内容正文:
2024-2025学年八年级物理下册单元知识梳理(沪科版)
第十二章 小粒子与大宇宙
01 思维导图
02 考点速记
【考点1 走进微观 】
一、探索物质的组成
通常,物质是由分子或原子构成的。
二、探索微观粒子
1. 分子由原子构成。有的分子由单个原子构成,叫做单原子分子。例如,氦气、氖气等稀有气 体的分子就是单原子分子。绝大多数分子由多个原子构成,叫做多原子分子。例如,水分子就是多原子分子,它由两个氢原子和一个氧原子构成(图12-5 )
2.电子的发现:1897 年,英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子—人类发现的第一个比原子小的粒子。电子带负电,是原子的构成部分之一。
汤姆孙发现电子后,人们开始探索原子中正、负电荷的分布,构建了原子结构模型。汤姆孙提出了一种模型,他认为正电荷均匀分布在整个原子内,电子则镶嵌其中,被称为“枣糕模型”。
3.原子核式结构模型:1911年,卢瑟福(在α粒子散射实验的基础上,提出了原子核式结构模型(图 12-8)。他认为原子是由原子核和电子构成的,带正电的原子核位于原子中心,体积小,但几乎集中了原子的全部质量;带负电的电子在不同的轨道上绕原子核运动,就像行星绕着太阳运动一样。
4.20 世纪初,科学家在探索物质结构的历程中,相继发现原子核可以释放出质子和中子,质子带正电荷,中子不带电,原子核由质子和中子构成(图 12-9)。随着科学探索不断深入,科学家发现质子和中子还可以再分,它们都 是由被称为夸克的更小粒子构成的。
5.物质世界的大致尺度
【考点2 看不见的运动 】
一、分子在不断地运动
1.准备三组分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶,将每组玻璃瓶口对口连接, 中间用玻璃板隔开,并依次按照图 12-13 中的三 种方式放置,然后抽去玻璃板。观察这三种情况下所发生的现象。
2. 往两个相同的水杯中分别 装入等量的冷水和热水,再用滴管向两个水杯中同时轻轻滴入等量蓝墨水,仔细观察两个水杯中蓝墨水的变化(图 12-14)。
实验发现,空气和二氧化氮气体逐渐混合均匀,说明气体中的分子是运动的;两个水杯中的蓝墨水不断散开,说明液体中的分子也是运动的。物理学中, 将不同的物质互相接触时,会彼此进入对方的现象称为扩散。热水杯中的蓝墨水扩散得更快,说明扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快。
扩散现象不仅发生在气体和液体中,在固体中同样存在。例如,将打磨光滑的铅片和金片紧紧压在一起,几年后发现金片里面渗有铅,铅片里面也渗有金。
进一步研究表明:物质中的分子在永不停息地做无规则运动。
二、分子间有间隔
不同液体混合后的总体积:如图12-16所示,用量筒分别量取 50 mL的染色酒精和50 mL的水,往装有水的量筒中缓慢注入染色酒精。水与染色酒精混合后, 总体积是100 mL吗?观察实验,你发现了什么?
通过实验可见,水与染色酒精混合后的总体积小于混合前体积之和。大量实验表明:分子间存在着间隙。
三、分子间存在作用力
分子间的作用力:如图12-17所示,用注射器抽取适量的水,用手指堵住注射器孔,然 后用力推入活塞,发现水很难被压缩。这是为什么呢?
