师：同学们大家好，今天我们来学习第十一章第一节“走进微观”。首先，请同学们观看两段视频，并思考以下问题：你认为最大的物体是什么？最小的物体又是什么？最大和最小的物体之间有联系吗？
在米级尺度下，能看到身边的朋友；厘米级尺度时，可以看到皮肤皱纹的细部。做好准备，接下来将进入一个陌生领域——微观世界。毫米级尺度下，皮肤上的毛孔显得深邃；微米级尺度时，细胞清晰可见。继续进入更小尺度，还能看到细胞核、染色体、DNA，甚至原子核乃至夸克。但更小的世界是什么样的呢？
看完两段视频后，同学们尝试将人、楼房、地球、太阳系、宇宙、细胞、DNA分子、原子、核质子、夸克，按自然尺度从大到小进行排序。
这是两张星空图片，仰望星空，群星璀璨，神秘无垠的宇宙引发人们诸多幻想，也诞生了许多美丽的神话故事。照片中的亮点都是像太阳一样的发光星体，科学家借助天文望远镜能观测浩瀚星空。目前，人类能观测到的空间最远达10的26次方米的宇宙深处，以光速前进都需近100亿年，可见宇宙之大。
美丽的鲜花、漂亮的建筑物、远飞的大雁、嬉闹的人群，这是我们熟悉的世界。在肉眼无法直接看到的世界里，同样奥秘无穷，比如细胞、病毒、分子、原子等。目前，科学家的研究已深入到10的 -15次方米的微观领域。从浩瀚宇宙到肉眼看不见的微观世界，物质以各种形态展现。宇宙中一切物体都由物质组成，那么物质由什么构成呢？
早在公元前400多年，古希腊哲学家恩培多克勒提出宇宙万物由水、火、土、气组成，即四元素说。公元前1000多年，我国西周流行五行学说，祖先认为宇宙万物由金、木、水、火、土五种元素组成。无论是四元素说还是五行说，都是人类对构成宇宙物质元素的尝试解释，但都停留在思想阶段，缺乏科学证据。
随着科学技术发展，人们认识到若将物质无限细分，所得颗粒会越来越小，小到能保持物质化学性质不变，通常所说的物质就是由这种颗粒构成。1811年，意大利物理学家阿伏加德罗将这种微粒命名为分子。比如干旱的农田会皲裂成土块，土块碎裂成沙尘，沙尘还能继续分割为分子。分子很小，直径约10的 -10次方米，只能用电子显微镜才能看到。1亿个分子紧密排成一列，长度约1厘米。可以做个对比，一个分子与直径1厘米的玻璃弹珠相比，就如同一个西红柿和地球相比。分子如此微小，还能继续分割吗？
大约2400年前，古希腊哲学家德谟克利特认为一切东西都由更小粒子组成，切到最后不能再切的就是原子，所以他觉得原子不可再分，它们在虚空中运动，原子和虚空构成万物。19世纪初，英国科学家道尔顿在前人经验基础上，提出具有近代意义的原子学说，他认为原子是化学反应中不可再分的最小微粒，并通过实验证实了原子的真实存在。原子间通过一定作用力，按一定排序可构成分子。由一个原子构成的分子叫单原子分子，如硅原子；由两个原子构成的分子叫双原子分子，像氧气分子由两个氧原子构成；三个及以上原子构成的分子叫多原子分子，常见的水分子由一个氧原子和两个氢原子构成，而DNA分子由成千上万个原子构成。原子已如此微小，它内部还有更精细的结构吗？
道尔顿提出原子论后，人们一直认为原子是最小不可分割的颗粒，直到19世纪70年代，科学家研究气体放电现象时，观察到阴极射线现象。阴极射线是什么？人们如何通过阴极射线研究原子内部结构呢？我们来看一段历史纪录片。
（播放纪录片）
Here is called a crooks tube, and it's simply a glass tube out of which the air has been sucked, a couple of electrodes and a fluorescent screen. He passed a high voltage across the electrodes and the result was really quite striking. Isn't that gorgeous? Looks like a sort of green ray. Was this a spiritual emanation?
Crooks was a careful experimenter. He found the glow could be bent with a magnet, suggesting the glow was in some way electrical. What he did next was very ingenious, right? Crooks made a new tube with another addition, a tiny metal paddle wheel. Let's see what happens. We turned on spectacular. This suggested the strange glow was made up of moving particles, something with a mass to push a wheel. For all his skills as an experimenter, crooks didn't have a convincing theory of what was happening.
With the work of a physicist, Joseph John Thompson, known as. He realized that what was causing the tube to glow and the pedal wheel to spin were a stream of tiny charge particles far smaller than even atoms. He built more accurate and delicate versions of crooks tubes. Thompson calculated the particles causing the wheel to move were 1,000 times smaller than an atom. It caused a sensation. They were named electrons, the first subatomic particles to be discovered.