7.3探索更小的微粒

原子由原子核和核外电子组成.
卢瑟福
在原子的中心有一个很小 的核，叫做原子核．带正 电 原子的全部正电荷和几乎 全部质量都集中在原子核 里． 核外电子带负电，在核外 空间绕着核高速运动旋 转．
原子的核式结构 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空 旷”的，举一个简单的例子： 体育场 原子
原子核
汤姆生
建立物理模型是科学研究中的重要方法。物理 模型是在一些事实基础上，经过想像、类比等 论证提出的。它是否正确，需要实验的检验。
汤姆生的原子模型
在汤姆生的原子 模型中，原子是一个 球体；正电核均匀分 布在整个球内，而电 子都象西瓜籽那样镶 嵌在原子里面．
这个模型是 否正确呢?
正电荷 电子
原子的核式结构模型（原子行星模型）
原子核如此的小，是不是就不能再分？
问题： 原子核还能分吗?
人类认识原子核的结构和它的变化 规律，是从发现天然放射现象开始的。 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，打出一种粒子，经测定荷 质比知道它是氢原子核，叫做质子。以后又从氟、钠等原子核中 打出质子，从而断定质子是原子核的组成部分。 人们又发现绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核 的电荷跟质子电荷之比，据此卢瑟福猜想原子核内还存在另一种 质量跟质子差不多、不带电的粒子，称为中子。这一猜想被他的 学生查德威克用实验证实。
氧气分子
硫分子
金 刚 石
金 刚 石 分 子 结 构
石 墨 分 子 结 构
20个碳原子
足 球 烯
蛋白质分子
------化学变化中的最小粒子 什么是原子
• 原子一词来自希腊文，意思是“不可分割的。” 公元前4世纪，古希腊物理学家德谟克里特提出这 一概念，并把它当作物质的最小单元，但是差不 多同时代的亚里士多德等人却反对这种物质的原 子观，他们认为物质是连续的，这种观点在中世 纪占优势，但随着科学的进步和实验技术的发展， 物质的原子观在16世纪之后又为人们所接受，著 名学者伽利略、笛卡儿、牛顿等人都支持这种观 点。从近代物理观点看，原子只不过是物质结构 的一个层次，这个层次介于分子和原子核之间。
电子的发现 汤姆生：发现电子的伟大人物
19世纪末，电学兴起，这提供 了破坏原子的方法。在低压气体下放 电，原子被分为带电的两部分。1897 年，美国的汤姆生在研究该两部分电 荷时，发现其一带负电（称为电子）， 而另一个较重的部分则带正电。
电子存在的这一事实说明原子不再 是不可分割的.
原子的结构是怎样的 十九世纪末，汤姆生发现了电子， 并知道电子是原子的组成部分．由 于电子是带负电的，而原子又是中 性的，因此推断出原子中还有带正 电的物质．那么这两种物质是怎样 构成原子的呢？
原子核的组成
通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但 是不带电.是中性粒子.在对各种原子核进行的实验中， 发现质子和中子是组成原子核的两种基本粒子.
质子 原子核 中子
原子的结构
质子（正电） 原子核 原子 中子（不带电） 电子（负电） 质子数 电子数
•氢原子核(H)最简单，它就是一个质子，核外 有一个电子绕着它转； •氦原子核(He)是由2个质子和2个中子组成的， 核外有2个电子绕着它转； •锂原子核(Li)是由3个质子和4个中子组成的， 核外有3个电子分两层绕着它转。
质子和中子由夸克组成
夸克轨迹图
讨论： 1. 夸克还能再分吗？ 2. 如果能需要什么条件？
应该可以再分， 需要提高粒子的运动速 度,即建成大型的粒子 加速器．
道尔顿
汤姆逊
（原子）
（电子）
卢瑟福 （质子）
（盖 夸尔 克曼 ）
（查 中德 子威 ）克
单质 分子
中子 夸克 大分子 原子 核外电子
化 合 物
1919年，卢 中子的发现 瑟福用粒子轰 击氮核，得到 了质子，进而 J.Chadwick（查 猜想原子核内 存在不带电的 德威克），英国 物理学家（1891～ 中子，这一猜 1974），1935年因 想，在1932年， 被他的学生英 发现了中子获得 国物理学家查 诺贝尔奖．中子 德威克用实验 的发现被认为是 证实，并得到 原子核物理的诞 公认． 生．
想一想：
1.物质是由分子组成的，那么分子 能不能再分呢？
2.我国古代有这么一段话“一尺之 棰，日取其半，万世不竭”。 它表达了什么意思呢？
分子由原子组成
1. 不同原子组成的分子构成化合物
2. 相同原子组成的分子构成单质
化合物
单质
（1）不同原子构成的分子称 为化合物分子
水分子
氯化钠（食盐）
（2）相同原子组构成的分子称为单质分子
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既然原子核也是可分的，那么，质子 和中子能不能再分呢？
质子、中子等也有内部结构
微观世界的尺度
问题： 质子和中子还能分吗?
1964年盖尔曼提出夸克的设想， 认为夸克是比强子更深层次的粒子。 这是一种理论上假设的构成强子的 组成粒子，盖尔曼因此获得了1969年度诺贝尔物理学奖。
四、夸克设想的提出：
原子核
质子 夸克
1.请同学们将下列物质按照从小到大 顺序排列：
(1)一杯水 (2)电子 (3)小水滴 (4)氢原子 (5)水分子 (6)原子核 (7)质子 (8)夸克
顺序：
(8)夸克 < (2)电子 < (7)质子 < (6)原子核 < (4)氢原子< (5)水分子 < (3)小水滴 < (1)一杯水