九年級物理宇宙和微觀世界

1、第10章 多彩的物質(zhì)世界101 宇宙和微觀世界在20世紀30年代初期，人們普遍認為宇宙萬物都是由質(zhì)子、中子和電子這三種粒子組成，那時就把質(zhì)子、中子和電子稱為“基本粒子”隨著人類對微觀世界研究的進一步深入，一大批新的粒子相繼發(fā)現(xiàn)，其中的許多粒子本身也有內(nèi)部結(jié)構(gòu)“基本粒子”并不基本智 能 提 要宇宙和微觀世界宇宙是由物質(zhì)組成的物質(zhì)是由分子組成的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型原子結(jié)構(gòu)問：本節(jié)的重點是什么？答：（1）初步了解人類探索太陽系及認識宇宙的艱辛歷程，并認識到人類對宇宙的探索將不斷深入，知道宇宙是由物質(zhì)組成的（2）知道物質(zhì)是有分子和原子組成的；認識原子的核式模型；了解固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微模型及分子

2、結(jié)構(gòu)的區(qū)別問：原子是由什么組成的？請你說說原子的結(jié)構(gòu)組成情況。答：原子是由位于中心的原子核和核外電子組成的；原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子都是由稱為夸克的更小微粒組成。原子核帶正電，電子帶負電；在通常情況下，原子核所帶的正電荷與核外電子總共所帶的負電荷在數(shù)量上相等，整個原子呈中性原子的質(zhì)量是質(zhì)子的質(zhì)量加上中子的質(zhì)量，且質(zhì)子的質(zhì)量與中子的質(zhì)量是基本相等，而電子的質(zhì)量可忽略不計；其中質(zhì)子所帶的正電數(shù)與電子所帶的負電數(shù)相等。質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)。 著名科學家盧瑟福提出的假說最接近實際，他認為原子中心有一個帶正電的原子核，帶負電的電子繞原子核高速旋轉(zhuǎn)，人們把這種模型稱為原子結(jié)構(gòu)的行星模型。中 考

3、擷 要本節(jié)是新課程新增的知識，根據(jù)中考新考綱的要求，主要是要了解原子的核式模型；了解人類探索微觀世界的歷程，并認識到這種探索將不斷深入；對物質(zhì)世界從微觀到宏觀的尺度有大致的了解智 能 拓 展1.到底有沒有外星人人類已經(jīng)在地球上生活了大約兩三百萬年。從前，人類以為自己是萬物之靈，宇宙間唯一有智慧的生命，甚至認為地球是整個宇宙的中心。后來，隨著科學技術的進步，人們的眼界開闊了，才懂得宇宙的廣大無邊，它遠遠超越了我們的想象，而地球?qū)嵲谑翘×耍斎桓皇怯钪娴闹行?。于是人們想象：宇宙這樣寬闊，或許其它星球上會生活著一種與人類相似的智慧生物-外星人。這樣的想法深深地吸引了一些熱哀于尋找外星人的人們。十

4、六世紀，有人用望遠鏡觀測火星時，發(fā)現(xiàn)了許多互相交錯的網(wǎng)紋，便以為那是"火星人"開鑿的"運河"。1935年，美國一家電臺廣播說火星人來到了地球，引起了一場虛驚。而英國一位作家創(chuàng)作了一本名為大戰(zhàn)火星人的科幻小說，其中對火星人作了許多繪聲繪色的描述，更引發(fā)了一系列有關"火星人"的小說和電影的誕生。到底有沒有火星人?在只有望遠鏡的時代，它一直是個謎。到了六十年代，探測飛船終于登上了火星，解開了這個一直困擾人們的謎：火星比地球冷得多，表面到處是泥土石塊，經(jīng)?？耧L大作，飛沙走石，上面沒有任何生物，當然更沒有火星人。這個謎解開以后，天文學家進一步分

5、析認為：在太陽系里，除地球外，其他行星都沒有生物生存所必須的環(huán)境條件。因此，地球上的人類是太陽系里唯一有智慧的生物，要找外星人，必須到太陽系之外。1972年，美國發(fā)射了"先驅(qū)者10號"飛船，它于1987年飛出了太陽系，飛船上的金屬片刻畫了人類的形象、居住的地球以及太陽系的位置，1977年，美國的"旅行者一號"又給外面的世界帶去了更豐富的信息，包括一部結(jié)實的唱機和一張鍍金的唱片，唱片上收錄了幾十種人類語言和多首音樂作品(其中有中國的古典樂曲)。人們熱切地期望外星人會收到它。為了和外星人取得聯(lián)系，科學家們甚至還制造了龐大復雜的設備，試圖向外星發(fā)射信息和接收來

