103“解剖”原子(教師版)八年級(jí)物理下冊(cè)講義(滬粵版)_第1頁(yè)
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10.3“解剖”原子目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程重點(diǎn)1.知道分子由原子組成,原子由原子核和核外繞核高速旋轉(zhuǎn)的電子組成,原子核由質(zhì)子和中子組成,質(zhì)子和中子由夸克組成.2.知道原子核帶正電,體積很小,但幾乎集中了原子的全部質(zhì)量;知道電子帶負(fù)電,其質(zhì)量很??;知道質(zhì)子帶正電,中子不帶電,質(zhì)子和中子的質(zhì)量差不多相等.3.了解關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的湯姆生“棗糕模型”、盧瑟福“核式模型”,知道α粒子散射實(shí)驗(yàn)支持盧瑟?!昂耸侥P汀保R(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01微觀粒子的探索過(guò)程1.1811年意大利物理學(xué)家阿伏加德羅命名分子;19世紀(jì)初英國(guó)科學(xué)家道爾頓證明了原子的存在;1897年英國(guó)科學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子;1918年和1932年英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福和查德威克分別發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子;20世紀(jì)60年代人們又發(fā)現(xiàn)了夸克.2.原子結(jié)構(gòu)的兩種模型:一是湯姆孫提出的“棗糕模型”,另一種是1911年盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型.【即學(xué)即練1】在探索微觀世界的過(guò)程中,科學(xué)家對(duì)原子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行猜想和實(shí)驗(yàn),并提出了多種模型.在下圖所示的兩種模型中,圖是盧瑟福提出的原子核式模型.【答案】圖甲是湯姆孫原子模型的切面圖,湯姆孫認(rèn)為原子像一個(gè)實(shí)心球體,正電荷均勻分布在球體內(nèi),電子像西瓜籽那樣嵌在其中.圖乙是盧瑟福的原子模型圖,他認(rèn)為原子中間有一個(gè)帶正電的核,它只占有極小的體積,卻集中了原子幾乎全部的質(zhì)量,電子在核外較大空間繞核高速旋轉(zhuǎn).知識(shí)點(diǎn)02原子的結(jié)構(gòu)1.原子由原子核和核外電子構(gòu)成,原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成;質(zhì)子和中子又是由夸克構(gòu)成.2.原子的核式結(jié)構(gòu)可表示為:【即學(xué)即練】如圖所示,原子的核式結(jié)構(gòu)模型揭示原子并不是微觀世界中的最小粒子,它是由原子核和繞核運(yùn)動(dòng)的組成.【答案】近代物理學(xué)家盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,他認(rèn)為原子是由帶正電的原子核和核外繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子組成的.分層提分分層提分【基礎(chǔ)訓(xùn)練】1.物理學(xué)中一個(gè)基本的觀念是“世界是由物質(zhì)組成的”。以氫原子為例,下圖中的四個(gè)圖中能正確示意氫原子核式結(jié)構(gòu)的是()A.B.C.D.【解答】解:著名科學(xué)家盧瑟福在進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)后,提出了原子核式模型。原子是由處于核心的帶正電的原子核和帶負(fù)電核外電子構(gòu)成的。氫原子是由位于中心的原子核和繞原子核高速運(yùn)動(dòng)的外圍電子構(gòu)成,且原子核相比原子的體積很小。故選:C。2.以下是對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí),正確的是()A.原子是由原子核和繞核運(yùn)動(dòng)的中子組成的 B.原子核帶負(fù)電,電子帶正電 C.分子是物體不能再分的最小微粒 D.原子核是由質(zhì)子和中子組成的【解答】解:A、原子是由原子核和繞核運(yùn)動(dòng)的電子組成的,故A錯(cuò)誤;B、原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子構(gòu)成,故B錯(cuò)誤;C、分子是有原子構(gòu)成的,故C錯(cuò)誤;D、原子核是由質(zhì)子和中子組成的,故D正確;故選:D。3.自從湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子,人們開(kāi)始研究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu),科學(xué)家提出了許多原子結(jié)構(gòu)的模型,在二十世紀(jì)上半葉,最為大家接受的原子結(jié)構(gòu)與圖中哪個(gè)圖最相似?()西紅柿B.西瓜 C.面包 D.太陽(yáng)系【解答】解:原子核處于原子的中心,就像太陽(yáng)系中的太陽(yáng);而繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的電子就像太陽(yáng)系當(dāng)中繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星。故選:D。4.關(guān)于盧瑟福提出的原子結(jié)構(gòu)的核式模型,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()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)【解答】解:A、說(shuō)法錯(cuò)誤,原子由原子核和電子組成。B、說(shuō)法正確。原子由原子核和電子組成。C、說(shuō)法正確,原子的質(zhì)量幾乎集中在原子核內(nèi)。D、說(shuō)法正確,原子核位于原子中心,核外電子繞原子核高速旋轉(zhuǎn)。故選:A。5.