1.探索微观世界的历程解析
自然观察探索大自然的奥秘
自然观察探索大自然的奥秘自然观察：探索大自然的奥秘自然是世界上最伟大的创造之一，它给予我们丰富多样的生命、壮丽秀美的景色，以及无尽的奇妙之谜。
为了更好地了解和欣赏大自然的奥秘，人们进行自然观察，通过观察和探索，揭开自然的面纱，领略大自然的神秘与美妙。
一、微观世界的探索微观世界是大自然的一个神秘领域，它包含了无数微小生物和微小事物。
通过放大镜或显微镜观察这个世界，我们可以看到细胞的结构、微生物的活动，甚至可以观察到微小的昆虫和植物。
这些微观世界中的生命形式，常常呈现出令人叹为观止的美丽和复杂。
例如，在显微镜下观察到的蝴蝶翅膀上的鳞片，它们彩虹般的颜色令人惊叹。
又或者，在水滴中观察到的浮游生物，它们的身体构造独特，生活方式也异常有趣。
通过微观世界的探索，我们能够更好地理解生命的起源和生态系统的复杂性。
二、生物多样性的观察大自然是一个生命的宝库，拥有丰富多样的生物种类。
通过观察和研究，人们发现了数以百万计的生物物种，其中许多尚未被发现或被完全了解。
生物多样性的观察工作，帮助我们了解物种之间的相互作用，维持生态平衡的重要性，以及如何保护和利用这些宝贵的生物资源。
在自然观察中，我们可以观察到各种各样的动植物，它们栖息在不同的地理环境中，展示出独特的适应特征和生存方式。
例如，观察狮子在草原上捕猎、观察鸟类迁徙、观察蚂蚁的地下社会组织等等，这些观察让我们惊叹于生物的智慧和多样性。
通过这些观察，我们能够更好地了解自然界的生态系统，从而提出更好的保护措施，维护生态平衡。
三、地质奇观的探索不仅生物世界有其奥秘，地球的地质构造也是一个让人着迷的领域。
通过观察大自然中的地质奇观，我们可以了解地球的演变历程和地质力量的巨大影响。
例如，令人惊叹的大峡谷、神秘的溶洞、壮丽的山脉和火山爆发等，这些地质奇观都是自然长时间作用的结果。
观察和研究这些地质奇观，不仅能够了解地球的形成与演化，还能揭示地球活动对人类生活的重要性。
四、天文观测的奥秘宇宙是自然探索中最为浩渺和神秘的领域之一。
人类探索微观世界的大致历程和新进展
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探索生命的微观世界
探索生命的微观世界在探索生命的微观世界中，我们进入了一个神秘而奇妙的领域。
通过现代科技的进步，我们能够深入了解微观世界中的生命现象和微小的生物体。
本文将探讨微观世界中的生命体、细胞结构以及微生物的生存与影响。
一、微观世界中的生命体微观世界中存在着各种形态各异的生命体，它们构成了生命的多样性。
从单细胞到多细胞的过程中，生物在微观世界中经历了亿万年的演化，逐渐形成了繁复而复杂的生态系统。
细菌、真菌、原生动物等微生物属于微观世界中的生命体。
它们非常微小，只能在显微镜下被观察到。
尽管微小，但这些生物对我们的生活产生了重要的影响。
例如，细菌在自然界的循环过程中起着关键作用，它们能分解有机物质，促进养分的循环。
真菌则可以分解有机物并提供养分给其他生物。
二、细胞的基本结构细胞是生命的基本单位，在微观世界中占据着重要地位。
所有的生物都是由一个或多个细胞组成的。
细胞由细胞膜、细胞质和细胞核等组成。
细胞膜是细胞的外层，它控制着物质的进出。
细胞质包含了细胞内的各种器官，如线粒体、内质网等。
细胞核则是细胞的控制中心，它包含了遗传物质DNA，指导着细胞的生长和功能。
细胞结构的复杂性使得生命能够在微观世界中展现出无限的多样性。
三、微生物的生存与影响微生物是微观世界中最小的生命体，它们在生态系统中发挥着重要的作用。
微生物有利于维持生态平衡，同时也会对我们的生活产生重要的影响。
首先，微生物在自然界中的循环中起到了关键的作用。
例如，氮循环中的一种细菌可以将大气中的氮转化为植物可以利用的形式，促进植物的生长。
同时，微生物也参与了有机物质的分解和循环，从而维持了生态系统的平衡。
其次，微生物对人类的健康和疾病有着重要的影响。
一些微生物是人类的益生菌，它们帮助我们消化食物、维持肠道的健康。
然而，一些微生物也可以引起疾病，如细菌感染和病毒感染。
通过对微生物的研究，科学家们能够更好地了解疾病的机理，并开发出相应的治疗方法。
最后，微生物对环境的影响也不可忽视。
人类探索微观世界的历程
人类探索微观世界的历程
人类探索微观世界的历史可以追溯到古希腊时期，当时西蒙内斯•梅勒斯（simonides of scepsis）和利奥芬•特拉斯•恩尼斯（Leisthenes of Thrace）就进行了一些简单的说明图，以解释有机物质的组成。
至16世纪，奥古斯丁•霍夫曼（Augustinus of Hippo）提出了首个系统性的有机体理论，认为生命可以归结为单一的物质单位，并举出了一些证据与例子。
18世纪到19世纪，爱德华•梅伦(Edward Mellan)、路易•甘萨尔(Louis Pasteur)等人发展派出不同的观点，偏向于将病原体视为微生物实体，并继续加强他们关于仅在显微镜下能被观察到的微生物的熊。
最终，洛文•伯克（Louis Burke）发展出了一个定性到定量的改进模型，被认为是现代微生物学的开端。
之后，波拉斯•米利科(Paulus Miliku)和康索尔•耶拿(Constantine Jena)等学者也交出了多元模型。
康斯坦婷•李文森（Constatin Levenson）用单细胞实验证明了细胞的隔离，为更深入的活细胞实验提供了可信的理论基础。
此后，艾伦•特里曼（Alan Turing）等科学家和数学家也为人类研究微观世界做出了巨大贡献，他们提出使用数学等手段来探究自然界的模型，这为后来的科学研究提供了丰富的思路，包括：微生物、细胞、逆变体、基因等。
最终，这些理论和思路经由科学技术的发展为目前人类探索微观世界提供了坚实理论基础。
物理学中的微观世界和粒子物理学
物理学中的微观世界和粒子物理学物理学是研究自然界基本规律和物质结构的科学。
在物理学的发展历程中，科学家们逐渐深入地探索了物质的微观世界，揭示了一系列令人惊奇的现象和基本粒子。
本文将介绍物理学中的微观世界和粒子物理学，让我们一窥这个神秘而奇妙的领域。
微观世界的探索1.物质的组成物质是由大量微小的粒子组成的。
在宏观世界里，我们能看到的三种基本物质形态分别是固体、液体和气体。
而微观世界里，物质由原子、分子、电子、光子等基本粒子组成。
2.原子结构原子是物质的基本单位，由原子核和核外电子组成。
原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。
电子带负电，围绕原子核运动。
原子核和电子之间的相互作用力保持了原子的稳定性。
3.分子与化学反应分子是由两个或多个原子通过共价键连接在一起形成的。
分子间的相互作用力决定了物质的化学性质。
化学反应是分子间原子重新组合的过程，产生新的物质。
4.量子力学量子力学是研究微观粒子运动规律的学科。
在量子世界里，粒子的行为表现出波粒二象性，即既有粒子性质，又有波动性质。
