初中物理苏科版八年级下册探索更小的微粒教学设计

专项七  从粒子到宇宙

3探索更小的微粒

【知识梳理】

1.探索更小的微粒

（1）历程：在探索微小粒子的历程中，汤姆生发现了______，进一步认识到原子是由______和______构成的，原子对外　______　电性；

（2）更小微粒：原子核是由______和　______构成的，质子带正电荷，中子不带电.电子带　______电.______和______又是由夸克构成的.

2.原子的核式结构模型

（1）建立：　______　建立了原子的核式结构模型，该模型类似于______的结构模型；

（2）模型：原子是由带　______　电荷的　______　和带负电荷的电子构成的，且　______数量相等；原子核位于原子的　______　，　______　受到原子核的吸引绕核高速运动.

【易混淆点】

一、物质的构成

物质是由分子构成的，分子是由原子构成的。

二、卢瑟福的原子核式结构模型：

1．提出者：卢瑟福

2．观点：

①是由带正电的原子核和带负电的电子构成的，且正负电荷数量相等；

②原子核位于原子的中心，电子受原子核吸引，绕核做高速运动；

③原子核很小，电子更小。

3．类似：行星绕日的太阳系结构。

三、原子核的构成

1．原子核由质子和中子构成；质子和中子被称为核子。

2．20世纪60年代，科学家提出质子和中子都是由被称为夸克的更小微粒构成。

3．带电性：

①原子核带正电，核外电子带负电，带电数量相等；

②质子带正电，中子不带电。

4．物质的微观结构：

知识点一：更小的微粒

【探究重点】

1．汤姆生发现了电子，揭示了原子是有结构（可再分）的；

2．原子构成：（1）原子由带正电的原子核与带负电的电子构成；（2）原子核带的正电荷=电子带的负电荷；所以，原子呈电中性，原子构成的物体也呈电中性。（3）原子核对电子有束缚能力，不同物质的原子对电子的束缚能力不同。

3．摩擦起电的本质：（1）失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电；（2）摩擦起电不是创造了电荷，而是电荷发生了转移。

【典例分析】

1. 2020年注定不平凡，在抗击新冠疫情期间，全民佩戴口罩可以阻挡搭载冠状病毒的飞沫。已知新冠病毒直径大小在10-7m左右，我们熟知的PM2.5指的是直径小于等于2.5μm的颗粒物，下列按照空间尺度由大到小排序正确的是(　　)

A．PM2.5→氧气分子→冠状病毒→电子 B．氧气分子→PM2.5→电子→冠状病毒

C．氧气分子→冠状病毒→PM2.5→电子 D．PM2.5→冠状病毒→氧气分子一电子

【真题操练】

2. 按照空间尺度由大到小的顺序，下列排序正确的是(　　)

A．原子核、原子、电子 B．电子、原子核、原子

C．原子、电子、原子核 D．原子、原子核、电子

知识点二：原子核的构成

【探究重点】

1．原子结合成许多物质的分子，如：两个氢原子组成一个氢气分子，一个氧原子和两个氢原子组成一个水分子。有些物质的分子是由单个原子构成的，例如氦分子就是一种单原子分子。

2．原子的质量几乎集中在原子核里。原子直径的数量级为10-10m，原子核直径的数量级为10-15—10-14m。

【典例分析】

3. 下列有关原子的说法错误的是(　　)

A．摩擦起电的实质是正电荷发生了转移

B．常见的物质是由分子、原子构成的

C．通常情况下原子整体不显电性

D．原子核带正电，核外电子带负电

【真题操练】

4. 卢瑟福的粒子轰击金箔实验推翻了汤姆森在1903年提出的原子结构模型，为建立现代原子理论打下了基础．如图线条中，可能是粒子(带正电)在该实验中的运动轨迹的是(　　)

A．abcd B．abc C．bcd D．ad

知识点三：物质的微观结构

【探究重点】

【典例分析】

5. 下列说法正确的是(　　)

A．破镜不能重圆，主要是因为分子间有排斥力

B．电子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排列的

C．新冠病毒能随飞沫传播，说明分子在永不停息的做无规则运动

D．物理学家汤姆生发现了电子，从而揭示了原子核是有结构的

【真题操练】

6. 探索微小粒子的历程中，科学家们用一系列高能物理实验证实了大量微小粒子的存在。在原子、夸克、质子、分子、α粒子等微观粒子中，空间尺度最小的是      。如图，原子的核式结构模型与太阳系的结构最为接近，带负电的           在不同的轨道上绕着中心运动，就像地球绕着太阳运动一样。

1. 通过光学显微镜,我们可以观察到( )

A.微小的细胞 B.分子      C.分子间有间隙   D.分子在不停地做无规则运动

2. 微观粒子都无法用肉眼直接看到。按照人们探索微观世界形成的认识，下列微观粒子中尺度最小的是(　　)

