第十一章小粒子與大宇宙（原卷版）

第十一章小粒子與大宇宙（幫課堂）（解析版）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道物質(zhì)是由分子和原子組成的，了解原子的核式模型，了解人類探索微觀世界的歷程，并認(rèn)識(shí)到這種探索將不斷深入。2.大致了解人類探索太陽(yáng)系及宇宙結(jié)構(gòu)的歷程，并認(rèn)識(shí)到人類對(duì)宇宙的探索將不斷深入。3，對(duì)物質(zhì)世界從微觀到宏觀的尺度有大致的了解。4.能從生活、自然中的一些簡(jiǎn)單熱現(xiàn)象推測(cè)分子的熱運(yùn)動(dòng)。初步認(rèn)識(shí)宏觀熱現(xiàn)象和分子熱運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系。5.能舉例說(shuō)明自然界存在多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式。知道世界處于不停的運(yùn)動(dòng)中。【知識(shí)導(dǎo)圖】【基礎(chǔ)知識(shí)】知識(shí)要點(diǎn)一、走進(jìn)微觀1.自然的尺度：宇宙的大尺度、我們眼前看到的是尺度是宏觀尺度，不能用肉眼直接看到的是微觀尺度。2.物質(zhì)的組成：通常，物質(zhì)是由分子或原子組成的。3.微觀粒子：（1）分子由單個(gè)原子組成，“單原子分子”；分子由多個(gè)原子組成，“多原子分子”。（2）原子核式結(jié)構(gòu)模型：原子的中心叫原子核，原子核周圍有電子。（3）原子核的結(jié)構(gòu)：質(zhì)子和中子，質(zhì)子帶正電，中子不帶電。①1897年，英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子。②1911年，盧瑟福在成功地進(jìn)行了a粒子的散射實(shí)驗(yàn)后，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。原子的中心有一個(gè)原子核，帶正電，占很小的體積，但其密度很大，幾乎集中了原子的全部質(zhì)量。帶負(fù)電的電子在不同的軌道上繞原子核運(yùn)動(dòng)，就像地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)一樣。③20世紀(jì)初，科學(xué)家們?cè)谔剿魑镔|(zhì)結(jié)構(gòu)的歷程中，相繼發(fā)現(xiàn)了原子核可以釋放出質(zhì)子和中子，質(zhì)子帶正電，中子不帶電。由此知道了原子核是由質(zhì)子和中子組成的。（4）20世紀(jì)60年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子都是由被稱為“夸克”的更小的粒子組成。（5）20世紀(jì)中葉起，人類為了探索微觀世界的奧秘，制造了各種類型的加速器。借助于不斷完善的粒子加速器，又發(fā)現(xiàn)了μ子、π介子、K介子、A超子、∑超子及τ子等400余種粒子。這些粒子是比原子核更深層次的物質(zhì)存在形式。知識(shí)要點(diǎn)二、看不見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)1.分子的熱運(yùn)動(dòng)：（1）通常，物質(zhì)是由大量分子構(gòu)成的，分子間有空隙；如：水與酒精混合后總體積變小。（2）分子在永不停息的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；溫度越高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈。（3）分子間不僅存在吸引力，而且還存在排斥力。吸引力：鉛塊擠壓吸引；拉斷鐵絲比棉線難；兩滴水銀靠近會(huì)自動(dòng)結(jié)合成一滴。排斥力：固體、液體很難被壓縮。2.物質(zhì)中的分子狀態(tài):物質(zhì)狀態(tài)分子間距分子間作用力特征固體比較小比較強(qiáng)有體積和形狀，不能流動(dòng)。液體比較大較弱有體積，無(wú)形狀，能夠流動(dòng)。氣體更大更弱無(wú)體積，無(wú)形狀，能夠流動(dòng)。要點(diǎn)詮釋：1.不同物質(zhì)內(nèi)部分子間空隙的大小不同；同種物質(zhì)在不同情況下分子間的距離也會(huì)不同，比如溫度、壓強(qiáng)等的變化，都會(huì)影響分子間的距離。2.物體的溫度越高，分子的運(yùn)動(dòng)越劇烈。