上述实验说明分子间存在力的作用。大量实验表明:分子间存在引力和斥力。
综上所述,常见的物质由大量分子构成,分子在不停地做无规则运动,分子间有空隙,存在着相互作用力。这就是分子动理论的初步知识。
4、 物质中分子的状态
物质的状态常分为固态、液态和气态。在不同的物质状态中,其分子排列的状态也是不同的(图12-18)。
固体中,分子间力的作用比较强。因而,固体可以保持一定的形状和体积,不能流动。
液体中,分子间力的作用较弱,液体分子在一定限度内可以运动。因而, 液体没有固定的形状,但占有一定的体积,能够流动。
气体中,分子间力的作用更弱了,理想情况下气体分子甚至能自由地沿各个方向运动。因而,气体没有固定的形状和确定的体积,能够流动。
【考点3 探索宇宙 】
一、探索太空
1.地心说:公元140 年前后,托勒密在前人观测和理论研究的基础上,发展了“地心说”,认为地球居于中心,太阳和其他行星围绕地球转动。在 很长的历史时期,人们都利用“地心说” 宇宙模型(图 12-21 )解释并预测天体运动。
2.日心说:16 世纪中期,哥白尼的“日心说”(图12-22)革新了人们对宇宙的认识。他认为太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都绕着太阳转动,月球是地球的卫星。
3.开普勒根据前人的观测和研究,提出了太阳系行星运动的三大定律。牛顿在前人研究的基础上,运用开普勒行星运动定律和自己的研究成果,提出万有引力定律。
二、人类探索永无止境
1.我们生活的地球是浩瀚星空中太阳系(图12-26)这个大家庭里一颗相对很小的行星。太阳系中除了太阳这颗唯一的恒星外,至今已发现还有八颗行星 (表12-1)、290 颗卫星、约 130 万颗小行星,以及数量可观的彗星和流星。
2.银河系中有非常多像太阳这样的恒星;在浩瀚的宇宙中,还有许多像银河系这样的星系。
3.宇宙大爆炸:宇宙诞生初期(约 127亿年前)是一个密度极大、温度极高的奇点,并在极早期发生了非常快速的膨胀和冷却。爆炸之初,物质只能以电子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀,导致温度和密度很快下降,随之逐步形成原子核、原子、分子,随后出现气体。气体逐渐凝聚成星云,星云进一步形成 各种各样的恒星和星系,逐渐形成我们现在所看到的宇宙。
【考点4 跨学科:弘扬科学家精神 】
1、 科学家有祖国
1. 钱学森(1911— 2009,图12-31 )即便受到重重阻挠,仍不改初心,坚持回国效力。他凭借力学、系统科学、航天技术等领域的丰富知识,为我国“两弹一星”事业作出了杰出贡献。
2. 邓稼先(1924— 1986,图12-32)为新中国核事业隐姓埋名 28 年,带领团队成功研制 了中国第一颗原子弹和第一颗 氢弹,被誉为中国的“两弹元勋”。
3. 赵忠尧(1902— 1998,图12-33)为弥补当时我国核技术研究的短板,多次远赴重洋学习。他不仅在核物理研究领域取得突出成就,还十分关注核物理教育工作,为我国核物理科学事业的发展、为培养核物理科学人才作出了重要贡献。
2、 执着追求,勇于奉献
1. 为探测来自遥远星空的电磁波,南仁东(1945— 2017,图12-34)在 1994 年首次提出“中国天眼”—500 m口径球面射电望远镜的工程构想。后来,他以总工程师的身份带领团队自主研发,创新设计,精进工艺,建成了这座世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜。
2. 黄旭华( 1926— )先后担任我国第一代核潜艇工程副总设计师和总设计师,成功研制了我国第一代核潜艇,是我国核潜艇事业的先驱者和奠基人之一,被誉为“中国核潜艇之父”。在深潜试验中,他不顾个人安危,亲自登艇, 潜入极限深度勘测数据,完成了核潜艇研发过程中最具风险的步骤。他为国家 利益隐姓埋名、默默工作,60 多年来潜心技术攻关,为核潜艇研制和跨越式 发展作出了巨大贡献。
3、 探索自然,始于志趣
1.东汉科学家张衡(78—139,图 12-35)幼时曾痴迷观星而彻夜不睡,元天文学家郭守敬( 1231— 1316)少年时曾动手制作浑天仪来观测天文。对星空的兴趣引导他们持续探索,最终为我国古代天文学的发展作出了不可磨灭的贡献。
2.我国当代航天技术领域的科学家孙家栋 (1929— )从小立志投身科技事业来报效祖国, 长大后在飞机、导弹、卫星等多个领域作出贡献,践行科学报国的志向。
03 素养提升
【例题1】.下列事例中,能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A.早晨的江面,雾气弥漫 B.抖动抹布,阳光下灰尘四散
C.洗过的衣服晾在室内,过一段时间后干了 D.落叶在秋风中飞舞
【例题2】.有四杯水(质量与温度如图所示),其中水分子的热运动最剧烈的是( )