6、自外星的信息。但是，經(jīng)過了許多努力，人們依然沒有找到外星人。一些見到外星人的說法也僅僅是傳說，難以得到有力的證實。 值得一提的還有飛碟，許多人看到了它，也猜想它就是外星人駕駛的飛船，可這也僅僅是一種猜想而已。那么，到底有沒有外星人呢?科學家分析，宇宙間象地球這樣這樣的行星肯定還很多，某些與地球環(huán)境相似的行星確實很可能有外星人，但是由于我們的航天、通訊技術尚未足夠發(fā)達，要找到他們我們還必須加倍努力才行。2.湯姆遜的原子模型英國物理學家J·J·湯姆遜于1907年提出的一種原子模型。湯姆遜在發(fā)現(xiàn)電子之后，對原子中正、負電荷如何分布的問題提出了他自己的原子模型，湯姆遜認為：原子的正

7、、負電荷均勻地分布在整個原子球體內(nèi)，而正電荷則嵌在其中，所以有人將湯姆遜模型類比為“西瓜模型”。為了解釋元素周期表，湯姆遜還假設電子分布在一個個環(huán)上，第一只環(huán)只可放5個電子，第二只環(huán)上放10個電子，假如一個原子有70個電子，那么必須有6只同心環(huán)，湯姆遜模型雖然能夠解釋元素的周期性，但以后的實驗證明，此模型是錯誤的，不過它包含的同心環(huán)以及環(huán)上只能安置有限個電子的概念有益于后來的玻爾理論的發(fā)展。3.摩擦起電的實質(zhì)摩擦起電的實質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移平常所說的“摩擦起電”并不是創(chuàng)造了電，只是依靠摩擦，使一個物體上的電子轉(zhuǎn)移到了另一個物體上，得到電子的物體帶負電，失去電子的物體帶正電，并且相互摩擦的兩個物體同時

8、帶上了等量異種電荷。 摩擦起電現(xiàn)象說明：（1）在通常情況下，原子呈中性，由原子組成的物體也呈中性（2）不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領不同（3）兩個物體相互摩擦時，哪個物體的原子核束縛電子的本領弱，它的一些電子就會轉(zhuǎn)移到另一個物體上，失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶等量的負電（4）“摩擦起電的原因是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，并不是摩擦創(chuàng)造了電荷”智 能 歸 例題型一 知道物質(zhì)由分子組成,知道分子的概念例 1 下列關于分子的說法,正確的是（ ）A分子是組成物質(zhì)的最小微粒B分子是物體不能再分的最小微粒C分子是組成物質(zhì)的仍能保持其化學性質(zhì)的最小微粒D以上說法都不對知識點 知道分子的概念闖

9、關點撥 分子是人們認識物質(zhì)微觀世界的第一道大門，它是保持物質(zhì)化學性質(zhì)不變的一種最小微粒。而分子則由更小的微粒原子組成。例如水分子由兩個氫原子和一個氧原子所組成答 選C例2 1mm3的一滴油滴在水面上,充分擴展后面積最大為3m2,則估測一下油分子的直徑約為( )A. 3.3×10 -6dm B. 3.3×10 -10 m C. 3.3×108m D. 3.3×106m知識點 用油膜法測分子的直徑闖關點撥 油膜法測分子直徑是一個非常典型的測定微小分子直徑的方法,設油分子的直徑是D,且油分子是單個緊密排列成的,則有SD=V, 所以D=V/S=1mm3/3m2=

10、1×10-9 m3/3m2=3.3×1010m選 B拓展題 某中物質(zhì)分子的直徑為2×10-10m假設將這種物質(zhì)的分子一個個僅挨著排列，則在1mm內(nèi)可以排列多少各分子？若將這么多的乒乓球（直徑為4cm）用線沿直徑方向串起來，那么這根線至少要多長？闖關點撥 模型是物理學中經(jīng)常采用的一種處理方法，把分子當作球體就是一種模型分子的大小一般用“直徑”來表示解 1mm內(nèi)可以容納的分子數(shù)為n=（個），這根線的長度為l=5×106×4cm=2×107cm=2×105m=200km題型二 了解固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型，并會解釋一些有關的現(xiàn)象

