第一节 探索微观世界的历程

知识点一 探索历程 精练版P38
1.思维的火花
人类在很久以前就开始探索物质世界的神奇,但由于受到当时社会和科技的影响,人类对自然的认识还只停留在表面上。即使这样,有些哲人的思维已经闪烁出真理的火花了。
古希腊学者德谟克里特认为:“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。”尽管他的见解缺少科学实验的基础,但后来的历史发展表明,他的思维闪烁着真理的火花。
2.走向科学
(1)原子论的确立
人们把物质由原子构成的学说称为原子论。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才复活和确立了原子论。
(2)近代原子论确认了下列事实
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;
②一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对应各种元素,存在着各种原子,元素的差异就在于它们的原子是不相同的。原子是元素保持化学性质不变的不可再分的最小单元。
(3)分子论
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。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原子构成。
例1 最早提出“原子”一词的是( )
A.亚里士多德 B.柏拉图
C.德谟克里特 D.达·芬奇
解析:最早提出“原子”这一思想的是古希腊学者德谟克里特。
答案:C
知识点二 原子结构 精练版P38
1.揭开原子的“面纱”
(1)19世纪下半叶,人们发现了阴极射线。
(2)1897年,英国物理学家汤姆孙发现,阴极射线是一种带负电的粒子流,后来人们把这种粒子称为电子,电子的发现揭开了原子世界神秘面纱的一角,汤姆孙因此获得了1906年诺贝尔物理学奖。
2.原子核的发现
(1)散射实验
20世纪初,人们发展了—种实验方法:用一些已知的粒子,如电子、α粒子等轰击很薄的金属箔,它们与金属原子会产生相互作用而发生偏转。通过观察这些粒子穿过箔片时的偏转情况,可以获得原子内部的信息。这种实验叫散射实验。
(2)原子核的发现及核式结构模型

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,人们称它为原子核。卢瑟福提出了原子核式结构模型,原子的中心是原子核,电子在核外绕着原子核高速运动,就像行星绕着太阳运动一样(如图所示)。
温馨提示:原子的核式结构模型,是科学家模拟出的原子结构图形,它能帮助我们理解原子的大致结构,而不是原子结构的真实再现。
构建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的基础上,经过想象、类比等论证提出的。它是否正确,需经实验的检验。
3.其他粒子的发现
时间
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人员
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发现或提出物质理论
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1919年
至1932年
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卢瑟福和
查德威克
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质子、中子,确定原子核由质子、中子组成(图1)
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—
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—
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介子:质量介于质子和电子之间
超子:质量大于质子
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1949年
至1964年
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费米、杨振宁、坂田昌一、盖尔曼
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夸克模型:质子、中子、介子、超子等都由三种基础粒子组成,分别称为上夸克、下夸克和奇异夸克(图2)
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1974年
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丁肇中、里克特
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发现J/Ψ粒子,又发现了粲夸克、底夸克和顶夸克
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