A. B.
C. D.
【例题3】.下列现象中,可以用分子动理论解释的是( )
A.放在水中的花粉粒不停地做无规则运动 B.樟脑丸变小
C.落叶随秋风四处游走 D.消防演习时烟雾在楼道弥漫
【例题4】.自从汤姆孙发现了电子,科学家开始研究原子内部结构,提出了许多原子结构模型.下列图中与由卢瑟福提出的、最为大家接受的原子结构模型最相似的是( )
A.西红柿 B.西瓜 C.面包 D.太阳系
【例题5】.甲、乙、丙、丁四幅图所示情境及其描述,能够说明分子间有引力的是( )
A.甲图中,抽掉玻璃板,瓶内气体颜色最后变得均匀
B.乙图中,两个铅柱洗净紧压后结合在一起很难分开
C.丙图中,百花盛开,四溢的花香引来了长喙天蛾
D.丁图中,水和硫酸铜溶液,静置十天后分界面就逐渐变得模糊不清了
【例题6】.如图所示是物质在不同状态下的分子模型,下列有关说法正确的是( )
A.甲、乙、丙三图分别表示固体、液体、气体分子的排列情况
B.甲图中分子静止,乙、丙两图中分子在做无规则运动
C.乙图中分子相距最远,分子间的作用力最小
D.甲图中分子相距最近,分子间的作用力最小
二、填空题
【例题7】.玻璃很难被压缩,说明分子间存在 ;玻璃熔融后,能被拉成很细的玻璃丝(光纤)而不断,说明分子间存在 。
【例题8】.微观粒子的空间尺度的大小关系:对于同一物质来说,分子> >原子核> >夸克。
【例题9】.“地心说”认为 居于中心;“日心说”认为 是宇宙的中心,其创始人是 。
【例题10】.下图所示的是用来说明原子结构的示意图。由图可知: 是由原子核和电子构成的,图中原子核内部结构的最小微粒是 。
【例题11】.将两个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶口相对,中间用玻璃板隔开,抽去玻璃板后,两瓶中气体都变成红棕色,此现象说明了分子在 ;对于玻璃瓶的三种放置方法(如下图所示),你认为图 放置方法最不合理。
举一反三
一、单选题
【强化1】.按空间尺度由小到大顺序排列,正确的是( )
A.夸克、原子、地球、人 B.夸克、质子、原子核、原子
C.电子、原子、原子核、细菌 D.月球、地球、银河系、太阳系
【强化2】.下列有关分子热运动的说法不正确的是( )
A.固体很难被压缩,表明固体分子间只存在斥力
B.常见的物质是由分子或原子构成的
C.酒精和水充分混合后,其总体积小于混合前的总体积,此现象说明组成物质的分子间有间隙
D.玉兰花开,闻到阵阵花香,表明分子在不停地做无规则运动
【强化3】.一种新型防菌“纳米纸”如图所示,这种纸“油水不沾”,细菌也无法停留在上面。关于“纳米纸”,下列说法正确的是( )
A.“油水不沾”的原因是“纳米纸”分子间没有间隙
B.“油水不沾”的原因是“纳米纸”能使细菌中的分子不做无规则运动
C.“纳米纸”上互相接触的两滴油能立即结合成一滴是由于分子引力的作用
D.“纳米纸”与油、水分子间只有斥力没有引力
【强化4】.如图所示,把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面,使玻璃板刚好和水面接触。然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数将( )
A.变大,因为分子之间有引力 B.变大,因为分子之间有斥力
C.变小,因为分子之间有引力 D.变小,因为分子之间有斥力
【强化5】.关于固体、液体、气体物质的微观特性和宏观特性,下列说法正确的是( )
A.一般情况下,分子间的距离关系为,分子间的作用力关系为
B.一般情况下,分子间的距离关系为,分子间的作用力关系为
C.固体、液体均有固定体积和形状
D.液体、气体均无固定体积和形状
二、填空题
【强化6】.古代诗歌中蕴含着许多的物理知识。比如:陆游的“二十里中香不断,青羊宫到涴花溪”,诗人闻到花香属于 现象。“花气袭人知骤暖”说明分子做无规则运动的剧烈程度与 有关。
【强化7】.如图所示是水和酒精混合前后的现象,主要说明了 ;实验结束后小明整理器材时,发现试管壁总是沾有水珠怎样倒也倒不干净,从微观角度分析,原因是 。
【强化8】.(1)把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,在空气中静止时读出测力计的示数为F1;使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板(如图),但未完全离开水面,静止时弹簧测力计的示数为F2;把玻璃板浸没入水中,静止时弹簧测力计的示数为F3。则三个力的由大到小的排序是 ;
