物质结构的层次和尺度
从宏观物体到微观物质的层次结构
从宏观物体到微观物质的层次结构说明：本文是综合网络上的相关知识，编辑而成，以供大家参考。
一我们所在的这个宇宙是人类已知的最大物体，其曲率半径达到10^31m，约等于10^16光年。
（注：1光年≈ 9.46×10^15m，即约9.46万亿公里。
天文学上还用“秒差距”pc作距离单位，1pc≈3.08568×10^16m，约为3.26光年）。
宇宙中的物质不是连续均匀分布的，而是一团一团的，呈立体网状的。
宇宙中包含很多个超星系团，并且各个超星系团之间相距遥远。
每一个超星系团里面又包含若干个星系团，星系团彼此之间也是距离遥远。
每一个星系团里面又包含若干个星系群，星系群彼此之间也是距离遥远。
（星系群就是小的星系团，有的观点没有星系群的说法。
）每一个星系群里面又包含很多个大星系，大星系彼此之间也是距离遥远。
我们所在的银河系就是大星系之一，银河系直径约为10万多光年。
每一个大星系里面又包含很多个恒星系。
我们所在的太阳系，就是一个恒星系，它属于银河系中的一员。
银河系包含上千亿颗恒星，恒星彼此之间距离非常遥远。
恒星系基本上都是由位于中心的一颗或两三颗恒星，以及周围的若干附属天体组成。
附属天体包括行星、行星的卫星、彗星和其他一些小天体。
宇宙中除了上述天体，还弥漫着大量的星际气体和星际尘埃。
宇宙中所有的天体都在不断运转变化，各个星系团、恒星、行星和卫星等，都在旋转，既绕着它们系统的中心公转，同时又在自转。
但旋转的速度、方向和轨道角度等都各有不同。
宇宙中时常都有老的恒星死亡，变成红巨星、白矮星或黑洞；也时常有新的恒星诞生，有超新星爆发。
还有星系碰撞、撕裂、吞并等现象。
我们所在的太阳系，是由中心的一颗恒星——太阳，和周围的八大行星、数颗矮行星、上百颗天然卫星以及数以亿计的各种小天体组成。
太阳系的直径约为10^16 m ，即大约1光年。
太阳是一颗中等大小的恒星，是一个炽热的充满强磁场的等离子球体，也是太阳系最大的天体。
九年级物理第一轮复习 第四讲 物质的结构和物质世界的尺度
命题点二 探索宇宙 （2022·贵阳17题3分）我国自主研发的“嫦娥号” 和“祝融号”已分别成功登陆月球和火星。未来人们对 宇宙的探索会不断深入，假如你是航天员，你想登陆宇 宙中的哪颗星球，并希望发现什么？（举出一例） 答题要点：假如我是航天员，我想登陆宇宙中的火星， 探索火星地面附近大气压的大小。（合理即可）
及时反馈
1.（2023·贵州4题3分）人类对物质结构的探索永无止
境，如氧分子由氧原子子构成……下列微观粒
子中空间尺度最小的是（ D ）
A.氧分子
B.氧原子
C.氧原子核
D.质子
2.（2022·铜仁4题2分）下列有关物质的结构和物质世界 的尺度，说法正确的是（ B ）
（2）某次小优分别用冷水和热水冲泡绿宝石，并没 有看到题中描述的预期现象，请分析可能的原因。 （写一条） 答题要点：（2）可能的原因：①水的温度差太小；②所 选烧杯太大，装水太多；③扩散现象时间太短，小优观 察的时候扩散现象已经结束等等，写一条即可。
答题要点：若我是这个“天眼”的操控者，我要观测其 他星球的地质特征；探测其他星球上是否有生命体；观 察陨石是从哪里来的；探究牛郎织女星系间距是不是在 变化，它们能“相会”吗？（其他答案合理即可）
命题点三 用分子动理论解释生活现象
（2022·六盘水9题2分）2021年12月9日，航天员翟
志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为我们带来了天宫
6.【物理学与日常生活】“小饼烤炉加蘸料、灵魂烧烤 三件套”成为某网红城市的标配，烤肉串时，随着肉串 温度的升高，香味越来越浓。如图是厨师用来炸肉串用 的筷子，为了防止油溅到手上，这种筷子比普通筷子长 很多。请回答： （1）为什么肉串的温度越高香味越浓？ 答题要点：（1）肉串的香味分子在不停 地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧 烈，所以肉串的温度越高香味越浓。
物质的基本结构
