12.1走进微观（课件36页）2025-2026学年八年级物理全册沪科版（2024）

(课件网) 12.1 走进微观 一、探索微观世界的历程 人类对物质组成的探索从未停止，从古代的哲学猜想到现代的科学实验，我们对微观世界的认识不断深化。 古代思想家早已提出关于物质构成的猜想。古希腊哲学家德谟克利特认为，万物都是由不可分割的微小粒子 ———�原子” 构成的，“原子” 一词在希腊语中意为 “不可分割”。我国古代思想家墨子也提出了 “端” 的概念，认为物质被分割到最后会得到不可再分的最小单元。 17 世纪，科学家通过实验开始建立对微观世界的科学认识。英国科学家罗伯特 胡克用自制显微镜观察软木薄片，发现了类似小房间的结构，将其命名为 “细胞”，开启了微观观察的先河。19 世纪初，英国科学家道尔顿提出了近代原子学说，认为物质是由原子构成的，原子是不可再分的实心球体，同种原子的性质和质量都相同。 19 世纪末到 20 世纪初，一系列重大发现推动了微观世界研究的飞跃。汤姆生发现了电子，打破了 “原子不可再分” 的传统观念，提出了 “葡萄干布丁” 模型，认为原子是一个带正电的球体，电子像葡萄干一样镶嵌在其中。卢瑟福通过 α 粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，认为原子中心有一个很小的原子核，电子在核外绕核运动。之后，玻尔、薛定谔等科学家进一步完善了原子结构理论，逐步揭开了微观世界的神秘面纱。 二、物质的微观构成 （一）物质由分子组成 我们身边的一切物质，无论是固态、液态还是气态，都是由极其微小的粒子 ——— 分子组成的。分子是保持物质化学性质的最小微粒。 分子的体积非常小，通常以 10 米为单位来度量（1 纳米 = 10 米，分子直径约为 0.1 纳米左右）。例如，一个水分子的直径约为 4×10 米，如果把水分子紧密排列，1 立方厘米的水中大约含有 3.35×10 个水分子，这么多的分子如果让一个人去数，每秒数 1 个，大约需要数 1 万亿年才能数完。 分子之间存在空隙。将 50 毫升水和 50 毫升酒精混合后，总体积小于 100 毫升，这是因为水分子和酒精分子之间存在空隙，混合时分子相互填充了对方的空隙。固体和液体分子之间的空隙较小，气体分子之间的空隙较大，所以气体容易被压缩，而固体和液体很难被压缩。 （二）分子由原子构成 分子并不是微观世界的最小单元，分子是由原子构成的。例如，一个水分子（H O）由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成；一个二氧化碳分子（CO ）由 1 个碳原子和 2 个氧原子构成。 不同的物质由不同的原子构成，原子的种类决定了元素的种类。目前，人类已经发现的元素有 118 种，正是这些种类有限的原子，通过不同的组合方式构成了千千万万种不同的物质。 （三）原子的结构 原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的。原子核带正电，电子带负电，电子在原子核的引力作用下绕核做高速运动。 原子核的体积非常小，只占原子体积的几千亿分之一，但原子的几乎全部质量都集中在原子核上。原子核是由质子和中子组成的，质子带正电，中子不带电，一个质子所带的电荷量与一个电子所带的电荷量相等。 不同原子的核内质子数不同，质子数决定了原子的种类。例如，氢原子的核内只有 1 个质子，氦原子的核内有 2 个质子，碳原子的核内有 6 个质子。核外电子的数量与核内质子数量相等，所以整个原子呈电中性。 电子的质量很小，约为质子质量的 1/1836。电子在核外的运动状态比较特殊，它不像行星绕太阳那样有固定的轨道，而是在一定的空间范围内做无规则的高速运动，我们可以用 “电子云” 来描述电子在核外空间出现的概率分布。 三、微观粒子的特性 （一）微观粒子在永不停息地做无规则运动 一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，这种运动叫做分子的热运动。温度越高，分子的热运动越剧烈。 ... ...