量子力学揭示了微观粒子的一些奇特现象，如叠加态、纠缠态等。
粒子物理学1.基本粒子粒子物理学研究的是物质的最基本组成部分，即基本粒子。
基本粒子分为夸克、轻子、玻色子三大类。
夸克是构成原子核的基本粒子，分为上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克。
轻子是带电粒子，包括电子、μ子、τ子等。
玻色子是传递相互作用的粒子，如光子、胶子等。
2.粒子加速器为了研究基本粒子，科学家们建造了粒子加速器。
粒子加速器通过电磁场加速带电粒子，使其达到高能量，然后让粒子在相互作用中产生新的粒子。
常见的粒子加速器有大型强子对撞机（LHC）、质子-质子碰撞机（PP Collider）等。
3.粒子相互作用粒子之间存在四种基本相互作用：强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。
强相互作用是粒子物理学中最强的相互作用，负责维持原子核的稳定性。
北师大版九年级物理全册 16.1 探索微观世界的历程 教案
16.1 探究微观世界的历程一、素质教育目标(一)知识目标1 宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。
2 固态、液态、气态的分子组成特点。
3 原子的核式结构模型。
4 大致了解物质世界从微观到宏观的尺度。
5 纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。
(二)能力目标通过实验探索、交流讨论，培养学生的动手能力和探索真理的科学态度、方法。
(三)情感体验目标通过了解人类探索太阳系及宇宙的历程、人类探索微观世界的历程，认识人类的探索将不断深入。
学生在学习中了解、感受科学发展过程中蕴藏着浓郁的科学精神和人文情操，帮助学生建立科学的物质观和世界观，以科学的态度去看待客观世界和人类的生活空间、生存环境。
二、教学设想1 重点、难点、疑点物质是由分子和原子组成的及原子的核式结构模型是重点。
学生对微观世界“小”的概念的建立和探索微观世界的科学方法的形成过程是难点和疑点。
2 课型及基本教学思路本节课内容为新授课。
教学中提倡通过图片展示各种分子、原子，利用多媒体手段帮助学生认识微观结构和物质微观结构的探究历程，从而激发学生的学习兴趣。
其中可演示一些现象来说明不同的物质具有不同的性质，分子是能够独立存在并保持物质性质的最小微粒。
对于原子的核式结构模型的介绍，应通过各种教学媒体来呈现，帮助学生认识物质的微观结构及其探究历程。
教学中可让学生提出各种自己的猜想和假设，通过交流、讨论，调动学生学习的积极性。
提倡在教学过程中能够将物理学发展中，对某一问题不同看法的争论过程展示给学生，说明经过一段时间后，才形成了今天人们形成共识的理论和观点，不提倡只将今天认为正确的观点直接教给学生。
提倡教学过程中应该将今天还没有解决的问题或有疑问的问题告诉学生，号召学生继续探索，不提倡给学生所学的知识都是完美无缺、已经到头的感觉。
三、教具挂图、有条件的可用多媒体图文并茂的展示各种原子、分子和原子核的模型。
四、教学步骤(一)教学流程1．情境导入教师让学生观察教科书的插图，启发学生：我们人类观测到宇宙中隐藏着无穷的奥秘。
《探索微观世界的历程》 教学设计
《探索微观世界的历程》教学设计一、教学目标1、让学生了解人类探索微观世界的重要历程和关键人物的贡献。
2、使学生理解微观世界的基本概念和相关理论。
3、培养学生的科学思维和探究精神，激发学生对科学的兴趣。
二、教学重难点1、重点（1）人类探索微观世界的主要阶段和重大发现。
（2）微观世界的基本概念，如原子、分子等。
2、难点（1）理解微观粒子的特性和相关理论。
（2）体会科学探索的方法和精神。
三、教学方法1、讲授法讲解人类探索微观世界的历史进程和相关科学知识。
2、讨论法组织学生讨论微观世界的奥秘，激发学生的思维。
3、多媒体辅助教学法通过图片、视频等多媒体资源，帮助学生直观感受微观世界。
四、教学过程1、课程导入（5 分钟）通过展示一张微观世界的精美图片，如细胞内部结构，引发学生的兴趣，提问学生对微观世界的了解和好奇之处，从而引出本节课的主题——探索微观世界的历程。
2、古代的微观猜想（10 分钟）讲述古代哲学家对物质构成的思考，如古希腊哲学家德谟克利特提出的“原子论”。
强调这只是一种猜想，没有科学实验的支持，但为后来的研究奠定了思想基础。
3、近代的科学突破（20 分钟）（1）介绍道尔顿的原子学说，讲解道尔顿如何通过定量实验和逻辑推理，提出原子是不可再分的实心球体的观点。
（2）讲述汤姆生发现电子的过程，以及他提出的“葡萄干布丁”原子模型，让学生了解原子结构的初步认识。
4、微观世界的深入探索（20 分钟）（1）讲解卢瑟福的α粒子散射实验，以及他提出的原子核式结构模型，让学生理解原子的中心有一个很小但质量很大的原子核。
（2）介绍玻尔的原子模型，强调其对原子能级和量子化概念的引入，使学生初步接触量子力学的思想。
5、现代微观世界的研究（15 分钟）（1）讲述量子力学的发展，如薛定谔方程的提出，让学生了解微观粒子具有波粒二象性。
（2）介绍现代科技手段，如电子显微镜、扫描隧道显微镜等，如何帮助人们更深入地观察和研究微观世界。
小粒子与大宇宙 知识讲解
小粒子与大宇宙【学习目标】1.知道物质是由分子和原子组成的；2.了解原子的模型，了解人类探索微观世界的历程，知道这种探索将不断深入；3.知道分子的无规则运动；4.了解人类探索宇宙的历程。
【知识网络】【要点梳理】要点一、走进微观1.自然的尺度：宇宙的大尺度、我们眼前看到的是尺度是宏观尺度，不能用肉眼直接看到的是微观尺度。
2.物质的组成：通常，物质是由分子或原子组成的。
3.微观粒子：（1）分子由单个原子组成，“单原子分子”；分子由多个原子组成，“多原子分子”。
（2）原子核式结构模型：原子的中心叫原子核，原子核周围有电子。
（3）原子核的结构：质子和中子，质子带正电，中子不带电。
（4）质子和中子有更小的粒子“夸克”组成。
（5）借助不断完善的粒子加速器，发现了μ子、π介子、K介子、Λ超子、Σ超子、及τ子等400余种粒子。
要点诠释：原子核的体积小，密度大，几乎集中了原子的全部质量。
原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，核外电子带负电。
原子核所带正电荷数和核外电子所带的负电荷数相等，所以原子不显电性。
要点二、看不见的运动1.分子的热运动：（1）通常，物质是由大量分子构成的，分子间有空隙；如：水与酒精混合后总体积变小。
（2）分子在永不停息的做无规则运动；温度越高，分子无规则运动越剧烈。
（3）分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力。
吸引力：铅块挤压吸引；拉断铁丝比棉线难；两滴水银靠近会自动结合成一滴。
排斥力：固体、液体很难被压缩。
2.物质中的分子状态:物质状态分子间距分子间作用力特征固体比较小比较强有体积和形状，不能流动。