第四章物质的基本结构本章导读世界是物质的。
物质的结构层次是怎样的？构成物质的基本单元是什么？这是自然科学研究的重大基本问题，也是从古到今，人类一直不断探索的问题。
从微观角度，物质的基本结构分为三个层次：分子和原子层次、原子核层次、基本粒子层次。
它们分别是原子物理和化学、原子核物理学和粒子物理学研究的内容。
目前，人们对微观世界的认识尺度已经达到1910 米，已发现的基本粒子有400多种，构成物质的基本单元是夸克、轻子和传播子。
基本粒子研究的内容：四种基本相互作用力，粒子的物理性质、粒子的分类、粒子的波粒二象性。
第一节 物质的基本结构人类对物质组成的最小结构的不断探索，推进了人类对微观世界的认识。
所谓的微观世界是指m 1010-（原子的直径为m 1010-）以下的物质世界。
微观世界的研究可分为三个层次：分子和原子层次微观世界 原子核层次基本粒子层次它们分别是原子物理和化学、原子核物理学和粒子物理学研究的内容。
图4-1 从分子到夸克和轻子一、对分子、原子层次的认识过程从古代开始，人类在探索自然奥秘的过程中，就不断探求物质的最小结构单元。
但运用实验和数学分析等手段和方法，真正对物质的基本结构进行科学的研究和解释，是从17世纪开始的。
1661年，英国科学家玻义耳提出了化学元素的概念，为科学地研究化学奠定了基础。
1803年，被誉为近代化学之父的英国化学家和物理学家道尔顿提出了原子论。
认为：元素的最小单元—原子是不可再分割的物质粒子。
1811年，意大利科学家阿伏加德罗提出了分子学说，弥补了道尔顿原子论中忽视了分子和原子区别的缺陷，两者结合形成了“原子—分子学说”。
使化学有了惊人的发展，许多新的化学元素不断被发现。
1871年，俄国化学家门捷列夫研究了原子量与元素性质之间的关系，提出了较完整的化学元素周期表。
周期表揭示出：元素性质的规律性变化与物质结构有关。
启示人们对物质更高层次的探索。
二、对原子核层次的认识过程19世纪，物理学家通过光谱分析技术，发现不同元素的原子都有不同的光谱结构，而同种元素的原子其光谱结构也相当复杂。
2022年版《义务教育物理课程标准》试题与答案
2022年版《义务教育物理课程标准》试题与答案一、填空题。
1.物理学是自然科学领域研究物质的基本结构、相互作用和运动规律的一门基础学科。
2.物理学通过科学观察、实验探究、推理计算等形成系统的研究方法和理论体系。
3.义务教育物理课程是一门以实验为基础的自然科学课程，与小学科学和高中物理课程相衔接，与化学、生物学等课程相关联，具有基础性、实践性等特点。
4.2022版《义务教育物理课程标准》注重“知行合一、学以致用”，体现物理课程基础性、实践性等特点。
5.2022版《义务教育物理课程标准》注重科学探究，突出问题导向，强调真实问题情境，引导学生不断探索，提高分析问题、解决问题的实践本领和科学思维能力，发展核心素养。
6.2022版《义务教育物理课程标准》坚持核心素养导向，注重以评价促进学生发展，构建目标明确、主体多元、方式多样和功能全面的物理课程评价体系。
7.核心素养是课程育人价值的集中体现，是学生通过课程学习逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的正确价值观、必备品格和关键能力。
8.物理课程要培养的核心素养，主要包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。
9.物理观念主要包括物质观念、运动和相互作用观念、能量观念等要素。
10.科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
11.科学探究主要包括问题、证据、解释、交流等要素。
12.科学态度与责任主要包括科学本质观、科学态度、社会责任等要素。
13.物理课程旨在促进学生核心素养的养成和发展，引导学生学会学习、学会合作、学会生活，为学生的终身发展奠定基础。
14.义务教育物理课程内容由“物质”、“运动和相互作用”、“能量”、“实验探究”、“跨学科实践”五个一级主题构成。
15..“跨学科实践”主题侧重体现物理学与日常生活、工程实践、社会发展等方面的联系。