A．电子 B．原子 C．原子核 D．分子

3. 将质子、氢原子、水分子、夸克按空间尺度由大到小的顺序排列正确的是（  ）

A.水分子、氢原子、夸克、质子     B.水分子、氢原子、质子、夸克

C.水分子、夸克、氢原子、质子     D.氢原子、水分子、质子、夸克

4. 物理学中一个基本的观念是“世界是由物质组成的”。以氢原子为例，下列四个图中能正确表示氢原子核式结构的是（  ）

A. B. C. D.

5. 关于粒子，下列说法正确的是(　　)

A．酒精与水混合后总体积减小是因为分子间有引力

B．破镜不能重圆是因为分子间有斥力

C．摩擦起电现象说明了原子是可分的

D．原子核是由质子和中子构成，质子和中子都不带电

6. 通常情况下的原子与组成它的微粒中不显电性的是( )

A.质子、中子 B.整个原子、原子核    C.整个原子、中子 D.整个原子、质子

7. 一种神奇的“纳米纸”，厚度约为3×10–8m，合      nm；分子由原子组成，原子由带正电的      和带负电的      组成。
8. 在探索微观世界的历程中，1897年汤姆孙发现阴极射线是由高速的带负电的粒子组成，这种粒子是      ；1911年卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子      结构模型。
9. 自然界中的物质是由什么组成的呢？人类曾做过许多猜想，经历漫长的探究过程。

(1)我们现在知道原子是由核外电子和原子核组成，原子核内部是由带正电的      和不带电的      组成的，这两种粒子统称      ；

(2)真理的得出经历了前辈的艰辛探索，道尔顿最早提出原子的概念，并认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，这两个观点是      (填“正确”或“错误”)的；

(3)如图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，卢瑟福进行α粒子散射实验后，在分析实验结果的基础上，推翻了汤姆生提出的      模型，他提出了图乙所示的原子      模型。建立物理模型是物理研究中的一种重要方法，初二阶段，我们学习过的物理模型有      (举一例)。

1. 太空中的带电粒子会对航天器的机载计算机系统产生影响，从而导致程序出错，造成航天器不能正常工作。下列粒子中，不带电的是（  ）

A.电子        B.原子核     C.中子    D.质子

2. (2020厦门湖里区期末)全国人民万众一心、毫不松懈,共同抗击“新冠病毒”疫情.下列关于“新冠病毒”及微粒大小按从大到小排列正确的是              (　　)

A.新冠病毒　原子　夸克　原子核　质子

B.原子　新冠病毒　质子　原子核　夸克

C.新冠病毒　原子　原子核　质子　夸克

D.原子　质子　原子核　夸克　新冠病毒

3. 如图所示的氢原子模型图中，正确的是（   ）。

4. (2020·常熟市第一中学九年级二模)关于物质的组成，下列说法中正确的是(　　)

A．质子和中子带等量异种电荷，所以原子不显电性

B．摩擦起电的本质是质子发生了转移

C．原子核是由质子、中子组成的

D．在探索比原子更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了质子

5. 下列关于构成物质的微粒的叙述错误的是（  ）

A.保持水的化学性质的最小微粒是水分子       B.汤姆孙发现电子，说明原子是可分的

C.原子可以分为质子和中子                   D.电子的尺度小于原子的尺度

6. (2020·山东济南)微观粒子都无法用肉眼直接看到。按照人们探索微观世界形成的认识，下列微观粒子中尺度最小的是(　　)

A．电子 B．原子 C．原子核 D．分子

7. 如图所示,是中国科技馆“探索与发现”展厅的卢瑟福 α 粒子散射实验装置,由实验现象 可以推断,原子内大部分体积是空的,大部分质量和正电荷集中在很小的原子核上。下列关 于原子说法正确的是(    )

A.原子核带负电、体积很小 B.原子核带正电、体积很小

C.核外电子带正电         D.核外电子不带电

8. 关于物质的组成，下列说法错误的是（　）。

A物质是由分子组成的；    B原子由原子核和中子组成；

C原子核由质子和中子组成；D质子和中子还有更小的精细结构

9. 关于粒子和宇宙的说法正确的是（　　）

A.汤姆生发现电子说明原子是可分的       B.吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力
C.分子是不可再分的最小粒子                D.弹簧能够被压缩，说明分子间有空隙

10.  分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些直接感知的现象,经过合理的推测来认识分子,下列推测既合理又符合事实的是              (　　)

A.现象:注射器内的水很难被压缩;推测:分子之间存在斥力

B.现象:空气中沙尘飞舞;推测:分子在做无规则运动

C.现象:钢棒很难被压缩;推测:分子之间没有空隙

D.现象:磁铁上吸住了很多铁屑;推测:分子之间存在引力作用

11. 下列各种说法中错误的是(　　)