液体比较大较弱有体积，无形状，能够流动。
气体更大更弱无体积，无形状，能够流动。
要点诠释：1.不同物质内部分子间空隙的大小不同；同种物质在不同情况下分子间的距离也会不同，比如温度、压强等的变化，都会影响分子间的距离。
2.物体的温度越高，分子的运动越剧烈。
由于分子的运动与温度有关，所以分子运动又称为热运动。
1探索微观世界的历程
电子的发现，打破 了原子不可分的概 念，是人类对物质 结构认识上的一次 飞跃，并掀起了新 一轮探索物质微观 结构的热潮。
汤姆孙（1856－1940）
从1909年到1911年， 英国科学家卢瑟福等 人无数次地用高速α粒 子轰击金箔，发现原 子中带正电的物质只 占很小的体积，但密 度很大，几乎集中了 原子的全部质量。
1964年，美国物理学家盖尔曼在费米、杨振 宁、坂田昌一的研究基础上，提出了质子、 中子、介子、超子等都是由三种基础粒子组 成，它们分别称为上夸克、下夸克、奇异夸 克，科学界把这一模型称为夸克模型。
电子
原 子 核 原子
中子 质子
夸克
原子核
质子 中子
夸克
华裔科学家丁肇中在1974年又发现了一种称 为J／Ψ的粒子，因此获得1976年诺贝尔物 理学奖。
卢瑟福（1871－1937）
卢瑟福的实验让人们认识到原子虽小，里面却 十分空旷，如果我们将原子放大成直径上百米 的足球场，在其中央有一颗称为原子核的小米 粒，其直径不到原子直径的万分之一，而它的 质量却占整个原子质量的99.94％以上。
1919－1932年，卢瑟福和他的学技术是20世纪90年代出现的一门新兴 技术。它是在0.1～100 nm尺度的空间内， 研究电子、原子和分子运动规律和特性的 崭新技术。
纳米牛仔裤
纳米零件
纳米薄膜
第十六章 粒子和宇宙
探索微观世界的历程
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思维的火花
“正像绿墙是由 树干和枝叶组成 似的，大自然的 万物都由看不见 的微小粒子—— 原子构成。原子 不能消失，但也 不会无中生有。” ——德谟克利特
德谟克利特（公元前460—公元前370）
德谟克利特的原子论
缺少科学的实验基础，
物理学习的奇妙旅程从微观到宏观探索世界的结构
物理学习的奇妙旅程从微观到宏观探索世界的结构物理学习的奇妙旅程：从微观到宏观探索世界的结构物理学作为自然科学的一门重要学科，通过研究物质和能量的基本规律，揭示了自然界的奥秘。
学习物理学，就像踏上一场奇妙的旅程，从微观到宏观，我们可以深入探索世界的结构，从而更好地理解和改变我们身边的一切。
一、微观世界的奥秘微观世界是物理学探索的起点，它涉及到物质的最基本构成和微观粒子的运动规律。
原子和分子是构成物质的基本单元，它们之间的相互作用决定了物质的性质和行为。
在微观世界中，我们需要了解原子核的结构、电子的轨道分布以及粒子之间的相互作用力，这些知识将帮助我们理解化学反应、材料的性质等重要概念。
量子力学是研究微观世界的物理理论，它揭示了微观粒子的行为方式和性质。
学习量子力学，我们将遇到波粒二象性、不确定性原理等概念，这些概念挑战着我们对世界的常识和直觉。
然而，正是这种挑战，使我们能够更深入地理解微观世界的规律，并为诸如量子计算、量子通信等领域的科学与技术发展奠定基础。
二、宏观世界的物理规律微观世界是宏观世界的基础，它们之间存在着紧密的联系。
当我们从微观世界跳跃到宏观世界时，物理规律的尺度和表现形式都发生了变化。
而这种变化，正是我们探索世界的乐趣所在。
力学是研究宏观物体运动和力的学科。
从牛顿力学到相对论力学，我们对物体的运动轨迹、速度和加速度等的研究，让我们对运动世界有了更全面的认识。
力学的应用十分广泛，从天体运动到机械工程，我们无处不见力学的身影。
热学是研究能量传递和转化的学科。
研究热力学，我们可以了解热量、温度和热能的概念，掌握热力学定律和循环过程的原理。
热学的知识可应用于能源利用、热力学工程等领域，推动着人类社会的发展。
电磁学是研究电荷和电磁场相互作用规律的学科。
学习电磁学，我们将认识到电场和磁场的产生与作用，以及电磁波的性质与传播。
电磁学在通信技术、电子工程等领域的应用非常广泛，为现代社会的高速发展提供了巨大的动力。
北师大版 九年级物理上册 第十六章 第一节《探索微观世界的历程》教学课件
新课导入 学生活动——————思维的火花
“正像绿墙是由树干和枝叶组 成似的，大自然的万物都由看 不见的微小粒子——原子构成。 原子不能消失，但也不会无中 生有。”
——德谟克利特
德谟克利特（约公元前460—约公元前370）
新课导入 思维的火花
走向科学
新课导入 思维的火花
走向科学
用场离子显微镜拍摄的 DNA分子结构 钨针针尖上的原子图样
(3)纳米科技的发展及前景 ①纳米科技的发展：今天，纳米催化剂大幅度提高了催化作用;用纳米颗粒 粉体制成的纳米材料显示出比一般材料更为优异的性能;纳米炸药也显示出 更大的威力②纳米科技的前景：展望未来，由于可以通过精确地控制原子或 分子来制造产品，生产过程中将不会产生副产品和废物；利用纳米技术，人 类还可能在原子和分子尺度上诊断和治愈疾病，甚至修补细胞；人类可以将 导线做得更细，开关做得......应用纳米技术，必将迎来一场新的技术革命。
新课讲解
2.纳米和纳米科技 (1)纳米：10-9 m是一个长度单位，称作纳米，符号为nm。纳米这个单位很小 ，10个氢原子排列起来的长度约为1nm，1 nm= 10-9 m。 (2)纳米科技:纳米科技指的是，当人们力图在纳米尺度上了解和控制物质时 ，所发现的许多新现象，所发明的许多新技术。
新课讲解
人们把物质由原子构成的学说称为原子论。在17世纪下半叶和18 世纪，以玻意耳和道尔顿为代表的科学家复活并确立了原子论。
新课讲解
(2)分子论的确立 1811年，意大利科学家阿伏伽德罗指出，无论化合物还是单质,它们一般
并不是直接由原子组成的，而是由几个原子相结合的分子构成的。把物质由 分子和原子构成的学说称为原子一分子论。 (3)近代原子一分子论确立的事实: ①多数物质可由其他物质通过化学反应合成,这些物质称为化合物； ②-些物质不能由其他物质通过化学反应来合成，这些物质称为单质，也称为元素； ③原子是元素保持化学性质不变的不可再分的最小单元，不同元素的原子不同； ④单质的分子由同种原子构成，化合物的分子由两种或两种以上的原子构成。
中考物理专项训练：人类探究微观世界的历程(含解析)