使人們確信原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的事實(shí)是()A.電子的發(fā)現(xiàn)B.原子核的發(fā)現(xiàn)C.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) D.中子的發(fā)現(xiàn)【解答】解:湯姆生發(fā)現(xiàn)陰極射線是由速度很高的帶負(fù)電的粒子組成的,這種粒子就是電子,它的發(fā)現(xiàn)表明原子是可分的。電子的發(fā)現(xiàn),使人們確信原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。故選:A。6.關(guān)于氫原子的模型示意圖如圖所示,正確的是()A.B.C.D.【解答】解:原子核應(yīng)該是在中央位置,而且只占了很小一部分的體積;核外電子是在外層繞著原子核作軌道運(yùn)動(dòng),故只有A符合。故選:A。7.如圖所示,最先發(fā)現(xiàn)比原子小得多的帶負(fù)電的粒子﹣﹣電子的物理學(xué)家是()湯姆生B.蓋爾曼 C.盧瑟福 D.勞倫斯【解答】解:原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子組成的;1897年湯姆生首先發(fā)現(xiàn)比原子小得多的帶負(fù)電荷的電子。故選:A。8.依據(jù)盧瑟福的原子行星模型理論,在原子中繞核高速運(yùn)轉(zhuǎn)的是()A.電子 B.中子 C.質(zhì)子 D.核子【解答】解:依據(jù)盧瑟福的原子行星模型理論可知:原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的,核外電子圍繞原子核做高速運(yùn)轉(zhuǎn)。故選:A。分層提分分層提分【能力提高】1.湯姆生在1898年提出:帶正電的物質(zhì)均勻地分布在整個(gè)原子球體之中,而帶負(fù)電的電子則均勻鑲嵌其中。湯姆生的這個(gè)原子模型我們稱之為(選填字母)。A葡萄干蛋糕模型B行星模型C電子云模盧瑟福在1909年用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,把帶正電的氫原子核(又稱α粒子)射向厚度為10﹣6米的金箔,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后幾乎沿原方向前進(jìn),而平均1/8000的α粒子會(huì)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)或被彈回。從湯姆生提出的原子模型進(jìn)行推理:在α粒子進(jìn)入原子后,由于電子的質(zhì)量只有α粒子的1/7300,它對(duì)α粒子的影響如同灰塵撞槍彈。而正電荷均勻分布在整個(gè)原子中,α粒子穿過(guò)原子時(shí)受到各方向正電荷對(duì)它的斥力會(huì)相互平衡。基于以上推理,對(duì)于“α粒子會(huì)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)或被彈回”的現(xiàn)象:均勻鑲嵌的電子產(chǎn)生這一現(xiàn)象原因,均勻分布的正電荷產(chǎn)生這一現(xiàn)象原因。(均選填“是”或“不是”)因此,湯姆生的原子模型理論(選填“能”或“不能”)解釋上述現(xiàn)象?!窘獯稹拷猓海?)由物理學(xué)史知識(shí)可知,湯姆生最早提出:帶正電的物質(zhì)均勻地分布在整個(gè)原子球體之中,而帶負(fù)電的電子則均勻鑲嵌其中的原子模型,被稱之為“葡萄干蛋糕模型”,故A正確;(2)分析題意并推理可知,電子質(zhì)量很小,“它對(duì)α粒子的影響如同灰塵撞槍彈”,因此,對(duì)于“α粒子會(huì)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)或被彈回”的現(xiàn)象:均勻鑲嵌的電子不是產(chǎn)生這一現(xiàn)象原因;又因?yàn)椤唉亮W哟┻^(guò)原子時(shí)受到各方向正電荷對(duì)它的斥力會(huì)相互平衡”,所以均勻分布的正電荷也不是產(chǎn)生這一現(xiàn)象原因。由此可以證明:湯姆生的原子模型理論不能解釋“α粒子會(huì)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)或被彈回”這一現(xiàn)象。故答案為:A;不是;不是;不能。2.閱讀材料,回答問(wèn)題。1897年,湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子,打破了原子不可再分的傳統(tǒng)觀念,人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)進(jìn)了一個(gè)新時(shí)代。對(duì)原子結(jié)構(gòu)模型的形成,湯姆遜、盧瑟福等科學(xué)家作出了突出貢獻(xiàn)。隨著科技的發(fā)展,20世紀(jì)60年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子都是由上夸克和下夸克組成的。一個(gè)上夸克d帶正電,電量為電子電量的,一個(gè)下夸克u帶負(fù)電,電量為電子電量的﹣。如圖1所示,質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成,所以帶1個(gè)單位的正電荷。(1)類比質(zhì)子夸克結(jié)構(gòu)模型,圖2中能反映中子夸克結(jié)構(gòu)的是(填寫(xiě)“A”、“B”、“C”、“D”序號(hào))。(2)從原子模型的發(fā)展歷程我們可以發(fā)現(xiàn)。A.科學(xué)模型的建立是一個(gè)不斷完善、不斷修正的過(guò)程B.人們借助模型的建立,對(duì)原子的認(rèn)識(shí)逐漸接近本質(zhì)C.電子云模型的建立,使人們對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)達(dá)到完美的境界【解答】解:(1)根據(jù)人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),原子核中質(zhì)子帶正電,一個(gè)質(zhì)子所帶的電量與一個(gè)電子所帶的電量相同,中子不帶電。由上夸克d和下夸克u的電量和電性分析圖2:A、電量1個(gè)電子所帶電量,電性為負(fù),不能反映中子夸克結(jié)構(gòu);B、電量為0,即不帶電,能反映中子夸克結(jié)構(gòu);C、電

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