(2)如图所示,在分子热运动实验中,装着红棕色二氧化氮气体的瓶子和一个空瓶子,如图 (选填“甲”“乙”)使两个瓶口相对,两瓶口之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板后,最终发现颜色均匀,说明: 。
04 单元小结
1、 本单元学习目标
1.知道物质是由分子和原子组成的;
2.了解原子的模型,了解人类探索微观世界的历程;
3.知道分子的无规则运动、分子间有间隙、分子间存在着作用力等分子动理论的内容;
4.了解人类探索宇宙的历程。
二、本单元考点分类
考点分类:本单元考点分类见下表
考点内容
考点分析与常见题型
探索物质的组成过程
辨析人物及贡献、发展历程
电子的发现
选择题辨析
原子的核式结构模型
判断内部结构、组成等
物质世界的尺度
比较物质世界尺度的大小
分子动理论
分析实验、生活现象等
物质中分子的状态
根据状态分析性质
探索宇宙
辨析人物及贡献、宇宙中的结构
弘扬科学家精神
辨析人物及贡献、弘扬科学家精神
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第十二章 小粒子与大宇宙
01 思维导图
02 考点速记
【考点1 走进微观 】
一、探索物质的组成
通常,物质是由分子或原子构成的。
二、探索微观粒子
1. 分子由原子构成。有的分子由单个原子构成,叫做单原子分子。例如,氦气、氖气等稀有气 体的分子就是单原子分子。绝大多数分子由多个原子构成,叫做多原子分子。例如,水分子就是多原子分子,它由两个氢原子和一个氧原子构成(图12-5 )
2.电子的发现:1897 年,英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子—人类发现的第一个比原子小的粒子。电子带负电,是原子的构成部分之一。
汤姆孙发现电子后,人们开始探索原子中正、负电荷的分布,构建了原子结构模型。汤姆孙提出了一种模型,他认为正电荷均匀分布在整个原子内,电子则镶嵌其中,被称为“枣糕模型”。
3.原子核式结构模型:1911年,卢瑟福(在α粒子散射实验的基础上,提出了原子核式结构模型(图 12-8)。他认为原子是由原子核和电子构成的,带正电的原子核位于原子中心,体积小,但几乎集中了原子的全部质量;带负电的电子在不同的轨道上绕原子核运动,就像行星绕着太阳运动一样。
4.20 世纪初,科学家在探索物质结构的历程中,相继发现原子核可以释放出质子和中子,质子带正电荷,中子不带电,原子核由质子和中子构成(图 12-9)。随着科学探索不断深入,科学家发现质子和中子还可以再分,它们都 是由被称为夸克的更小粒子构成的。
5.物质世界的大致尺度
【考点2 看不见的运动 】
一、分子在不断地运动
1.准备三组分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶,将每组玻璃瓶口对口连接, 中间用玻璃板隔开,并依次按照图 12-13 中的三 种方式放置,然后抽去玻璃板。观察这三种情况下所发生的现象。
2. 往两个相同的水杯中分别 装入等量的冷水和热水,再用滴管向两个水杯中同时轻轻滴入等量蓝墨水,仔细观察两个水杯中蓝墨水的变化(图 12-14)。
实验发现,空气和二氧化氮气体逐渐混合均匀,说明气体中的分子是运动的;两个水杯中的蓝墨水不断散开,说明液体中的分子也是运动的。物理学中, 将不同的物质互相接触时,会彼此进入对方的现象称为扩散。热水杯中的蓝墨水扩散得更快,说明扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快。
扩散现象不仅发生在气体和液体中,在固体中同样存在。例如,将打磨光滑的铅片和金片紧紧压在一起,几年后发现金片里面渗有铅,铅片里面也渗有金。
进一步研究表明:物质中的分子在永不停息地做无规则运动。
二、分子间有间隔
不同液体混合后的总体积:如图12-16所示,用量筒分别量取 50 mL的染色酒精和50 mL的水,往装有水的量筒中缓慢注入染色酒精。水与染色酒精混合后, 总体积是100 mL吗?观察实验,你发现了什么?