11、例 物質(zhì)的狀態(tài)改變時體積發(fā)生改變，有關說法不正確的是（ ）A主要是由于構(gòu)成物質(zhì)的分子在排列上發(fā)生變化B固體物質(zhì)具有一定的形狀和體積，是因為構(gòu)成它們的粒子間有強大的作用力C氣態(tài)物質(zhì)的分子的間距很大，分子間作用力極小，容易被壓縮D液態(tài)物質(zhì)的分子間的作用力較固體分子間的作用力大知識點 了解分子在固體、液體和氣體狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)闖關點撥 本題主要考查分子在固體、液體和氣體狀態(tài)下的微觀結(jié)構(gòu)固態(tài)物質(zhì)中，分子間的排列十分緊密且有規(guī)則，粒子間有強大的作用力將分子凝聚在一起分子來回振動，但位置相對穩(wěn)定，就像學生坐在自己的座位上身子可以來回晃動一樣因此，固體物質(zhì)具有一定的體積和形狀液體物質(zhì)中，分子沒有固定的位置，運動

12、比較自由，粒子間的作用力比固體小，就像學生在自己的教室中交換座位，但又沒有離開教室一樣因此，液體沒有確定的形狀，具有流動性氣態(tài)物質(zhì)中，分子間距很大，并高速向四面八方運動，粒子之間的作用力很小，易被壓縮就好比學生在操場上玩，他們處于完全自由的狀態(tài)，四處奔跑因此，氣體具有很強的流動性解 選D題型三 本組題主要考查你對原子結(jié)構(gòu)的認識例1 知道了一切物質(zhì)都是由分子、原子所組成，知道了原子是由帶正電的原子核和帶負電的電子所組成，就能解釋物體的帶電與不帶電。一個物體沒有帶電，是因為（ ）A物體內(nèi)部沒有電荷B物體內(nèi)部原子個數(shù)與電子個數(shù)相等C物體內(nèi)原子核所帶的正電荷總數(shù)與電子所帶的負電荷總數(shù)相等D物體內(nèi)原子核

13、的正電荷數(shù)與一個電子所帶負電荷數(shù)相等知識點 認識原子的核式模型闖關點撥 原子是由核外電子和原子核組成的，而電子和原子核都是帶電的，所以任何物體內(nèi)部都有電荷。物體內(nèi)部原子個數(shù)與電子個數(shù)一般是不等的，但是在通常情況下，原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)與核外電子總數(shù)相等。由于質(zhì)子與電子所帶電的電性相反、電量相等，且中子是不帶電的，所以原子是不帶電的。故一般情況下，物體對外也不顯電性。答 選C中考典題精析考題1 關于盧瑟福提出的原子結(jié)構(gòu)的核式模型，下列說法中錯誤的是（ ）（江蘇省2002年中考題）A原子由質(zhì)子和中子組成B原子由原子核和電子組成C原子的質(zhì)量幾乎集中在原子核內(nèi)D原子核位于原子中心，核外電子繞原子核高速旋轉(zhuǎn)

14、闖關點撥 本題考查原子結(jié)構(gòu)的核式模型解 由原子的核式結(jié)構(gòu)可知，原子由原子核和核外電子組成，原子核位于原子中心，核外電子繞原子核高速旋轉(zhuǎn)原子核的體積雖小，但原子的質(zhì)量幾乎集中在原子核內(nèi)質(zhì)子和中子組成原子核答 選A智 能 訓 練基礎知識訓練1原子核是由質(zhì)子和 組成的。納米技術是高新科學技術和工程技術，納米是很小的長度單位，若一個分子的直徑為，則我國科學家制造的納米碳纖維管的直徑是，相當于_個分子一個一個排列起來的長度。（題型一）2電子的發(fā)現(xiàn)說明_是可分的，質(zhì)子和中子的發(fā)現(xiàn)說明_是可分的；夸克的發(fā)現(xiàn)說明_是可分的。 （題型二）31g食鹽中約有1.04×1022個分子，把1g食鹽投入一個水庫