由于分子的運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，所以分子運(yùn)動(dòng)又稱為熱運(yùn)動(dòng)。3.分子相互作用的情況與分子間距離的大小有關(guān)。當(dāng)分子間的距離等于10－10m時(shí)，這個(gè)距離稱為分子間的平衡距離，此時(shí)，分子間的引力和斥力相等；當(dāng)分子間的距離小于1010m時(shí)，斥力起主要作用；當(dāng)分子間的距離大于10－10m時(shí)，引力起主要作用；當(dāng)分子間的距離大于分子直徑10倍時(shí)，分子間的作用力就變得很小。分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力的變化比引力的變化快。知識(shí)要點(diǎn)三、探索宇宙1.探索的歷程：（1）托勒玫“地心說(shuō)”。（2）哥白尼“日心說(shuō)”。（3）牛頓“萬(wàn)有引力定律”。（4）人造衛(wèi)星的發(fā)射，人類進(jìn)入太空。2.浩瀚的星空：（1）太陽(yáng)系：太陽(yáng)、八大行星、66顆衛(wèi)星、2000多顆有正式命名或編號(hào)的小行星，以及數(shù)量可觀的彗星和流星。（2）銀河系：銀河系中有非常多像太陽(yáng)這樣的恒星。離地球最近的恒星是半人馬座的比鄰星。（3）宇宙中還有很多像銀河系這樣的星系。要點(diǎn)詮釋：太陽(yáng)系處于銀河系的邊緣，太陽(yáng)系由八大行星和太陽(yáng)組成，八大行星是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，月亮是地球的衛(wèi)星，不是太陽(yáng)系中的行星。10ml的水和10ml的酒精混合，混合后的總體積小于20ml。這種現(xiàn)象用微觀的分子理論分析，該現(xiàn)象說(shuō)明了和。小朋友們喜歡“吹泡泡”游戲，五光十色的肥皂泡彈性好，不易破，這是分子間的起了作用。關(guān)于粒子和宇宙，下列說(shuō)法中正確的是（）A.分子間只存在吸引力，沒(méi)有排斥力 B.分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)著C.在中子、氯原子和水分子中，水分子最小 D.宇宙是一個(gè)有層次的天體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，地球是宇宙的中心【作業(yè)幫】1．繞著原子核高速運(yùn)動(dòng)的粒子是A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．原子2．下列關(guān)于分子動(dòng)理論的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．將兩個(gè)鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，下面吊一個(gè)鉤碼都不能把它們拉開(kāi)，說(shuō)明了分子間存在引力．B．霧霾（PM2.5）在高溫天氣容易消散，這是因?yàn)闇囟仍礁撸肿舆\(yùn)動(dòng)越劇烈C．人們通常以1010m為單位來(lái)度量分子D．把兩塊光滑的玻璃貼緊，它們不能吸在一起，原因是兩塊玻璃的分子間距離太大．3．市教育局明確要求全市所有中小學(xué)均為無(wú)煙學(xué)校，各學(xué)校會(huì)議室里均張貼了如圖所示的標(biāo)志，這主要是考慮到在空氣不流通的房間里，只要有一個(gè)人吸煙，其他人都在被動(dòng)吸煙，這是因?yàn)椋ǎ〢．物質(zhì)是由分子組成的 B．分子之間有作用力C．分子之間有間隙 D．分子在不停地運(yùn)動(dòng)4．兩個(gè)杯子中分別盛有質(zhì)量相同的冷水和熱水，向其中分別放入同樣的糖塊，經(jīng)過(guò)一段相同的時(shí)間（兩杯中的糖塊都還沒(méi)有全部溶解），品嘗杯中的水，發(fā)現(xiàn)熱水更甜一些，其原因是A．溫度越高分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度越快 B．溫度越低分子做無(wú)規(guī)則的速度越快C．分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)速度與溫度無(wú)關(guān) D．只有在熱水中分子才做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)5．如圖是用來(lái)說(shuō)明原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖．由圖可知：原子核是由中子和質(zhì)子組成，而原子是由什么組成電子和中子