A．质子和中子是由夸克组成的

B．电子的发现使人们认识到原子核也有内部结构

C．分子是保持物质化学性质的最小微粒

D．摩擦起电的本质是电荷的转移

12. 随着科技的发展，新材料新技术不断涌现，人们对物质结构的研究越来越深入。原子核是由      和中子组成的；根据物质的导电性能不同，人们把物质分为导体和绝缘体，以及介于导体和绝缘体之间的      。
13. 汤姆生发现了      ，说明原子是可分的。卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型，他认为原子是由带正电的      和带负电的电子构成的。
14. 物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了     是可以再分的；毛皮与橡胶棒摩擦时，毛皮因失去电子而带     电荷；纳米材料拉成细丝而不断是利用其良好的     (选填“延展性”或“硬度”)。
15. 如图所示，是α粒子散射实验示意图。1909年，著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，结果发现，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数的α粒子偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。

(1)根据实验现象，卢瑟福提出，“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这个“很小的结构”指的是          ；

(2)1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，下列有关该现象的解释中合理的是          ；

A．原子的质量是均匀分布的      

B．原子内部绝大部分空间是空的

(3)卢瑟福根据实验现象，经过想象、类比提出了原子核式结构模型。这种方法在物理学研究中叫          (选填“控制变量”或“建构模型”)法；

(4)根据以上的现象分析，以氢原子为例，正确的模型是图乙中的          。

1. 首先打破“原子不可再分”的科学家是(  )

A．汤姆生 B．卢瑟福 C．牛顿 D．奥斯特

2. 人类对微观世界的认识经历了一个相当长的过程。如图所示是近代科学家在原子结构方 面的重大发现,其时间的先后顺序是(              )

A.①→②→③ B.③→②→① C.①→③→② D.③→①→②

3. 下列物体、粒子的空间尺度,由大到小的顺序是( )

A.夸克、中子、氧原子、水分子        B.氧原子、水分子、原子核、中子

C.细胞核、水分子、氧原子、中子      D.水分子、氧原子、细胞核、夸克

4. 下列说法中正确的是（  ）

A.分子是组成物质的最小微粒

B.我们看到的极小的水珠就是一个水分子

C.把一块铜块锉成极细的铜屑，铜屑就是铜分子

D.分子非常小，人们无法直接用肉眼进行观察

5. 为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索，下列说法错误的是（    ）

A. 汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的
B. 卢瑟福建立了原子结构的行星模型
C. 近代科学家提出质子和中子都是由被称为夸克的更小粒子组成的
D. 组成大自然的天体和微观粒子都在不停地运动，太阳是宇宙真正的中心

6. 下列说法正确的（  ）。

A．原子由原子核和核外电子构成    B．通过摩擦的方法可产生电荷

C．分子是微观世界中的最小微粒    D．组成物质的分子都是完全固定不动的

7. 人类对于宇宙的探索是在一次次挫折中不断向前发展的,比如俄罗斯“福布斯—土壤”火 星探测器在地球近地轨道上因主发动机启动失败而无法变轨。经查,是太空中的带电粒子对 机载计算机系统产生影响导致程序出错。下列粒子中,首先可以排除对计算机系统产生影响 的粒子是(    )

A.电子 B.质子 C.中子 D.氦核

8. 下列描述物质结构的四个图中，上层方框内的粒子由下层方框内的粒子构成正确的是(　　)

A．  B．  C． D．

9. 下列说法中正确的是（　　）

A. 原子是由原子核和核外中子组成的
B. 纳米是时间的一个很小的单位
C. 太阳是宇宙的中心，地球是太阳的一颗行星
D. 固体物质中分子间的作用力很大，所以固体具有一定的体积和形状

10. 如图是用来说明原子内部结构的示意图．由图可知：原子是由原子核和________ 组成，原子核由________ 和________组成．

11. 如图所示是碳原子的结构示意图。在通常情况下，原子核带的        电荷与核外电子所带的       电荷在数量上相等，因此整个原子对外不显电性。

12. 在探索微观世界的过程中,科学家对原子的结构进行猜想和实验,并提出了多种模型.在如图所示的两种模型中,图　　　(选填“A”或“B”)是卢瑟福提出的原子核式结构模型;进而认识到原子是由　　　　和　　　　构成的.原子中的原子核类似于太阳系中的

　　　　(选填“太阳”或“地球”). 

13. 1897年，汤姆生发现了     ，说明了      ；1909年，卢瑟福在成功地进行了α粒子散射实验后，提出了     结构模型，带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动；如图，用手不停地捋塑料细丝，会越捋越蓬松，产生这种现象的原因是     。

14. 学了摩擦起电的知识后,小刚所在的物理小组探究了常见的一些物质摩擦起电的情况.如图所示是部分不同物质的原子核对核外电子束缚能力强弱的排序图,他们是通过物体间相互摩擦后的带电情况得出的结论.毛皮与图中的　　　　摩擦最容易起电,且它们摩擦后毛皮带　　　　(选填“正”或“负”)电.

1克食盐中约有1.04×1022个分子，把1克食盐投入一个水库中，已知水库的蓄水量为4×109米3  ， 如果食盐分子均匀分布在水库的水中，那么每立方厘米的水中约含有多少个食盐分子？通过以上计算，你可以获得哪些信息？