人类探究微观世界的历程一．选择题（共16小题）1．（2015•济宁）人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期．以下是科学家及提出的原子结构假设模型（如图所示），其中符合原子结构模型建立先后顺序的是（）A.①→②→③B.③→②→①C.①→③→②D.③→①→②2．（2015•南京）小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后，有下列认识，其中正确的是（）A.扫地时灰尘飞舞能说明分子在做无规则运动B.海绵容易被压缩能说明分子间有空隙C.在探索比分子更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了质子D.宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的3．（2015•南京二模）关于粒子和宇宙，下列认识正确的是（）A.质子带正电荷，中子不带电B.雾霾是由于固体分子不停运动形成的C.地球等行星围绕太阳转动，太阳是宇宙的中心D.炭笔画出的连续的线放大后不连续，说明分子间有空隙4．（2015•黄浦区一模）下列原子模型按照建立的先后顺序排列正确的是（）A.①②③B.③②①C.②①③D.③①②5．（2015春•南京期中）面对宇宙万物，人们从没有停止过探究，下列说法中正确反映人类探究结果的是（）A.原子结构与太阳系很相似，质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕核运动B.质子和中子不可以再分C.在天文学中，用“光年”作为距离的单位D.原子核是由电子、质子和中子组成的6．关于粒子和宇宙，下列表述中正确的是（）A.宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星是绝对不动的B.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体C.在微观粒子中，空间尺度从大到小的排列是：电子、原子核、原子、分子D.固体、液体很难被压缩是因为分子间存在引力7．人类对于宇宙的探索是在一次次挫折中不断向前发展的，比如俄罗斯“福布斯﹣﹣土壤”火星探测器在地球近地轨道上因主发动机启动失败而无法变轨．经查，是太空中的带电粒子对机载计算机系统产生影响导致程序出错．下列粒子中，首先可以排除对计算机系统产生影响的粒子是（）A.电子B.质子C.中子D.氦核8．下列说法中正确的是（）A.谱线“红移”现象说明星系在逐渐靠近我们B.在天文学中，用“光年”作为时间单位C.原子是由原子核和核外电子组成的D.太阳是宇宙的中心，地球是太阳的一颗行星9．关于粒子和宇宙的说法正确的是（）A.汤姆生发现电子说明原子是可分的，电子带的负电荷数与质子带的正电荷数相等时，物体对外不显电性B.扫地时尘土飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动C.运动场用的塑胶跑道比一般跑到好，这是因为塑胶跑道延展性好D.把10毫升酒精和10毫升水混合在一起，体积等于20毫升10．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（）A.物理学家汤姆孙发现电子从而揭示了原子是有结构的B.闻气味能鉴别醋和酱油是因为分子间有相互作用力C.宇宙是由物质组成的，恒星是绝对不动的D.将两块表面平滑的铅块压紧后，它们会粘在一起是因为分子在运动11．关于宇宙与微观世界，以下说法正确的是（）A．宇宙的广阔无垠，常以“纳米”作长度单位进行量度B.对微观世界的认识中，已经发现比质子、中子更小更精细的结构C.一般分子的大小，常以“光年”做单位进行量度D.物质从固态变成液态，再由液态变成气态的过程中，体积保持不变12．下列有关宇宙的说法正确的是（）A.我们人类居住的地球是宇宙的中心B.宇宙是由许许多多个星系组成的C.宇宙中各个物体都是静止的D.宇宙中像地球一样的天体是由物质组成的，像太阳一样的天体不是由物质组成的13．关于大宇宙和小粒子，下列说法正确的是（）A.宇宙和粒子的尺度由大到小的排列是：太阳系、银河系、地球、分子、质子B.原子核式结构模型的实验基础是α粒子散射实验C.原子核由质子和电子组成D.目前，世界上已经利用核聚变原理建成了许多核电站14．下列对于微观世界的描述中，错误的是（）A.地球是由物质组成的B.分子是组成物质的微粒C.分子是微观世界中最小的微粒D.分子是组成物质且保持其化学性质不变的微粒15．下面对宇宙和微观世界的描述中，不正确的是（）A.地球是由物质组成的B.分子是微观世界中的最小微粒C.物质是由分子组成的D.物质处于不停的运动中16．下列关于微粒和宇宙，说法错误的是（）A.物质是由大量微粒组成的B.宇宙是一个有层次的天体系统C.汤姆生发现了中子，从而揭示了原子是可分的D.分子运动是无规则的，天体运动是有规律的二．填空题（共4小题）17．在探索微观世界的过程中，首先发现了电子，进而认识到原子是有结构的，科学家对原子的结构进行猜想和实验，并提出了多种模型．在如图所示的两种模型中是卢瑟福提出的原子核式模型，进而认识到原子是由带正电的和带负的组成的．18．在探索微小粒子的历程中，人们首先发现了电子，进而认识到（选填“原子”或“原子核”）是可分的．后来又发现原子核是由和构成的．20世纪60年代，科学家又提出组成原子核的这两种粒子都是由被称为的更小微粒构成的．19．为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以的；卢瑟福通过大量实验和科学推理建立了原子结构的模型；组成大自然的天体和微观粒子都在不停地；整个宇宙是由各种各样的物质组成的．20．人们无法凭肉眼看到物质内部的微小结构，对此，科学家们想出的有效方法是根据的现象提出一种的猜想，再来证实自己的猜想，从而弄清物质的内部结构．人类探究微观世界的历程一．选择题（共16小题）1．（2015•济宁）人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期．以下是科学家及提出的原子结构假设模型（如图所示），其中符合原子结构模型建立先后顺序的是（）A.①→②→③B.③→②→①C.①→③→②D.③→①→②考点：人类探究微观世界的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：①1803年，英国科学家道尔顿提出了原子论；②1911年卢瑟福提出原子结构行星模型；③1904年汤姆生提出的葡萄干面包原子模型；④1913年玻尔提出轨道式原子模型．解答：解：1803年，英国科学家道尔顿提出了原子论；1904年汤姆生提出的葡萄干面包原子模型；1911年卢瑟福提出原子结构行星模型；1913年玻尔提出轨道式原子模型．则顺序为③①②．故选D．点评：本题考查了原子的结构和化学史，难度不大，注意基础知识的积累．2．（2015•南京）小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后，有下列认识，其中正确的是（）A.扫地时灰尘飞舞能说明分子在做无规则运动B.海绵容易被压缩能说明分子间有空隙C.在探索比分子更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了质子D.宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的考点：人类探究微观世界的历程；人类探究太阳系及宇宙的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：解答本题应掌握：（1）扩散现象是分子运动的结果；（2）海绵是多孔结构的物质．（3）汤姆生发现电子后，人们认识到原子是由位于原子中央的原子核和核外电子组成，原子核是由带正电的质子与不带电在质子组成．（4）宇宙是有层次的天体系统，它的层次结构：行星﹣﹣太阳系﹣﹣银河系﹣﹣星系团﹣﹣超星系团﹣﹣总星系．解答：解：A、灰尘在空中飞扬，那是物质的机械运动，不是分子在运动，分子运动是肉眼看不见的．故A错误；B、海绵能够被压缩，是因为海绵的多孔结构．故B错误；C、在探索微小粒子的历程中人们首先发现了电子．故C错误；D、宇宙是由物质组成的，宇宙中有很多的星系，星系中又有很多星体，宇宙是一个有层次的天体结构系，并且处于不断的演化过程中．故D正确．故选D．点评：本题考查了分子动理论、扩散现象、原子结构、宇宙结构等，所考查内容均为物理中的常见知识点，要求学生熟练掌握．3．（2015•南京二模）关于粒子和宇宙，下列认识正确的是（）A.质子带正电荷，中子不带电B.雾霾是由于固体分子不停运动形成的C.地球等行星围绕太阳转动，太阳是宇宙的中心D.炭笔画出的连续的线放大后不连续，说明分子间有空隙考点：人类探究微观世界的历程；人类探究太阳系及宇宙的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：（1）分子由原子组成，原子的构成：带正电的原子核和带负电的核外电子，原子核又分为带正电的质子和不带电的中子；（2）雾霾是空气中的水蒸气液化成的小水滴与空气中灰尘结合形成的，是可见的物质体；（3）宇宙有层次之分，是由无数天体组成，太阳是宇宙中的一颗行星，不是宇宙的中心；（4）分子是肉眼看不到的．解答：解：A、原子由原子核和核外电子组成，原子核包括质子和中子两部分．质子带正电荷，中子不带电．此选项正确；B、雾霾是空气中的水蒸气液化成的小水滴与空气中灰尘结合形成的，是可见的物质，不是分子．此选项错误；C、地球等行星绕太阳转动，太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心．此选项错误；D、炭笔画出的线之间的空隙可以用肉眼看到，所以不是分子，不能说明分子间有间隙．此选项错误．故选A．点评：解答本题的关键是了解宇宙的知识和分子动理论的知识．4．（2015•黄浦区一模）下列原子模型按照建立的先后顺序排列正确的是（）A.①②③B.③②①C.②①③D.③①②考点：人类探究微观世界的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：汤姆生发现电子后，最早提出了葡萄干蛋糕模型，卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子行星模型，现在科学家认为电子云模型更符合实际．解答：解：三种模型依次为②葡萄干蛋糕模型、①行星模型、③电子云模型，现在科学家普遍认为电子云模型能更好地解释我们观察到的有关电子的现象．故选C．点评：本题考查原子模型的发现历程，人类认识事务总是要循序渐进的，不可能一下子就得出正确的结论．5．（2015春•南京期中）面对宇宙万物，人们从没有停止过探究，下列说法中正确反映人类探究结果的是（）A.原子结构与太阳系很相似，质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕核运动B.质子和中子不可以再分C.在天文学中，用“光年”作为距离的单位D.原子核是由电子、质子和中子组成的考点：人类探究微观世界的历程；人类探究太阳系及宇宙的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：（1）原子结构与太阳系很相似，电子就像行星绕太阳运动一样在绕中子运动；（2）质子和中子由夸克组成；（3）光年是指光在一年中传播的距离；（4）原子核由质子和中子组成．解答：解：A、原子结构与太阳系相似，原子核集中了所有正电荷及大部分质量，即原子核由带正电的质子及不带电的中子组成，质子和中子还可以再分为更小的粒子，电子绕核运动，而质子和中子不做绕核运动，故A不正确；B、质子和中子都可再分为更小的粒子夸克，故B不正确；C、在天文学中，用“光年”作为长度单位，故C正确；D、原子核是由质子和中子组成的，故D不正确．故选C．点评：本题考查宏观的宇宙及微观的原子，天体的运动及微观粒子的运动有很多相似之处，属于基础知识的考查．6．关于粒子和宇宙，下列表述中正确的是（）A.宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星是绝对不动的B.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体C.在微观粒子中，空间尺度从大到小的排列是：电子、原子核、原子、分子D.固体、液体很难被压缩是因为分子间存在引力考点：人类探究微观世界的历程；人类探究太阳系及宇宙的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：根据对微观与宏观世界的了解，结合所学知识可逐一对选项中的描述做出判断．解答：解：A、宇宙是一个有层次的天体结构系统，所有星体都在运动，恒星也不是绝对不动的，故A说法错误；B、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，从而使两物体带上不同的电荷，故B说法正确；C、在微观粒子中，空间尺度从小到大的排列是：电子、原子核、原子、分子，选项中的说法搞反了，故C说法错误；D、固体、液体很难被压缩是因为分子间存在斥力，而不是引力，故D说法错误．故选B．点评：本题考查的知识点较多，主要是围绕微观与宏观世界的了解，对粒子与宇宙的认识等，属基础知识．7．人类对于宇宙的探索是在一次次挫折中不断向前发展的，比如俄罗斯“福布斯﹣﹣土壤”火星探测器在地球近地轨道上因主发动机启动失败而无法变轨．经查，是太空中的带电粒子对机载计算机系统产生影响导致程序出错．下列粒子中，首先可以排除对计算机系统产生影响的粒子是（）A.电子B.质子C.中子D.氦核考点：人类探究微观世界的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：根据原子由原子核和核外电子构成，其中原子核由质子和中子构成的；在原子中，质子带正电，电子带负电，原子核带正电；中子不带电．进行分析解答本题．解答：解：在原子中，质子带正电，电子带负电，原子核带正电是由于质子带正电，而中子不带电．故选C．点评：本题考查了原子内各种微粒的电性，要记住．8．下列说法中正确的是（）A.谱线“红移”现象说明星系在逐渐靠近我们B.在天文学中，用“光年”作为时间单位C.原子是由原子核和核外电子组成的D.