明分子之间存在( ) 4.在固体中,分子彼此靠得很近,因而固体有一定的( )和( );在液体中,分子靠在一起,但在一定限度内分子能运动或滑动,因而,液体没有确定的( ),但占有一定的( );在气体中,分子分离的较远,能自由地沿各个方向运动，因而,气体没有( ),也没有( ). 5.夏天,蚊子比较多,用“枪手”灭害灵在房间里喷几下，一会儿整个房间都充满了它的气味，这是利用了（ ）的知识。 6.防治“非典”期间，防疫人员把按比例配置好的消毒喷洒在教室外的走廊里，一会儿教室里也闻到了药味，这种现象说明了（ ）。 7.接触面磨平的两块铅，用力压紧可以使它们结合在一起，这说明分子之间存在（ ）力。 8.把下列微观粒子按空间尺度从大到小排列：原子，分子，质子，夸克，原子核 大小排列：（ ） 9.对于飘在空中的尘埃正确的说法是( ) A.它和一个原子差不多大 B.它包含有几个分子 C.它有几个”纳米” D.它是由许多分子组成的

谢谢！ 再见！！