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课件网) 苏科版(2024)八年级下册物理 第十章 从粒子到宇宙 第 3 课时 探索更小的微粒 一、分子的组成 科学家研究发现,分子是由原子(atom)构成的。 一个氧气分子是由两个氧原子组成的。 一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。 那么,原子是否还可以再分呢? 三、原子的组成 19 世纪末,英国物理学家汤姆孙(Joseph John Thomson,1856—1940)发现了比原子小得多且带负电荷的粒子———电子(electron),从而说明原子也是可分的。 1.汤姆孙发现电子 后来,很多现象能证明电子的存在并被利用: (1)X射线使气体电离产生电子; (2)光电效应(太阳光照在锌板上能向外不断辐射电子) (3)电视机的显像管就是在不断的向屏幕上发散电子而显光呈像的。 2.原子的核式结构模型 三、原子的组成 电子是带负电的,而原子是中性的,可见原子内部还有带正电的物质。这些带正电的物质和带负电的电子是怎样构成原子的,就成了当时物理学家们最关心的问题之一。 1911 年,卢瑟福(图 10-19)在实验的基础上提出了类似行星绕日的核式结构模型,如图 10-20 所示。 三、原子的组成 2.原子的核式结构模型 原子的核式结构的主要观点: (1)原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的,且正负电荷数量相等,整个原子呈电中性(即对外不显电性); (2)原子核位于原子的中心,电子受原子核吸引,绕核做高速运动; (3)原子核很小,但几乎集中了原子的全部质量。 若把原子核看成一个小球,则它的半径约为 10-15 m。如果把原子比作一个足球,那么原子核只有针尖般大小。 三、原子的组成 2.原子的核式结构模型 在公元前600年左右,人们就已经发现了摩擦起电现象,但在很长一段时间内,对物体带电的认识相当模糊。直到建立原子结构理论,摩擦起电现象才得到科学解释。 根据原子核式结构模型,原子核所带的正电荷和核外电子所带的负电荷数量相等,因此原子呈电中性。不同物质的原子核束缚电子的本领不同。 两种不同物质相互摩擦时,哪种物质原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一种物质上。失去电子的物体就会因缺少电子而带正电,得到电子的物体就会因有多余的电子而带等量的负电。 因此,摩擦起电并不是产生了电荷,只是电子由一个物体转移到了另一个物体。 四、微观粒子探索进展 在探索比分子更小的微观粒子的历程中,人们首先发现了电子。 1897年,英国科学家汤姆生(1856-1940)在研究原子时, 利用低压气体放电,发现原子被分为带电的两部分。其一带负电(称为电子),而另一个较重的部分则带正电。 进而认识到原子是由电子和原子核构成的。 1909-1911年,英国物理学家卢瑟福与他的合作者们做了用α粒子轰击金箔的实验。根据实验结果,卢瑟福提出了“原子核式结构”模型,得到了广泛的认可。 四、微观粒子探索进展 后来,人们又发现原子核是由质子和中子构成的 1919年,卢瑟福用α粒子从氮原子核中打出了质子。质子是带正电的粒子。 1932年,查德威克发现了中子,中子不带电,其质量和质子一样大小。 至此,人们认识到原子核是由质子和中子两种粒子组成的(氢原子核中只有质子,没有中子),人们把质子和中子统称为核子。 四、微观粒子探索进展 核外电子数和核内质子数相等,故整个原子不显电性。 一个电子带一个单位的负电荷; 一个质子带一个单位的正电荷; 中子不带电; 中子的质量和质子的质量相等; 四、微观粒子探索进展 四、微观粒子探索进展 质子和中子都是由被称为夸克的更小微粒构成。 1961年,盖尔曼提出夸克猜想,认为质子和中子由更小的粒子夸克组成。 每个质子或中子都是由三个夸克粒子组成的。 一系列高能物理实验证实了这一说法的合理性。 ... ...