太阳是宇宙的中心，地球是太阳的一颗行星考点：人类探究微观世界的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：（1）谱线红移现象说明了光谱向长波方向偏移，则由波速、波长和频率的关系可知光波的频率变化；此现象说明星系在远离我们而去；（2）光年是光在一年内所走的路程；（3）原子是由原子核及核外绕核转动的电子组成；（4）宇宙是由大量天体组成的，银河系只是其中一部分，而太阳只是银河系中的一颗恒星．解答：解：A．谱线“红移”说明了星系在远离我们，从而证实了宇宙大爆炸理论，故A 不正确；B．光年是光在一年内所走的路程，所以光年是路程单位，而不是时间单位，故B不正确；C．原子是由位于中心的原子核及核外转动的电子组成的，故C正确；D．太阳只是宇宙中众多的恒星之一，不是宇宙的中心，地球是太阳八大行星之一，故D不正确．故选C．点评：本题考查原子结构、光年、宇宙的组成及谱线红移等，其中光年很多学生易记成时间单位．9．关于粒子和宇宙的说法正确的是（）A.汤姆生发现电子说明原子是可分的，电子带的负电荷数与质子带的正电荷数相等时，物体对外不显电性B.扫地时尘土飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动C.运动场用的塑胶跑道比一般跑到好，这是因为塑胶跑道延展性好D.把10毫升酒精和10毫升水混合在一起，体积等于20毫升考点：人类探究微观世界的历程；分子动理论的基本观点；分子的运动．专题：分子热运动、内能．分析：A、电子是汤姆生发现的，从而揭示了原子的结构；B、要区分开分子的运动和固体小颗粒的运动；C、运动场上选择使用塑胶跑道抓要是考虑到它的弹性和硬度；D、构成物体的分子并不是非常紧密的排列在一起的，分子之间有间隙．解答：解：A、汤姆生发现了电子，从而说明了原子是可以再分的，电子带的负电荷数与质子带的正电荷数相等时，物体对外不显电性．选项正确；B、尘土飞扬是固体小颗粒的运动，不是分子的运动．选项错误；C、塑胶跑道比一般跑道弹性好，硬度低．选项错误；D、把10毫升酒精和10毫升水混合在一起，由于分子之间有间隙，总体积小于20毫升．选项错误．故选A．点评：此题考查有关分子的知识，是一道基础题．10．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（）A.物理学家汤姆孙发现电子从而揭示了原子是有结构的B.闻气味能鉴别醋和酱油是因为分子间有相互作用力C.宇宙是由物质组成的，恒星是绝对不动的D.将两块表面平滑的铅块压紧后，它们会粘在一起是因为分子在运动考点：人类探究微观世界的历程；人类探究太阳系及宇宙的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：（1）汤姆生发现了电子从而揭示了原子是有结构的；（2）我们能够闻到醋和酱油的气味是因为醋和酱油分子扩散到空气中，扩散现象说明了构成物体的分子在不停的做无规则运动；（3）运动是相对而言的，没有任何物体是绝对不动的；（4）分子间具有引力，所以两铅块压紧后能够粘在一起．解答：解：A、物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是有结构的，故A正确；B、鼻子可以闻到醋和酱油的气味，是因为醋和酱油分子运动到了空气中，故B错误；C、运动是相对而言的，没有任何物体是绝对不动的，选择了不同的参照物，物体的运动情况就是不同的，恒星相对于从它旁边运动过的流星而言就是运动的，故C错误；D、两块平滑的铅块压紧后，由于分子间有相互的引力，从而将铅块吸附在一起，故D错误；故选A．点评：本题考查内容有：分子动理论、人类对宇宙的认识、原子结构等，以上内容要求学生熟记．11．关于宇宙与微观世界，以下说法正确的是（）A.宇宙的广阔无垠，常以“纳米”作长度单位进行量度B.对微观世界的认识中，已经发现比质子、中子更小更精细的结构C.一般分子的大小，常以“光年”做单位进行量度D.物质从固态变成液态，再由液态变成气态的过程中，体积保持不变考点：人类探究微观世界的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：（1）纳米是一种长度单位，1纳米=10﹣9米；（2）原子核是由质子和中子组成的，质子和中子又是由更小的离子﹣﹣夸克组成的；（3）光年是指光在一年中传播的距离，是长度单位，1光年=365×24×3600s×3×108m/s=9.4608×1015m；（4）物质在发生状态变化时，体积会发生变化，多数物质从液态变为固态时体积变小，液态变为气态时体积变大．解答：解：A、宇宙的广阔无垠，常以“光年”作长度单位进行量度，该选项说法不正确；B、微观世界的认识中，已经发现比质子、中子更小更精细的结构﹣﹣夸克，该选项说法正确；C、一般分子的大小，常以“纳米”做单位进行量度，该选项说法不正确；D、物质从固态变成液态，再由液态变成气态的过程中，体积变大，该选项说法不正确．故选B．点评：（1）纳米和光年都是长度的单位，纳米是最小的长度单位，光年是最大的长度单位；（2）物质的三种状态是由物质内部的分子排列方式所决定的，分子排列方式也决定了体积的大小．12．下列有关宇宙的说法正确的是（）A.我们人类居住的地球是宇宙的中心B.宇宙是由许许多多个星系组成的C.宇宙中各个物体都是静止的D.宇宙中像地球一样的天体是由物质组成的，像太阳一样的天体不是由物质组成的考点：人类探究微观世界的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：①地球是太阳系中一颗普通的行星，宇宙是无限的，没有中心；②宇宙最大的单位是星系团，星系团由具体的星系组成；星系由恒星系组成，恒星系普遍是双星系统，一部分恒星系有行星系统，一部分行星系统有卫星，无论哪级天体系统，都是由具体的物质组成；③宇宙万物处于不断的运动和变化之中，绝对静止的物体不存在．解答：解：A、宇宙是无限的，地球只不过是宇宙中普通的一颗行星，并不是宇宙的中心．此选项错误；B、宇宙由银河系等无数的星系组成．此选项正确；C、运动是物体存在的基本形式，宇宙由运动的物质组成，所以宇宙中各个物体都处于不断的运动和变化过程中．此选项错误；D、宇宙中的天体或星云，都是由具体的物质组成的，只是规模、种类、密度不同．此选项错误．故选B．点评：此题考查的是对天文常识的了解，在平时的学习和生活中应该注意积累．13．关于大宇宙和小粒子，下列说法正确的是（）A.宇宙和粒子的尺度由大到小的排列是：太阳系、银河系、地球、分子、质子B.原子核式结构模型的实验基础是α粒子散射实验C.原子核由质子和电子组成D.目前，世界上已经利用核聚变原理建成了许多核电站考点：人类探究微观世界的历程．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：（1）宇宙由很多星系组成，银河系是其中的一个星系，太阳系又是银河系中的一个星系，地球处在太阳系中，月球是地球的卫星，分子、质子是非常小的微粒；（2）α粒子散射实验说明了原子的核式结构模型；（3）原子是由位于原子中心的原子核和核外电子组成的；（4）现在世界上的核电站都是利用核裂变发电的．