内容正文:
10.1 探索微观
导学目标
1.知道物质都是由分子组成;
2.知道分子是保持物质化学性质不变的最小微粒;
3.了解人类对物质结构的认识过程,了解大多数分子直径的数量级为10-10 m.
4.知道分子由原子组成,知道电子是原子的组成部分,了解原子核内还有质子和中子,质子和中子由夸克组成.
5.大致了解原子结构的汤姆生“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”,知道α粒子散射实验支持卢瑟福“行星模型”.
重点难点
重点:1.培养学生通过观察和分析得出分子的概念;2.电子的发现、两种原子结构模型的建立和验证.
难点:1.对分子概念及其直径的理解;2.两种原子结构模型的提出和验证.
导学过程
【自主学习】
活动一 关于物质结构的猜想
观看下列图片,结合阅读书本第116页内容,思考并完成问题:
1.德谟克里特认为,石块、铁铲、铜像的手、花粉……它们是很微小地 散失的.因此他猜想,大块物体是由极小的物质粒子组成的.德谟克里特把这种物质微粒叫做 ,这个词的意思是“ ”.
2.实际上在德谟克里特提出他的猜想之前,也就是公元前11世纪,我国古代思想家对物质是由什么组成的这一问题就有研究和记载:他们认为自然界是由“ ”五种基本物质组成的;战国时期《中庸》也写道:“语小,天下莫能破焉”.
活动二 物质是由分子和原子构成的
阅读教材第117页,完成下面的问题:
1.分子概念的来源:在德谟克里特提出他的猜想之后的2 000多年中,科学家进行了无数的探索和实验.随着化学学科的发展,化学家从实验中发现,自然界中确实存在着
的最小微粒.1811年,意大利物理学家 首先把它称为“ ”.
2.分子概念:能保持 ,称为分子.
3.我们常见的各种物体,不论固体、液体或气体,都是由 组成的,不用考虑它们的 、 是否相同,也不论是否有 .
4.分子 很小 ,用肉眼看不到,用一般的显微镜也看不到.要看到分子,需要借助 来进行观察.
5.大多数分子的直径,其数量级为 .
6.举几个很形象的实例来告诉学生分子确实很小,这个直径相当于我们所学过的1 nm的 .
7.分子是由 构成的,大多数分子是由多个原子构成的,叫做 分子。例如水分子,是由一个氧原子和两个氢原子构成的;有些分子则是由单个原子构成的,叫做 分子。铁、铜、金、铂等大多数金属的分子也就是原子。
活动三 分子可以再分吗
1.前面我们已经认识了分子,分子已经很小了,它的直径大约是10-10 m,我们知道分子是保持物质性质不变的最小微粒,能不能将这种微粒再分割呢?
2.科学研究发现,还有比分子更小的粒子,称为 .分子由 组成,不同的物质分子,其原子构成也不同.大多数分子是由多个原子组成的,叫做 ,如水分子、二氧化碳分子.有些分子是由单个原子组成的,叫做 ,如铁、铜等多数的金属.分子能保持物质化学性质不变,但原子 保持物质化学性质不变,原子的不同组合出现不同的性质.
活动四 把原子“切开”
阅读教材第118-119页,完成以下问题:
1.阴极射线实验
2.直到19世纪末,人们一直认为原子是不可分的.十九世纪后期,进行真空管放电实验时,人们发现了 .1897年英国物理学家 确定了阴极射线是由带 电的粒子组成,这种粒子被命名为 .自从这个伟大的发现——电子发现后,人们认识到 也是可分的.
活动五 原子结构的两种模型
阅读教材第119-120页,回答问题:
1.科学家在建构原子的模型时,最有影响的是 模型和 模型,如图所示的模型中,(甲)是 模型,(乙)是 模型.
活动六 原子核的构成部分
科学家发现,氢原子的结构最简单,核外只有 个电子,如果把电子的电荷量作为一个单位的负电荷量,则氢原子核的电荷量便是一个单位的正电荷量.这种具有单位正电荷量的氢原子核叫 .英国物理学家查德威克还从实验中发现,原子核中还有一种 的粒子,它的质量跟质子差不多,这种粒子叫 .质子和中子统称为 .原子核中的质子和中子的数目称作 .各种元素原子核的质子数和核子数一般是 的.
活动七 原子的结构
1.科学实验证明,原子的中心有一个很小的核,叫做 ;原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在 里,带负电的 在核外空间里绕核高速旋转;原子核由带正电
的 和不带电的 组成.质子和中子统称为核子,原子的 和 数相等,整个原子对外呈 .
【合作探究】
1.(2024•海门区模拟)关于物质的组成,下列说法中错误的是( )
A.原子是由原子核和核外电子组成
B.物质是由大量分子组成的
C.原子核由质子和中子组成
D.电子带负电,原子核不带电
2.(2024•天宁区期中)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,它
(是/不是)分子,原子的直径大约是10﹣8厘米,一个直径等于2.5微米的颗粒物,它的直径是原子直径的 倍。
3.(2023•商河县二模)如图1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)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
(2)根据以上的现象分析,以氢原子为例,正确的模型是图2中的 。
【当堂检测】
1.(2024•湖南模拟)20世纪初,科学家在探索物质结构的历程中取得了突破性进展。最终卢瑟福通过α粒子散射实验验证了以下哪个原子结构模型( )
A.实心球模型 B.西瓜模型
C.原子核式结构模型 D.分层绕核模型
2.(2024•市中区模拟)如图所示,甲、乙表示氧原子及其组成粒子的结构图。氧原子和各粒子分别用a到e符号表示,则( )
A.a表示氧原子核 B.b表示氧原子
C.c表示电子 D.d表示夸克
3.(2024•莱芜区模拟)诺贝尔物理学奖获得者盖尔曼以夸克模型,预言了中子、质子之类亚原子粒子是由更基本的单位夸克组成的。由此可知构成物质的下列粒子中,最小的是( )
A.分子 B.质子 C.夸克 D.原子核
4.(2024•莱芜区三模)从太阳发出的带电粒子流在地球两极,与地磁场相互作用,使高层大气分子或原子激发。就会形成绚丽多彩的极光现象,则引起极光现象的微粒一定不会是( )
A.电子 B.中子
C.质子 D.α粒子(氦的原子核)
5.(2024秋•惠济区月考)1800年前后英国化学家约翰“道尔顿提出了原子在一切化学变化中是不可再分的最小微粒。虽然经后人证实这是一个失败的理论模型,但明确了科学家们努力的方向;现代科学研究发现,常见的物质是由极其微小的粒子—— 、 构成的。
6.(2024春•和县期末)卢瑟福用α粒子(带正电)轰击金箔的实验为现代原子理论打下了基础。如图所示a、b、c、d4根线条是α粒子在该实验中的部分运动轨迹,其中最能说明原子核带正电且质量较大的是 线条。
7.(2024•尧都区期末)我们知道组成物质的分子很小,肉眼看不见,那么我们如何通过身边的器材来估测下分子的直径呢?实验步骤和原理如下:
(1)实验的研究对象是油酸分子,我们在实验前可以通过注射器测量出每一滴油酸的体积为7.6×10﹣6cm3。
(2)把一滴油酸滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后形成单层分子油膜,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓。随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图2所示。坐标纸中正方形方格的边长为2cm。我们可以数出轮廓内的方格数(格子未满半个的不计入格数,超过半个的算一格)从而估测出这个油膜的面积是 cm2。
(3)假设这层油膜是按如图1所示,由每个油酸分子紧密排列组成的,则我们就可以估测出油酸分子的直径大约为 cm。
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