14.2微观世界的结构课件 2024--2025学年北京课改版初中物理九年级

第十四章　宇宙和微观世界 二、微观世界的结构 初中数学 知识点1　电子的发现与原子的图像 基础过关全练 1.图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验,在分析 实验结果的基础上,他提出了图乙所示的原子核式结构模型, 卢瑟福的研究过程是一个 (　    ) A.建立模型的过程　　 B.得出结论的过程 C.提出问题的过程　　 D.验证结论的过程 A 初中数学 解析　卢瑟福在α粒子散射实验的基础上,建立了原子的核 式结构模型。 初中数学 2.(新独家原创) 科学家在发现和研究微观粒子的历程中,充 满了神奇的故事,其中发现中子的科学家是 (　    ) A.汤姆孙　　B.卢瑟福 C.马斯登　　D.查德威克 D 解析    1932年卢瑟福的学生查德威克发现了不带电的中子, 由此确定了原子核由质子和中子组成,故选D。 初中数学 3.汤姆孙发现了　    ,揭示了原子是　　    (选填“可再分” 或“不可再分”)的;卢瑟福通过　　　　    实验,提出了     　　　　     模型,揭示了原子是由居于中心的　　　    和　　      组成的。 电子　 　可再分       α粒子散射　 　原子核式结构 　原子核 　 核外电子 初中数学 解析　汤姆孙发现了电子,揭示了原子是可再分的;卢瑟福通 过用α粒子轰击原子的散射实验,提出了原子的核式结构模 型,原子是由居于中心的原子核和核外电子组成的。 初中数学 知识点2　粒子与人类 4.(新独家原创)随着社会高速发展,人类对能源的需求与日 俱增,在常规能源日趋匮乏的情况下,人们正在探索新能源的 开发和利用,下列不属于新能源的是 (　    ) A.石油　　B.太阳能 C.地热能　　D.原子核能 A 解析　煤、石油、天然气都是广泛使用的常规能源,而太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能、原子核能都属于新能源,故选A。 初中数学 5.纳米科技是指在　　　　    上研究物质的特性与相互作 用,以及利用这些特性的科学和技术。 纳米尺度 解析　纳米科技是指在纳米尺度上研究物质的特性与相互 作用,以及利用这些特性的科学和技术。 初中数学 6.人类利用原子核能的两种方式是　　　    和　　    ;原子 弹爆炸是利用　　 　    产生的能量,而氢弹爆炸是利用　 　     产生的能量。 核裂变　 　核聚变　 　 核裂变　 　核聚变 解析　人类利用原子核能的两种方式是核裂变和核聚变;原 子弹爆炸是利用核裂变产生的能量,而氢弹爆炸是利用核聚 变产生的能量。 初中数学 7.(2023山东济南中考,2,★★☆)人类认识到原子也有内部结 构,始于发现了 (　    ) A.α粒子　　B.质子　　C.中子　　D.电子 能力提升全练 D 解析    19世纪末,汤姆孙发现了电子,认为原子是可以再分 的,人类认识到原子也有内部结构,始于发现了电子,故D符合 题意,A、B、C不符合题意,故选D。 初中数学 8.(2022广东中考,3,★★☆)下列微观粒子中,尺度最大的是  (　    ) A.原子　　B.电子　　C.质子　　D.中子 A 解析　原子由原子核及核外电子组成,而原子核由质子及中 子组成,所以选项中尺度最大的粒子是原子。故A符合题意, B、C、D不符合题意。 初中数学 9.(新素材·现代科技)(2023江苏徐州中考,9,★★☆)2023年4 月,我国自主设计建造的核聚变实验装置——东方超环,成功 实现了403 s稳态运行。下列能源的形成与东方超环相同的 是 (　    ) A.地热能　　B.太阳能     C.风能　　D.潮汐能 B 解析    我国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超 环,其反应原理与太阳类似,通过核聚变,释放巨大的核能。 故B符合题意,A、C、D不符合题意。故选B。 初中数学 10.(2022山东枣庄中考,12,★★☆)核电站发电流程如图所 示,在核电站的发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是  (　    ) A.核能→化学能→内能→电能 B.核能→化学能→机械能→电能 C.核能→内能→机械能→电能 D.核能→机械能→内能→电能 C 初中数学 解析    核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉,核燃料(铀) 在核反应堆内发生核裂变,原子核能转变为内能,来加热水产 生蒸汽,蒸汽通过管路进入汽轮机,蒸汽的内能转化为机械 能,推动发电机发电,发电机的机械能转化为电能。