一、 探索微观世界的历程
(新)北师大版物理九年级《16.1探索微观世界的历程》同步练习(附答案)
根底稳固1.自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构。
科学家提出了许多原子结构的模型，在20世纪上半叶，由卢瑟福提出的、最为大家接受的原子结构模型与以下哪个图最相似()。
2．依据卢瑟福的原子核式模型理论，在原子中绕核高速旋转的是()。
A．核子B．电子C．质子D．中子3．原子核是由以下哪组粒子组成的()。
A．质子和电子B．质子和中子C．中子和电子D．质子、中子和电子4．以下氢原子的各种模型图中，正确的选项是()。
5．我们知道，银河系很大，一般用长度单位______表示最方便；而分子直径很小，一般用长度单位______表示最方便。
6．如图是用来说明原子内部结构的示意图。
由图可知：原子是由________和________组成，原子核由中子和________组成。
7．10 nm的铁粉比铁粉末的熔点降低33 ℃，即从1 526.5 ℃降为1 493.5 ℃，纳米金粉则比金粉末熔点降低了27 ℃。
金属粒子越小熔点下降越显著。
通过以上信息我们可以知道纳米金属粒子具有__________特性。
综合应用8．在探索微观世界的过程中，科学家对原子的结构进行猜测和实验，并提出了多种模型。
在如以下图的两种模型中，________是卢瑟福提出的原子核式模型。
9．(福建厦门中考)20世纪初，科学家在探索物质结构的历程中，相继发现原子核可以放出质子和中子，这一发现说明()。
A．分子是可分的B．原子是可分的C．原子核是可分的D．质子和中子是可分的10．以下对物质世界的认识中，不正确的选项是()。
A．中子和质子都是由夸克构成的B．石墨很软，金刚石很硬，是因为碳原子构成的物质结构不同造成的C．要减轻臭氧层被破坏的程度，应减少SO2的排放D．物质不全是由分子构成的11．以下物理学家与其奉献相对应的是()。
A．阿伏加德罗——分子B．道尔顿——中子C．汤姆孙——分子D．卢瑟福——原子12．天晴扫地后，阳光照射进屋子，形成光柱，我们可观察到光柱中有许多很小的微粒在飘动，这些微粒是分子、原子还是其他？13．三峡水库蓄水线到100 m时，总库容量近4×109 m3。
人类探索微观世界的大致历程和新进展
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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。
什么是微观世界？
什么是微观世界？
一、微观世界的定义
微观世界是指我们无法用肉眼观察到的世界，需要借助于科学仪器才
能够观察到的一类事物集合。
微观世界的大小通常在10^-6米以下，比如我们常说的原子、分子、质子、中子、电子等。
二、微观世界的探索历程
古希腊时期，人们还没有认识到微观世界的存在，直到公元前400年
左右，希腊原子论提出了原子的概念，人们才发现了微观世界的存在。
随着科学技术的不断进步，人类对微观世界的认识越来越深刻，经历
了光学显微镜、电子显微镜、扫描隧道显微镜等仪器的发展，人们对
微观世界掌握的程度也越来越高。
三、微观世界的奇妙之处
微观世界的存在有很多令人惊奇的特点。
例如，原子可以通过化学反
应进行各种组合，形成不同的物质，这一点为人类的生存和发展提供
了极大的便利。
另外，微观世界的物质和能量之间相互转化的规律也
为人们研究能量守恒定律提供了强有力的支持。
四、微观世界的应用
当今时代，微观世界已经成为科学研究的重要方向之一，技术的不断发展也使得微观世界的应用范围越来越广泛。
例如，纳米技术已经被广泛应用于医药、纺织、电子等行业。
而量子力学的理论也为信息技术提供了重要的理论基础。
五、微观世界的未来
随着科学技术的不断发展，对微观世界的认识也将不断深入。
由于微观世界的特殊性质和干扰效应，迄今为止还没有找到一种能够完整描述微观世界的统一的理论体系，这也将成为未来微观世界研究的重要方向之一。
结语：
微观世界虽然无法被肉眼所观察，但其存在给人类的生产、生活带来息息相关的影响，了解微观世界对于理解自然规律、推动科学技术发展有着举足轻重的作用。
物理九年级第十六章《粒子和宇宙》教学教案(北师大版)
一、探索微观世界的历程二、浩瀚的宇宙教学目标知识与技能1．原子的核式结构模型。
2．纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。
3．知道太阳系的组成，了解宇宙概况及“宇宙大爆炸”学说。
过程与方法1．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。
2．了解人类探索宇宙的历程。
情感、态度与价值观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。
教学重点1．电子的发现及原子的核式结构。
2．了解宇宙起源，对宇宙空间有基本认识。
教学难点1．对微观世界“小”的概念的建立。
2．理解光年是一个长度单位不是时间单位。
教具准备多媒体课件等。
教学过程新课引入教师让学生阅读教材P192～197的内容，引入课题：今天我们共同讨论学习微观世界。
知识点一粒子和宇宙1．自主预习。
学生阅读教材P192～197的内容，思考三个问题。
(1)物质有几种状态，这些状态中，分子的排列规律一样吗？(2)分子又是由什么组成的呢？(3)原子可不可以再分呢？2．互动：(1)我们身边的物质一般以固态、液态、气态的形式存在。
在这三种状态中，分子的排列规律一样吗？教师可通过类比的方法帮助学生理解三种状态中分子的排列规律。
固态物质中，分子的排列十分紧密，粒子间有强大的作用力，因而固体具有一定的体积和形状。
液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体小，因而没有确定的形状，具有流动性。
气态物质中，分子极度散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子间的作用力极小，因而气体具有流动性，容易被压缩。
物质的状态变化时，体积要发生变化，主要是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化。
教师鼓励学生列举生活中物质状态变化导致体积变化的实例。