15、中，已知水庫的蓄水量為4×109m3，如果食鹽分子均勻分布在水庫的水中，那么每立方厘米的水中約含有_個食鹽分子. （題型一）4有四種物質(zhì)：細胞，電子，原子，質(zhì)子按從大到小排列的順序是 ( )A B C D5下列對物體結(jié)構(gòu)的描述，正確的是（ ）（題型三）A固態(tài)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的描述，就像學生做廣播操一樣B液態(tài)物質(zhì)的分子可以移動，就像操場上踢足球的學生一樣可以在操場上跑動C氣態(tài)物質(zhì)的分子幾乎不受力，就像下課以后的同學可以自由活動6早在19世紀末葉，湯姆遜就發(fā)現(xiàn)了電子，將人們的視線引入到原子的內(nèi)部. 由此，科學家們提出了多種關于原子結(jié)構(gòu)的模型. 通過學習，你認為原子結(jié)構(gòu)與下列事物結(jié)構(gòu)最接近的是：（

16、 ）（題型二）A西紅柿； B西瓜； C面包； D太陽系.7物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的時候，體積變化的正確說法是（ ）（題型三）A體積都變小B體積都變大C有的體積變大，有的體積變小D無法判斷8下列說法中，不正確的是（ ）（題型三）A固體有一定的形狀和體積B液體有一定的形狀和體積C液體有一定的體積，沒有一定的形狀D氣體沒有一定的形狀和體積綜合提高訓練1碳原子中有6個電子，碳原子的質(zhì)量是氫原子質(zhì)量的12倍，碳原子中有_個質(zhì)子，_個中子。（題型二）2湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子后，為什么說原子還有帶正電的“東西”存在?答：因為 。（題型二）32000多年前，我國的莊子說過：“一尺之捶，日取其半，萬世不竭”我們假設：取1m

17、長的木桿，每天截取一半，第二天截取剩下的一半里的一半這樣截取一百天，剩下的木桿長度為： m；把這個長度與分子、原子核、夸克的直徑比較，你對莊子的上述言論的理解是： 。4下列說法正確是 （ ）（題型二）A電子的發(fā)現(xiàn)使人們確信，原子是可分的 B分子是由原子和電子組成C原子是不可再分的最小微粒 D通常情況下，原子內(nèi)部原子核所帶的正電荷數(shù)與核外所有電子的負電荷數(shù)是不相等5關于原子結(jié)構(gòu)，下列說法錯誤的是( ) （題型二）A原于的大部分是空的B原子內(nèi)部的正電荷和負電荷互相混合在一起，所以整個原子不帶電C電子繞原子核高速旋轉(zhuǎn)D原子核帶正電荷6鈉原子核中有11個質(zhì)子，12個中子，在帶一個單位正電荷的鈉離子中，

18、原子核外的電子共有( ) （題型二）A10個 B11個 C12個 D1個7下列各種說法中錯誤的是（ ）（題型二）A電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu)B放射性現(xiàn)象使人們認識到原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu)C電子的發(fā)現(xiàn)把人們帶入原子的內(nèi)部世界，認識了原子是由原子核和電子組成的D原子核的質(zhì)量基本上等于原子的質(zhì)量8已經(jīng)查明，粒子就是氦核，氦（He）原子和原子核結(jié)構(gòu)示意圖如圖10-1所示，下列說法正確的是（ ）（題型二）A原子核內(nèi)有1個中子、1個質(zhì)子，核外2個電子圖10-1B原子核內(nèi)有2個中子、2個質(zhì)子，核外2個電子C原子核內(nèi)有1個中子、3個質(zhì)子，核外3個電子D原子核內(nèi)有3個中子、1個質(zhì)子，核外1個電子9用分子的觀點對下列常見的現(xiàn)象的解釋，錯誤的是（ ）（題型三）A熱脹冷縮 分子大小隨溫度的變化而改變B花香四溢 分子不停地運動C食物腐敗 分子發(fā)生變化D酒精揮發(fā) 分子間間隔變大10任何物體都能分割為極小的微粒，這是物質(zhì)的可分性，如將一塊糖進行若干次對分，但要保持其獨特的甜味，可分為最小的微粒是（ ）（題型一）A分子B原子C一定數(shù)目分子的微小微粒D糖粉末111cm3的水里含3.35