通过实验可见,水与染色酒精混合后的总体积小于混合前体积之和。大量实验表明:分子间存在着间隙。
三、分子间存在作用力
分子间的作用力:如图12-17所示,用注射器抽取适量的水,用手指堵住注射器孔,然 后用力推入活塞,发现水很难被压缩。这是为什么呢?
上述实验说明分子间存在力的作用。大量实验表明:分子间存在引力和斥力。
综上所述,常见的物质由大量分子构成,分子在不停地做无规则运动,分子间有空隙,存在着相互作用力。这就是分子动理论的初步知识。
4、 物质中分子的状态
物质的状态常分为固态、液态和气态。在不同的物质状态中,其分子排列的状态也是不同的(图12-18)。
固体中,分子间力的作用比较强。因而,固体可以保持一定的形状和体积,不能流动。
液体中,分子间力的作用较弱,液体分子在一定限度内可以运动。因而, 液体没有固定的形状,但占有一定的体积,能够流动。
气体中,分子间力的作用更弱了,理想情况下气体分子甚至能自由地沿各个方向运动。因而,气体没有固定的形状和确定的体积,能够流动。
【考点3 探索宇宙 】
一、探索太空
1.地心说:公元140 年前后,托勒密在前人观测和理论研究的基础上,发展了“地心说”,认为地球居于中心,太阳和其他行星围绕地球转动。在 很长的历史时期,人们都利用“地心说” 宇宙模型(图 12-21 )解释并预测天体运动。
2.日心说:16 世纪中期,哥白尼的“日心说”(图12-22)革新了人们对宇宙的认识。他认为太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都绕着太阳转动,月球是地球的卫星。
3.开普勒根据前人的观测和研究,提出了太阳系行星运动的三大定律。牛顿在前人研究的基础上,运用开普勒行星运动定律和自己的研究成果,提出万有引力定律。
二、人类探索永无止境
1.我们生活的地球是浩瀚星空中太阳系(图12-26)这个大家庭里一颗相对很小的行星。太阳系中除了太阳这颗唯一的恒星外,至今已发现还有八颗行星 (表12-1)、290 颗卫星、约 130 万颗小行星,以及数量可观的彗星和流星。
2.银河系中有非常多像太阳这样的恒星;在浩瀚的宇宙中,还有许多像银河系这样的星系。
3.宇宙大爆炸:宇宙诞生初期(约 127亿年前)是一个密度极大、温度极高的奇点,并在极早期发生了非常快速的膨胀和冷却。爆炸之初,物质只能以电子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀,导致温度和密度很快下降,随之逐步形成原子核、原子、分子,随后出现气体。气体逐渐凝聚成星云,星云进一步形成 各种各样的恒星和星系,逐渐形成我们现在所看到的宇宙。
【考点4 跨学科:弘扬科学家精神 】
1、 科学家有祖国
1. 钱学森(1911— 2009,图12-31 )即便受到重重阻挠,仍不改初心,坚持回国效力。他凭借力学、系统科学、航天技术等领域的丰富知识,为我国“两弹一星”事业作出了杰出贡献。
2. 邓稼先(1924— 1986,图12-32)为新中国核事业隐姓埋名 28 年,带领团队成功研制 了中国第一颗原子弹和第一颗 氢弹,被誉为中国的“两弹元勋”。
3. 赵忠尧(1902— 1998,图12-33)为弥补当时我国核技术研究的短板,多次远赴重洋学习。他不仅在核物理研究领域取得突出成就,还十分关注核物理教育工作,为我国核物理科学事业的发展、为培养核物理科学人才作出了重要贡献。
2、 执着追求,勇于奉献
1. 为探测来自遥远星空的电磁波,南仁东(1945— 2017,图12-34)在 1994 年首次提出“中国天眼”—500 m口径球面射电望远镜的工程构想。后来,他以总工程师的身份带领团队自主研发,创新设计,精进工艺,建成了这座世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜。
2. 黄旭华( 1926— )先后担任我国第一代核潜艇工程副总设计师和总设计师,成功研制了我国第一代核潜艇,是我国核潜艇事业的先驱者和奠基人之一,被誉为“中国核潜艇之父”。在深潜试验中,他不顾个人安危,亲自登艇, 潜入极限深度勘测数据,完成了核潜艇研发过程中最具风险的步骤。他为国家 利益隐姓埋名、默默工作,60 多年来潜心技术攻关,为核潜艇研制和跨越式 发展作出了巨大贡献。