(2)物质是由分子组成的，那么分子又是由什么组成的呢？教师可继续列举分割糖的例子，从而引出原子的概念。
将糖连续分割下去，当把糖粒分割到能保持有甜味的最小微粒叫糖分子，如果再继续分割下去，就没有甜味了，这时得到的就是原子了。
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。
浩瀚的宇宙_教案
探索微观世界的历程宇宙和微观世界【教学目标】1．知识与技能知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。
初步了解原子的结构。
对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。
初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。
2．过程与方法了解人类认识宏观世界和微观世界的过程。
3．情感态度与价值观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，帮助学生树立科学的物质观和世界观。
【教学重难点】1．体验人类探究宇宙和认识物质组成的过程。
2．认识物质是由分子和原子组成的。
【课时安排】1课时【教学过程】新课教学一、宇宙是由物质组成的宇宙浩瀚无边，有无穷的秘密等着我们探索。
激发学生的学习兴趣和渴求知识的欲望，培养学生交流能力，想像能力。
强调地球只是太阳的九大行星之一，指导学生观察，培养学生空间想像能力。
指导学生观察，强调银河系很大，穿过也要十万年的时间。
指导学生观察，强调宇宙很大。
物质是运动的，举例（包括化学生物方面的运动），强调物质的客观存在性，初步建立学生的物质世界观。
二、物质是由分子组成的举例：分糖、分醋。
着重帮助学生构建分子的物理模型和概念。
培养学生的想像能力和概括能力。
提出问题，引导学生推测原因。
培养学生建立物理模型的能力和推理能力。
对“任何物质都由极其微小的粒子组成的，这些粒子保持了物质原来的性质”进行讨论。
思考：水、冰、水蒸气都是由什么分子组成，为什么它们在物理性质上有那么大的区别呢？学生思考，讨论，交流。
三、固态、液态、气态的微观模型物质是由分子组成的。
用分子的概念可以帮助学生建立固态、液态、气态的微观模型。
让学生了解它们在宏观均区别是由于微观结构不同造成的。
知道水的态变化的特殊之处。
四、原子结构抓住原子结构与太阳系相似这一特点展开，质子和中子能在太阳系中找到对应结构吗？突出物理学的对称美。
随着老师对原子结构的介绍，思考它的哪些部分跟太阳系相对应。
用乒乓球模拟原子的结构。
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一、 探索微观世界的历程
图16－1－1
物质的微观结构及其探索历程
1．古希腊学者德谟克里特提出物质是由______构成的。
2．17世纪下半叶和18世纪，玻意耳和道尔顿确立了____________。
3．1811年阿伏伽德罗提出________________________________________________________________________。
4．1897年汤姆孙发现________，把人类带入了原子的内部世界。
5．1909年至1911年，卢瑟福等人发现原子的核式结构：
原子⎩
⎪⎨⎪⎧ （正电） （负电） 6．1919年至1932年，卢瑟福和他的学生查德威克发现了________和________，确定了原子核的结构：
原子核⎩
⎪⎨⎪⎧ （正电） （不带电） 7．从1949年开始，费米和杨振宁等人先后提出了质子、中子等粒子的内部结构的一些模型。
8．1964年，盖尔曼提出了________模型。
纳米科技：从幻想到现实
1．纳米：长度单位，1 nm ＝10－
9 m 。
2．纳米材料的特点
当物质加工到纳米尺度时，在力、热、声、光、电、磁等方面表现出许多特殊的性能。
如材料的颜色、硬度、导电性、导热性、磁性都会发生很大变化。
[注意]不是所有特殊材料都是纳米材料，只有当达到纳米尺度时性能发生突变的材料，才能称为纳米材料。
类型一原子结构模型
例1 自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构。
科学家提出了许多原子结构的模型，在20世纪上半叶，最为大家接受的原子结构与图16－1－2中哪个图最相似[导学号：62512088]()
图16－1－2
类型二纳米材料
例2 下列关于纳米材料的说法中错误的是[导学号：62512089]()
A．由纳米材料制成的计算机芯片的体积将更小
B．纳米是一种非常小的微粒
C．纳米材料可以大大提高材料的强度和硬度
D．纳米材料还不能广泛地应用于实际生活
[易错辨析]纳米是一个长度单位，1 nm＝10－9m，纳米材料是指把物质的尺度加工到纳米尺度，让物质的物理特性或化学性能与大尺度相比发生变异而获得的材料。
[探索微观世界的历程]
1.在组成原子的基本粒子——质子、中子和电子中，汤姆孙最先发现了_______，卢瑟福接着发现了________，查德威克发现了__________。
2．物质是由________、________组成的，原子由________和________组成，原子核由带正电的________和不带电的________组成。
20世纪60年代，科学家发现了质子和中子都是由更小的粒子________组成的。
3．2019年以来灰蒙蒙的天气让越来越多的中国公众注意到PM2.5。
PM2.5指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物。
以下按空间尺度由大到小排序正确的是()
A．PM2.5原子质子原子核
B．PM2.5原子原子核质子
C．原子原子核质子PM2.5
D．原子质子原子核PM2.5
4．下列说法中正确的是()
A．电子的发现使人们确信原子是可再分的
B．分子是由原子和电子组成的
C．原子是不能再分的最小微粒
D．通常情况下，原子内部原子核所带的正电荷数与核外所有电子带的负电荷数是不相等的
5．下列四幅图中，卢瑟福的原子核式结构模型图是()
图35－1
6．纳米是长度单位，1 nm＝________m。
图35－2为世界上最小的发电机——纳米发电机。
纳米发电机主要依靠氧化锌等晶体材料在机械压力作用下产生电压，实现将________能转化为________能，为纳米器件提供电力。
图35－2。