16.“物质”部分内容包括：物质的形态和变化；物质的属性；物质的结构和物质世界的尺度三个二级主题。
纤维的结构与尺度名词解释
纤维的结构与尺度名词解释一、概述纤维是一种长而细的物质，由许多微小的单元组成。
纤维结构与尺度是指研究纤维的形态特征以及其组成元素的尺寸和排布方式。
深入理解纤维的结构与尺度对于纺织工业、材料科学以及生物医学等领域都具有重要意义。
本文将对纤维的结构和尺度进行详细解释。
二、纤维的结构1. 分子结构：纤维的分子结构是由多个化学单体（如聚合物）组成的。
这些单体通过化学键连接在一起，形成纤维的主体结构。
不同的纤维类型由于分子结构的差异，具有不同的性能和用途。
2. 范维尔结构：纤维中的分子通常以一定的顺序排列，形成范维尔结构。
这种有序排列使得纤维具有一定的拉伸性和稳定性。
范维尔结构也决定了纤维的热稳定性和抗化学侵蚀能力。
3. 结晶区和非结晶区：纤维中的分子在范维尔结构下可分为结晶区和非结晶区。
结晶区是指分子有序排列的区域，具有较高的密度和强度；而非结晶区则是指分子排列较为松散的区域，具有较高的弹性和延展性。
三、纤维的尺度1. 直径与长度：纤维的直径和长度是衡量纤维尺度的重要参数。
直径决定了纤维的手感和柔软度，通常通过显微镜观察获得；长度则决定了纤维的织物成品的使用特性，如韧性和抗撕裂性。
2. 纳米尺度：纳米尺度是指纤维中存在的微观结构，其尺寸在纳米级别（1纳米=10^-9米）。
纳米尺度的纤维具有较大的比表面积和低密度，表现出独特的形态特征和性能，广泛应用于高分子材料和纳米技术领域。
3. 纤维层次结构：纤维具有多层次的结构，包括分子层次、晶体层次、宏观结构等。
不同层次的结构相互作用形成了纤维的整体性能和形态特征。
研究纤维的层次结构可以揭示其力学性质和应变行为。
四、纤维结构与尺度的应用1. 纺织工业：理解纤维的结构与尺度有助于纺织工业设计和生产高性能织物。
掌握纤维的范维尔结构和层次结构可以改善纺织品的物理性能，如强度、柔软度和透气性。
2. 材料科学：纤维的结构与尺度研究对于开发新材料具有重要意义。
通过调控纤维的分子结构和尺寸，可以获得材料的特定性能，如高强度、高导电性和高透明度。
大学物理物质世界的结构层次
第4页 共35页
大气形成: 8 108年 1016s
外大气层
大学物理
生命的诞生：约40亿年 脊椎动物： 约6亿年
人类出现1014 s ~ 3106年
热电离层 平流层 臭氧层
中间层 对流层
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大学物理
生 物 的 进 化
第6页 共35页
地球公转 3107 s
大学物理
1.规范粒子： 场粒子，传递相互作用的媒介,共13种。 光子（20世纪20年代） —— 传递电磁相互作用
中间玻色子(3种) （20世纪70~80年代） —— 传递弱作用
胶子 (8种) （已有实验基础） —— 传递强作用
引力子（尚未发现） —— 传递引力作用
第9页 共35页
规范粒子
大学物理
名称 符号 静质量 电荷 自旋
第12页 共35页
中微子之谜
大学物理
1930年泡利为解释 衰变中能量不守恒，提出假设：
n p e
1933年费米建立弱作用理论。
1942年王淦昌提出间接验证方案，由美国艾伦完成。诺 贝尔物理奖。
1999年日本科学家宣布测量到中微子质量不为零。
62
费米子
种
希格斯粒子（?）
第16页 共35页
物质存在的基本形式——实物和场 物质结构层次
实物
分子
原子
原子核
质子
中子
夸克
电子（轻子）
大学物理
场
规范粒子
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大学物理 第18页 共35页
共同点：
“场”与实物的比较
大学物理
1) 都是客观存在的, 不以人的意志为转移; 是可知的， 能够为人们的意识所反映。
自然辩证法概论复习重点答案
《自然辩证法概论》复习重点：1.朴素唯物主义自然观中原子论的基本思想。
7-8页答：原子和虚空作为存在和非存在，都是构造自然万物的本原。