3、 探索自然,始于志趣
1.东汉科学家张衡(78—139,图 12-35)幼时曾痴迷观星而彻夜不睡,元天文学家郭守敬( 1231— 1316)少年时曾动手制作浑天仪来观测天文。对星空的兴趣引导他们持续探索,最终为我国古代天文学的发展作出了不可磨灭的贡献。
2.我国当代航天技术领域的科学家孙家栋 (1929— )从小立志投身科技事业来报效祖国, 长大后在飞机、导弹、卫星等多个领域作出贡献,践行科学报国的志向。
03 素养提升
【例题1】.下列事例中,能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A.早晨的江面,雾气弥漫 B.抖动抹布,阳光下灰尘四散
C.洗过的衣服晾在室内,过一段时间后干了 D.落叶在秋风中飞舞
【答案】C
【详解】A.雾是小水珠,不是水分子,故A不符合题意;
B.灰尘四散是我们肉眼能看见的,不是分子在运动,故B不符合题意;
C.洗过的衣服晾在室内,水由液态变为气态,水分子跑到空中,能说明分子在永不停息地做无规则运动,故C符合题意;
D.落叶飞舞是我们肉眼能看见的,不是分子在运动,故D不符合题意。
故选C。
【例题2】.有四杯水(质量与温度如图所示),其中水分子的热运动最剧烈的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子运动的越剧烈,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【例题3】.下列现象中,可以用分子动理论解释的是( )
A.放在水中的花粉粒不停地做无规则运动 B.樟脑丸变小
C.落叶随秋风四处游走 D.消防演习时烟雾在楼道弥漫
【答案】B
【详解】A.放在水中的花粉粒不停地做无规则运动属于物体的机械运动,故A不符合题意;
B.樟脑丸变小是升华现象,伴随着分子的自由运动,故B符合题意;
C.落叶随秋风四处游走不是分子的运动,属于物体的机械运动,故C不符合题意;
D.消防演习时烟雾在楼道弥漫不是分子的运动,属于物体的机械运动,故D不符合题意。
故选B。
【例题4】.自从汤姆孙发现了电子,科学家开始研究原子内部结构,提出了许多原子结构模型.下列图中与由卢瑟福提出的、最为大家接受的原子结构模型最相似的是( )
A.西红柿 B.西瓜 C.面包 D.太阳系
【答案】D
【详解】卢瑟福提出的原子结构模型,通常被称为行星模型或核模型。这个模型将原子描述为一个类似于太阳系的结构,原子核位于原子的中心,类似于太阳,集中了几乎所有的质量和正电荷,电子围绕原子核运动,类似于行星围绕太阳运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【例题5】.甲、乙、丙、丁四幅图所示情境及其描述,能够说明分子间有引力的是( )
A.甲图中,抽掉玻璃板,瓶内气体颜色最后变得均匀
B.乙图中,两个铅柱洗净紧压后结合在一起很难分开
C.丙图中,百花盛开,四溢的花香引来了长喙天蛾
D.丁图中,水和硫酸铜溶液,静置十天后分界面就逐渐变得模糊不清了
【答案】B
【详解】A.甲图中,抽掉玻璃板,瓶内气体颜色最后变得均匀,是扩散现象,说明分子在不停的做无规则运动,故A不符合题意;
B.乙图中,两个铅柱洗净紧压后结合在一起很难分开,说明分子之间存在相互作用的引力,故B符合题意;
C.丙图中,百花盛开,花香四溢,是扩散现象,说明分子在不停的做无规则运动,故C不符合题意;
D.丁图中,水和硫酸铜溶液,静置十天后分界面就逐渐变得模糊不清了,是扩散现象,说明分子在不停的做无规则运动,故D不符合题意。
故选B。
【例题6】.如图所示是物质在不同状态下的分子模型,下列有关说法正确的是( )
A.甲、乙、丙三图分别表示固体、液体、气体分子的排列情况
B.甲图中分子静止,乙、丙两图中分子在做无规则运动
C.乙图中分子相距最远,分子间的作用力最小
D.甲图中分子相距最近,分子间的作用力最小
【答案】C
【详解】A.甲图中物质分子排列紧密,是固体分子的排列情况;乙图中分子极度散乱,间距很大,是气体分子的排列情况;丙图中分子没有固定的位置,运动比较自由,是液体分子的排列情况,故A错误;