解答：解：A、按空间尺度由大到小排列：银河系、太阳系、地球、分子、质子，所以A不正确；B、原子核式结构模型的实验基础是α粒子散射实验，所以B正确；C、原子是由位于原子中心的原子核和核外电子组成的，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子组成的，所以C不正确；D、核电站是利用核裂变释放的能量发电的，所以D不正确．故选B．点评：本题考查知识点较多，都是基础知识，要注意对基础知识的掌握和积累．14．下列对于微观世界的描述中，错误的是（）A.地球是由物质组成的B.分子是组成物质的微粒C.分子是微观世界中最小的微粒D.分子是组成物质且保持其化学性质不变的微粒考点：人类探究微观世界的历程；从微观到宏观的尺度．专题：粒子与宇宙、材料世界．分析：（1）宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；（2）分子是组成物质且保持其化学性质不变的最小微粒，但不是微观世界中的最小微粒．解答：解：A、地球是由物质组成的，正确；B、物质是由分子组成的，分子是组成物质的微粒，正确；C、分子是组成物质的微粒，但不是微观世界中的最小微粒，故C错误；D、分子是组成物质且保持其化学性质不变的最小微粒，正确．故选C点评：此题考查了学生对微观世界的认识和了解，知道分子是组成物质且保持其化学性质不变的最小微粒，但不是微观世界中最小的微粒，这是解决此题的关键．。
微距世界的美丽——纪录片微观世界的分析报告
微距世界的美丽——纪录片《微观世界》的分析报告一、作品简介外文名称： Microcosmos: Le peuple de l'herbe中文名称：微观世界又名小宇宙、点虫虫、草丛里的居民主要演员：蜜蜂、蚂蚁、甲虫、蜗牛、瓢虫导演：雅克•贝汉（Jacques Perrin）地区：法国片长：73分钟发布时间：1996年《微观世界》是一部使用显微技巧拍摄的记录片，关注的是昆虫世界里的芸芸众生，其筹备时间长达20年，花费了的大量的精力和经费，日积月累、精雕细刻才得以形成73分钟的画面。
本记录片没有故事情节，没有字幕，也没有解说，全靠画面本身来诠释。
耐心梳理触角的甲虫、夜幕下的螳螂、被雨点打翻栖身之处的瓢虫，露出水面的新生蜻蜓等，无一不精致迷人，彰显微观世界的美丽。
该片在1996年获得嘎纳电影节技术大奖，在1997年获得法国恺撒奖8项提名，并最终夺得最佳制片，最佳摄影，最佳音响，最佳音乐，最佳剪辑5项大奖。
二、导演简介雅克•贝汉1941年7月生于法国巴黎，6岁就开始在银幕上露面，是一名优秀而著名的演员，25岁就获得威尼斯电影节最佳男演员奖。
然而他并不想仅仅只做一名演员，开始尝试担任制片，参与了《Z》、《专门通道》、《生命之外》等多部影片的制作，同样成绩斐然。
《Z》在1969年荣获OSCAR最佳外语片奖，1975年《SECTION SPECIALE》（《特殊地带》）荣获法国影院大奖，同年他出品的《LA VICTOIRE EN CHANTANT》（《胜利欢歌》）再次获得奥斯卡最佳外语片奖。
从1988年开始，他的目光转向了自然界，并出品了《LE PEUPLE SINGE》（《猴族》）。
1990年，出品了《HORSLA VIE》（《生活之外》），并以此获得了1991年戛纳评委奖。
在1994年到1995年间，他开始了《微观世界》的制作。
1998年9月，他开始制作《喜马拉雅》，此片在1999年12月出品，获得两项恺撒奖和众多的国际奖项，并在2000年获奥斯卡提名。
北师大版九年级物理全册同步教案：第16章 粒子和宇宙 第1节 探索微观世界的历程
第一节探索微观世界的历程一、教学背景分析本节为初中物理教材最后一章的第一节。
本节课将从微观角度认识世界。
对这部分的知识内容,学生通过化学课的学习已有一定的基础。
本节的重点应是通过对史实的了解体会其中的科学方法。
因此可以以学生自学为主,教师适当引导,合理设计问题,让学生收集资料,寻找答案,进行讨论交流。
激发学生的学习兴趣。
本节按照时间顺序介绍了人类对微观世界的认识历程,包括电子的发现,原子核式结构的提出,质子、中子、夸克的发现,粒子家族的组成。
通过学生阅读、教师指导的方式让学生体会和认识这个丰富多彩的微观世界,使他们感受探索的乐趣。
学生在学习长度的测量时,对纳米这个长度单位有了一定的认识,这里让学生通过阅读的方式并结合物质微观结构的知识,了解扫描隧道显微镜提供了观察原子的“纳米眼”和操纵原子的“纳米手”,通过精确的控制原子或者分子,纳米技术将给人类社会带来巨大的贡献。
二、教学目标1．通过自主阅读及讨论的方式了解人类对物质微观结构的认识过程,提高自主学习能力。
2．通过了解人类探索微观世界的历程,认识到人类的探索将不断深入。
3．通过了解、感受科学发展过程中蕴藏着浓郁的科学精神和人文情操,建立科学的物质观和世界观,以科学的态度去看待客观世界和人类的生活空间。
三、教学重点和难点教学重点：以了解物质的微观结构层次和人类的认知过程为载体激发学生的科学探索精神。
教学难点：了解夸克模型。
以了解物质的微观结构层次和人类的认知过程为载体激发学生的科学探索精神是本节课的重点内容,为了培养学生主动学习和总结能力,加深学生对所学知识的印象,本节课可采取学生自主阅读、教师辅助指导,以及学生合作交流的方式,将物质的微观世界及人类如何认识微观世界的方式和方法的知识内化。
在教学过程中,通过教师讲解并结合图像的方式,突破理解夸克模型这个教学难点。
四、教学过程1.教学引入情境1：学生活动请每位同学取一张纸,然后将其撕成一半,然后再一分为二撕成四部分,再按上述方法撕成八部分。
显微镜的发展历程与原理解析
显微镜的发展历程与原理解析人类对微观世界的探索始于古代，然而直到17世纪的进步才催生了显微镜的诞生与发展。
本文将从显微镜的发展历程以及其原理解析两个方面进行阐述。
一、显微镜的发展历程1. 早期光学显微镜早在公元前4世纪，古希腊学者德谟克里特便发现了近似放大效果的水滴放大镜，开启了观察微观世界的尝试。
后来，13世纪的阿拉伯数学家阿尔哈芬·伊本·阿里·塔巴里成功制作了双凸透镜，进一步改善了显微镜的放大效果。
2. 安东尼·范·李文虫虫镜17世纪的荷兰科学家安东尼·范·李文利用了当时先进的磨镜技术，成功制作出一种具有10倍放大倍数的显微镜，用于观察虫类昆虫。
这是人类历史上第一次可靠的显微观察。
3. 罗伯特·胡克的显微镜改进17世纪中叶，英国科学家罗伯特·胡克对显微镜进行了进一步改进。
他使用高质量的凹透镜替代了范李文的双凸透镜，使得显微镜的放大倍数进一步提高。
4. 巴塞尔的兄弟19世纪初的德国巴塞尔，冯·罗伯特和雅各布·奥古斯特兄弟将显微镜的稳定性和可操作性提高到了一个新水平。
他们改进了透镜制造技术，使得显微镜的放大倍数更高，观察更加清晰。
5. 发展至今的现代显微镜20世纪之后，显微镜在光学、电子学等领域的快速发展使得它的功能进一步提升。