原子是构造万物的基本粒子，虚空为原子提供位移运动的场所。
所谓原子论方法,是主张对客观事物进行解剖研究，通过把整体分解成各个基元（原子或元素），从这些基元的属性及它们之间的简单联系中去寻找整体变化原因，并把整体的特征归结为各个基本单元性质的总和。
原子论方法适用于那些可以被分割，并且可以把研究对象归结为可用较少性质便可概括的，具有缓慢变化和不变特性的基元，基元之间具有单向的因果关系的研究对象。
2.机械唯物主义自然观的观点和特征。
II页答：（1）前提与基础：1、人与自然的两分2、自然的数学设计3、物理世界的还原论说明4、自然与机器的类比（2）主要观点：1、物质观认为一切物体都可以还原为最小的粒子——原子一切物体都是由原子在粒子间力的作用卜\按力学规律形成的，因而也具有原子的基本性质2、时空观绝对的空间就其本性而言是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的：绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且山于其本性而在均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着3、运动观认为运动是物质的固有属性，物体具有匀速直线运动的固有性质，并以惯性运动作为全部理论的出发点。
4、因果观认为可以把经典力学的因果关系推而广之，用力学模型和规律描述所有运动形式和自然现象的因果关系5、相互作用观认为物质粒子之间或由它们构成的物体之间存在着万有引力，引力相互作用在空间中以直接的瞬时超距的形式传递，并支配着各种天体的运行。
6、人类统治自然认为自然被当作奴隶来统治和压迫总体而言，机械论自然观提供了一幅关于自然界的存在图景。
在这幅图景里，自然界绝对不变，自然界的•切从来如此，并将永远如此；万事万物只是在时间上彼此并列着，没有时间上.的历史发展。
（3）特点：1唯物主义：世所谓原了.论方法,是主张对客观事物进行解剖研究,通过把整体分解成各个基元（原了•或元素）,界是物质的、从自处本从这些基元的属性及它们之间的简单联系中去寻找整体变化原因，并把整体的特征归结为各个基本身来理解自然、拒斥目的因2形而上学：恩格斯：“形而上学的思维方式，……陷入不可解决的矛成，因为它看到一•个一个的事物，忘了它们的相互联系；看到它们的存在，忘了它们的产生和消失；看到它们的静止，忘了它们的运动：因为它只见树木，不见森林。
《物质结构》课件
离子结构：由离子通过 离子键连接而成
共价结构：由共价键连 接而成
复合结构：由多种结构 组合而成
晶体结构：由晶体结构 组成，如金刚石、石墨 等
物质结构的性质
物理性质
密度：物质单位体积的质量 硬度：物质抵抗外力变形的能力 导电性：物质导电的能力 热导率：物质传递热量的能力 磁性：物质对外磁场的反应 光学性质：物质对光的吸收、反射、折射等特性
位之一
原子、分子和离子
原子：构成物质的基本单位，由原子核和电子组成
分子：由两个或两个以上的原子通过化学键结合而成的基本单位
离子：带电的原子或原子团，由原子失去或获得电子形成 物质结构：物质由原子、分子和离子等基本单位按照一定的规律和方式 组合而成
物质结构的层次
原子结构
原子核：由质子和中子组成，带正电荷
化学性质
酸碱性：物质在水中的酸 碱性质
氧化还原性：物质在化学 反应中的氧化还原能力
热稳定性：物质在高温下 的稳定性
溶解性：物质在水中的溶 解能力
反应活性：物质在化学反 应中的活性
毒性：物质对人体或环境 的毒性
光学性质
反射：物质表面对光的反射能力 折射：物质内部对光的折射能力 吸收：物质对光的吸收能力
物质结构
汇报人：PPT
物质结构的基本概念 物质结构的层次 物质结构的分类 物质结构的性质 物质结构的测定方法 物质结构的实际应用
物质结构的基本概念
物质和结构的关系
物质结构是物质的基本属 性之一
物质结构决定了物质的性 质和功能
物质结构可以通过实验和 理论研究来揭示
物质结构与化学、物理、 生物等学科密切相关
散射：物质对光的散射能力
荧光：物质在紫外线照射下发出荧光的能 力