B.一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,甲、乙、丙三图中分子都在做无规则运动,故B错误;
C.乙图中分子极度散乱,间距很大,分子间的作用力最小,故C正确;
D.甲图中分子相距最近,分子间的作用力最大,故D错误。
故选C。
【例题7】.玻璃很难被压缩,说明分子间存在 ;玻璃熔融后,能被拉成很细的玻璃丝(光纤)而不断,说明分子间存在 。
【答案】 斥力 引力
【详解】[1][2]分子间存在相互作用的引力和斥力,铁块很难被压缩,这说明分子间存在着斥力;由于分子间存在相互作用的引力,所以玻璃熔融后能被拉成很细的玻璃丝(光纤)而不断。
【例题8】.微观粒子的空间尺度的大小关系:对于同一物质来说,分子> >原子核> >夸克。
【答案】 原子 质子、中子
【详解】[1][2]物质是由分子构成的,分子由原子构成,原子包括原子核和核外电子,原子核由质子和中子构成,质子由夸克构成,对于同一物质来说,分子>原子>原子核>质子、中子>夸克。
【例题9】.“地心说”认为 居于中心;“日心说”认为 是宇宙的中心,其创始人是 。
【答案】 地球 太阳 哥白尼
【详解】[1][2]人类对宇宙的认识是有限的,公元2世纪时,希腊天文学家托勒密,确立了地球静止不动,地球是宇宙的中心,日月星辰都围绕地球转动的“地心说”,哥白尼的“日心说”认为太阳是宇宙的中心。
【例题10】.下图所示的是用来说明原子结构的示意图。由图可知: 是由原子核和电子构成的,图中原子核内部结构的最小微粒是 。
【答案】 原子 夸克
【详解】[1]观察该图,可看到原子里面有电子和原子核,可知原子是由原子核和电子组成。
[2]观察该图,原子核可以再分,分为质子和中子,质子和中子还可以再分,里面有夸克,故原子核内部结构中最小的微粒是夸克。
【例题11】.将两个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶口相对,中间用玻璃板隔开,抽去玻璃板后,两瓶中气体都变成红棕色,此现象说明了分子在 ;对于玻璃瓶的三种放置方法(如下图所示),你认为图 放置方法最不合理。
【答案】 不停息地做无规则运动 乙
【详解】[1]将两个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体(ρ二氧化氮>ρ空气)的玻璃瓶口相对,中间用玻璃板隔开。抽去玻璃板后,观察到两瓶中气体都变成红棕色。这个现象说明了分子在不停地做无规则运动,即扩散现象。不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象就是扩散。
[2]为了使得实验更具有说服力,需要排除其他可能影响实验结果的因素。 在图甲中,虽然二氧化氮的密度大于空气密度,但是它也会运动到上面的瓶子内,这说明气体分子在不停地做无规则运动,这种放置方法是最有说服力的。 在图乙中,密度大的二氧化氮气体在上方,抽去玻璃板后,由于重力的作用,二氧化氮气体会向下运动,这会使得实验结果受到重力的影响,不能说明气体分子在不停地做无规则运动,因此这种放置方法是最不合理的。 图丙中,瓶子水平放置,抽开隔板,气体可以自由运动,互相进入对方,能说明气体分子在不停地做无规则运动,但与甲相比,仍不够典型。综上所述,最合理的是甲图,最不合理的是乙图。
举一反三
一、单选题
【强化1】.按空间尺度由小到大顺序排列,正确的是( )
A.夸克、原子、地球、人 B.夸克、质子、原子核、原子
C.电子、原子、原子核、细菌 D.月球、地球、银河系、太阳系
【答案】B
【详解】太阳系是银河系中的一个普通星系,地球是太阳系的一颗行星,地球上的物体都是由分子或原子组成的,原子包括原子核和电子两部分。所以物质世界中,从宏观到微观的大致尺度从小到大排列依次是:夸克(或电子)→中子→原子核→原子→细菌→人→月球→地球→太阳系→银河系,故B正确,AC D错误。
故选B。
【强化2】.下列有关分子热运动的说法不正确的是( )
A.固体很难被压缩,表明固体分子间只存在斥力
B.常见的物质是由分子或原子构成的