所以核电 站的发电过程中,能量的转化顺序是核能→内能→机械能→ 电能。故选C。 初中数学 11.(2022山东济南中考,15改编,★★☆)(多选)1897年,英国物 理学家J.J.汤姆孙发现了比原子小得多的、带负电的电子,让 科学家认识到原子也具有内部结构。为了探究原子的结构, 1909年,新西兰科学家卢瑟福开始做“用一束高速α粒子(质 量接近氦原子质量的带正电的粒子)轰击非常薄的金箔”的 实验,如图所示。大量实验发现:绝大多数α粒子的运动方向 不发生改变,少数α粒子的运动方向发生了较大的改变,极少 数α粒子的偏转超过90°,甚至个别α粒子甚至原路返回。卢 瑟福对实验现象进行分析,于1911年提出了原子的核式结构 初中数学 模型。卢瑟福分析α粒子散射实验现象用到了 (　    ) A.同种电荷相互排斥 B.力可以改变物体的运动状态 C.分子之间存在空隙 D.α粒子比电子的质量大得多 ABD 初中数学 解析　由于α粒子带正电,少数α粒子发生了较大角度的偏转, α粒子与原子核因带同种电荷而相互排斥,说明原子核带正 电,A符合题意;由于α粒子和原子核都带正电,同种电荷相互 排斥,故α粒子的运动状态改变,B符合题意;绝大多数α粒子的 运动方向不发生改变,说明原子内部相对存在极大空间;不能 说明分子之间存在间隙,C不符合题意;个别α粒子会反弹回 去,说明原子核质量大,α粒子的质量接近氦原子质量,故原子 核的质量比电子的质量大得多,D符合题意。 初中数学 12.(新素材·现代科技)阅读材料并回答问题。 核聚变与中国的“人造太阳” 2021年5月,中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造新的世界纪录,成 功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离 子体运行,标志着我国受控核聚变研究工作又上升到一个新 的高度。 素养探究全练 初中数学 人们对核聚变的研究源于对太阳能源的认识。太阳每秒辐 射出的能量约为3.8×1026 J。是什么使太阳有如此丰富的能 量的?科学家们通过研究发现,太阳中心区处于高温、高压 和高密度状态。在此条件下,原子的所有电子几乎都摆脱了 原子核的束缚,这些失去电子的原子核相互之间的距离很小, 易于结合成质量较大的原子核,同时释放出能量。因此,太阳 的能源是核聚变释放出来的。 　　人们也一直在努力尝试实现受控核聚变,进而利用核聚 变中的能源。与核裂变相比,核聚变有很多优点。第一,核聚 初中数学 变产能效率高。第二,地球上核聚变燃料氘和氚储量丰富。 第三,核聚变更为安全、清洁。然而,在地球上要想实现受控 核聚变,需要将超高温(1亿摄氏度以上)状态下的核燃料,长 时间地约束在一个非常小的空间内。但是地球上没有任何 容器能够承受如此高的温度,为此科学家们想到了利用磁场 来约束,并设计了名为托卡马克的实验装置,其主要结构类似 于一个两端相连的闭合通电螺线管,如图所示。由于核燃料 在超高温状态下已经变成了带电粒子,磁场对运动的带电粒 子可以产生力的作用,因此超高温状态下的核燃料可以被托 初中数学 举在磁场中,避免与容器直接接触。为了更好地约束上亿摄 氏度的核燃料,人们利用超导材料制作导体线圈来产生强大 的电流和磁场。 目前,关于受控核聚变的研究工作还在继续,相信不久的将来 这一领域将有所突破。核聚变一旦开始大规模地开发利用, 初中数学 就可以向人类提供“取之不尽,用之不竭”的能源,这将帮助 人类彻底解决能源危机。 (1)“人造太阳”是通过　　　    (选填“核裂变”或“核聚 变”)反应来释放能量的。 (2)原子是由原子核和　　　    构成的。 (3)相比核裂变,核聚变具有的优点: 核聚变     核外电子   核聚变产能效率高;地球上核聚变燃料氘和氚储量丰富;核聚变更为安全、清洁     初中数学 (4)请你根据所学知识,解释超导材料制作的导体线圈可以产 生强大电流的原因:     超导体没有电阻,电流流过时不会发生热损耗,可以毫无 阻碍地形成强大的电流 初中数学 解析    (1)由材料可知“人造太阳”是通过核聚变反应释放 能量的。(2)原子是由居于中心的原子核和核外电子构成 的。(3)由材料可知,和核裂变相比,核聚变具有的优点:产能 效率高;地球上核聚变燃料氘和氚储量丰富;核聚变更为安 全、清洁。(4)超导材料几乎没有电阻,由Q=I2Rt知,电流通过 超导体制作的导体线圈产生的热损失可以忽略,因此可以产 生强大的电流。 初中数学 谢谢观看 初中数学 $$