B．質(zhì)子和電子

C．夸克和電子

D．電子和原子核6．人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期．以下是科學(xué)家及提出的原子結(jié)構(gòu)假設(shè)模型(如圖所示)，其中符合原子結(jié)構(gòu)模型建立先后順序的是()A．①→②→③ B．③→②→① C．①→③→② D．③→①→②7．將2個(gè)分別裝有空氣和紅棕色二氧化氮?dú)怏w（ρ二氧化氮>ρ空氣）的玻璃瓶口對(duì)口對(duì)接，中間用玻璃板隔開(kāi)．抽開(kāi)隔板后，通過(guò)觀察瓶?jī)?nèi)顏色變化推斷氣體分子是否作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．對(duì)于玻璃瓶的三種放置方法（如圖所示），四位同學(xué)判斷正確的是A．小華認(rèn)為a圖放置最不合理B．小夏認(rèn)為b圖放置最不合理C．小夢(mèng)認(rèn)為c圖放置最不合理D．小滿認(rèn)為三種放置方法都不合理8．在近代原子學(xué)說(shuō)的發(fā)展過(guò)程中,有下列觀點(diǎn):①物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的;②原子都是實(shí)心球體;③正電荷均勻分布在整個(gè)原子內(nèi)．1911年盧瑟福用帶正電的α粒子轟擊原子,發(fā)現(xiàn)多數(shù)α粒子穿過(guò)后仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向,但有極少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn),如圖所示．分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以否定上述觀點(diǎn)中的()A．①② B．①③C．②③ D．①②③9．在夸克、原子核、原子、質(zhì)子四種粒子中，其空間尺度最小的是_____．10．“八月桂花香”這句話的物理含義指這是一種_____現(xiàn)象，說(shuō)明氣體的分子在_____．11．古人通過(guò)觀察和猜想，建立了不同的宇宙模型，近代波蘭科學(xué)家哥白尼提出以______為中心的宇宙模型，簡(jiǎn)稱“日心說(shuō)”，這個(gè)觀點(diǎn)在今天看來(lái)是______（正確/錯(cuò)誤）的。在銀河系、宇宙、太陽(yáng)系中尺度最大的是______。12．證明液體、氣體分子做雜亂無(wú)章運(yùn)動(dòng)的最著名的實(shí)驗(yàn)是英國(guó)植物學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)的布朗運(yùn)動(dòng).1827年，布朗把花粉放入水中，然后取出一滴這種懸濁液放在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)花粉小顆粒在水中像著了魔似的不停運(yùn)動(dòng)，而且每個(gè)小顆粒的運(yùn)動(dòng)方向和速度都改變很快，不會(huì)停下來(lái)．這些小顆粒實(shí)際上是由上萬(wàn)個(gè)分子組成的分子團(tuán)，由于受液體分子撞擊受力不平衡，從而表現(xiàn)出無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況．(1)布朗運(yùn)動(dòng)________分子運(yùn)動(dòng)．A．是

B．不是(2)布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上反映了________分子的運(yùn)動(dòng)．A．水

B．花粉

C．空氣(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出使布朗運(yùn)動(dòng)加快的一種方法．________.13．小明為了研究分子動(dòng)理論的知識(shí)，進(jìn)行了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)：（1）圖1實(shí)驗(yàn)是水和酒精混合前后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，主要說(shuō)明了___________；（2）圖2實(shí)驗(yàn)，a是一個(gè)鐵絲圈，中間較松弛的系著一根棉線，圖中是浸過(guò)肥皂水的鐵絲網(wǎng)，圖c表示用手指輕碰一下棉線的左