例如，透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）凭借其高分辨率成像技术，使得科学家能够更深入地研究微观世界。
二、显微镜的原理解析1. 光学显微镜原理光学显微镜主要由物镜、目镜和光源等组成。
当光源射向被观察物体时，光线会因为物镜的存在而发生折射，从而形成放大的倒立实像。
这个放大的实像再经过目镜的放大作用，使得人眼能够观察到清晰的放大图像。
2. 电子显微镜原理透射电子显微镜主要利用电子束取代了光束，该束会通过被观察物体，并与之相互作用。
根据电子束经过样品后的散射情况，电子显微镜能够生成高分辨率的二维或三维图像。
人类探索微观粒子的发展历程
人类探索微观粒子的发展历程
人类对于微观粒子的探索可以追溯到古希腊时期，当时的哲学家们认为物质是由最小的不可分割的粒子组成的。
然而，直到19世纪末，人类才开始真正了解微观世界的本质。
1897年，英国物理学家汤姆逊发现了电子，这是人类首次发现了微观粒子。
他使用了一种叫做“阴极射线管”的装置，通过对电子的轨迹进行观察，证明了电子是一种带负电的粒子。
随后，人类开始探索原子的结构。
1911年，英国物理学家卢瑟福提出了著名的卢瑟福散射实验，通过将α粒子轰击金属箔，发现了原子的核心。
这一实验揭示了原子的结构，即由带正电的原子核和带负电的电子组成。
20世纪初，人类开始探索更小的微观粒子。
1932年，英国物理学家查德威克发现了中子，这是人类首次发现了原子核中的粒子。
随后，人类又发现了质子、中微子等微观粒子。
20世纪50年代，人类开始使用加速器来研究微观粒子。
加速器可以将微观粒子加速到极高的速度，使其产生更强的相互作用，从而更好地了解微观粒子的本质。
1954年，美国物理学家李政道和杨振宁提出了“弱相互作用”的理论，这一理论揭示了微观粒子之间的相互作用方式。
20世纪60年代，人类开始探索更小的微观粒子，如夸克和轻子。
1974年，美国物理学家费曼和威尔逊提出了“量子色动力学”理论，这一理论揭示了夸克之间的相互作用方式。
随着科技的不断发展，人类对于微观粒子的探索也在不断深入。
今天，人类已经发现了许多微观粒子，如弱子、玻色子等，这些粒子的发现和研究为人类认识宇宙的本质提供了重要的基础。
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原子
原子核
质子 中子
夸克
➢ 华裔科学家丁肇中 在1974年又发现了一种
称为 J／Ψ 的粒子，
因而获得1976年诺贝尔物理学奖.
纳米技术
• 纳米技术是20世纪90年代 出现的一门新兴技术.
•它是在0.10至100纳米(即十亿分之一米)尺度的 空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性 的崭新技术。
纳米氧化钛
• 纳米钛可耐腐蚀，用其涂覆的物 品既能耐沸水，又能在海水中浸 泡10年不损，它还有神奇的自我 修复能力，可作为金属、非金属 材料通用的修补剂。
应用
纳米薄膜
纳米零件
心动 不如行动
议一议
下列实例中，利用纳米材料特殊作用的是（ ）
A. 为了装饰，在墙壁上涂刷验
1909～1911年，英国物理学家卢
瑟福和
他的助手们进行了
粒子散射实验
著名的 粒子散射实验
我学 我用
原子的核式结构
在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核． 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原 子核里． 带负电的电子在核外空间绕着核旋转．
卢瑟福提出的 原子核式结构
原子核的核式结构
-α粒子散射实验-
卢瑟福
（1871－1937）
进一步验证了原子核的存在.
课外延伸 【α粒子散射实验】最终结论 ➢大多数散射角很小，约1/8000散射大于90°； 极个 别的散射角等于180°. ➢正电荷集中在原子中心.
• 卢瑟福的实验让人们认识到原子虽小，里面却十分 空旷.如果我们将原子放大成直径上百米的足球场， 在其中央有一颗称为原子核的小米粒，其直径不到 原子直径的万分之一，而它的质量却占整个原子质 量的99.94％以上。
思考：
原子核是由______和_____组 成的，其中________带正电， ________不带电，所以原子核带 ___________。
➢ 1964年，美国物理学家盖尔曼在费米、杨振宁、坂田昌一 的研究基础上，提出了质子、中子、介子、超子等都是由三种 基础粒子组成，它们分别称为上夸克、下夸克、奇异夸克。
第十六章 粒子和宇宙
第一节 探索微观世界的历程
德谟克利特 （公元前460－公元前370）
➢ 正像绿墙是由树干 和枝叶组成似的，
大自然的物都是由看不见 的微小粒子 ——原子构成, 原子不能消失，但也不会 无中生有.
——德谟克利特
• 德谟克利特的原子论缺少科学的实验基础， 长期以来并不为人们所认同.
•直到17世纪，以“化学之父 ”道尔顿和玻意耳为代表的 科学家通过大量的实验才复 活和确立了原子论.
“化学之父”道尔顿 （1766—1844）
• 1811年，意大利的科学家阿伏伽德罗进一 步指出，物质一般不是直接由原子组成， 而是由几个原子相结合的分子构成的。
DNA分子结构
用场离子显微镜拍摄的钨针 针尖上的原子图样
揭开原子的” 面纱”
电子的发现
汤姆孙
（1856－1940）
➢1897年，英国的物理学家
汤姆孙发现，阴极放射线在 电场或磁场的作用下可发生 偏转，方向与带负电的粒子 相同，从而发现了电子。
• 电子的发现， 打破了原子不可分的概念， 是人类对物质结构认识上的一次飞跃， 并掀起了新一轮探索物质微观结构的热潮.
学
电子的发现被
海 科学家称为19世纪
拾
和20世纪之交的三 大发现之一。这项
贝 发现说明
是可分的。
➢ 小结
谢谢！
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：
原子
体育场
原子核
原子核的组成
1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子 ，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想 被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认．
质子 中子
核子
质子数
电荷数
➢1919－1932年， 卢瑟福和他的学生 先后发现了 带正电的质子和不带电的中子。
B. 用胶水可以把两张纸粘在一起 C. 用纳米陶瓷粉制成的陶瓷不易撞碎，具有 一定的塑性 D. 小雨天气，羽绒服装不易被雨水淋湿
实际应用
1909年到1911年，卢瑟福等人 无数次地用高速α粒子流轰击金箔 ，发现原子中带正电的物质只占很 小的体积，但密度很大，几乎集中 了原子的全部质量，后来，人们称 它为___________。