C.酒精和水充分混合后,其总体积小于混合前的总体积,此现象说明组成物质的分子间有间隙
D.玉兰花开,闻到阵阵花香,表明分子在不停地做无规则运动
【答案】A
【详解】A.固体很难被压缩,主要原因是固体分子间的距离很小,因此分子间作用力较大且为引力和斥力的合力,而不能仅仅说只存在斥力。故A错误,符合题意;
B.根据分子动理论,我们知道物质是由分子或原子构成的。故B正确,不符合题意;
C.水与酒精混合,总体积会变小,是因为分子间有间隙,水分子和酒精分子进入彼此的间隙,故C正确,不符合题意;
D.玉兰花开时,我们能闻到阵阵花香。这是因为玉兰花的分子在不停地做无规则运动,这种运动使得花香分子能够扩散到空气中,被我们嗅到。故D正确,不符合题意。
故选A 。
【强化3】.一种新型防菌“纳米纸”如图所示,这种纸“油水不沾”,细菌也无法停留在上面。关于“纳米纸”,下列说法正确的是( )
A.“油水不沾”的原因是“纳米纸”分子间没有间隙
B.“油水不沾”的原因是“纳米纸”能使细菌中的分子不做无规则运动
C.“纳米纸”上互相接触的两滴油能立即结合成一滴是由于分子引力的作用
D.“纳米纸”与油、水分子间只有斥力没有引力
【答案】C
【详解】A.分子之间都有空隙,“纳米纸”的分子间的空隙较小,所以细菌无法停留且“油水不沾”,故A错误;
B.一切分子都在不停地做无规则运动,“油水不沾”的原因并不是因为这种纸细菌中的分子不做无规则运动,故B错误;
C.因为分子间有引力,所以靠得很近的两滴油能在分子引力的作用下自动结合成一滴,故C正确;
D.分子间的引力和斥力是同时存在的,所以,这种纸与油、水的分子间都存在相互作用的引力和斥力,故D错误。
故选C。
【强化4】.如图所示,把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面,使玻璃板刚好和水面接触。然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数将( )
A.变大,因为分子之间有引力 B.变大,因为分子之间有斥力
C.变小,因为分子之间有引力 D.变小,因为分子之间有斥力
【答案】A
【详解】分子之间有相互作用的引力和斥力,玻璃板和水面接触,当用力向上拉玻璃板,此时分子间的作用力主要表现为引力,因此需要施加一个更大的力来克服这个引力。使得弹簧测力计的示数变大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【强化5】.关于固体、液体、气体物质的微观特性和宏观特性,下列说法正确的是( )
A.一般情况下,分子间的距离关系为,分子间的作用力关系为
B.一般情况下,分子间的距离关系为,分子间的作用力关系为
C.固体、液体均有固定体积和形状
D.液体、气体均无固定体积和形状
【答案】A
【详解】AB.固体分子间的距离最小,分子间的作用力最大;液体分子间的距离比气体略小,分子间的作用力较大;气体分子间的距离最大,分子间的作用力最小。由此可知,分子间的距离r固<r液<r气,分子间的作用力F固>F液>F气,故A正确,B错误;
CD.固体、液体均有固定的体积,固体有固定的形状,而液体没有固定的形状; 液体、气体均无固定形状,液体有固定的体积,而气体没有固定的体积,故CD错误。
故选A。
二、填空题
【强化6】.古代诗歌中蕴含着许多的物理知识。比如:陆游的“二十里中香不断,青羊宫到涴花溪”,诗人闻到花香属于 现象。“花气袭人知骤暖”说明分子做无规则运动的剧烈程度与 有关。
【答案】 扩散 温度
【详解】[1]诗人闻到花香属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]诗句“花气袭人知骤暖”的意思是,从花的芳香气味变浓可以知道周边的气温突然升高。这是因为温度越高,分子热运动越剧烈,扩散现象越明显,即花气越浓。所以,分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关。
【强化7】.如图所示是水和酒精混合前后的现象,主要说明了 ;实验结束后小明整理器材时,发现试管壁总是沾有水珠怎样倒也倒不干净,从微观角度分析,原因是 。
【答案】 分子间有间隙 分子间有引力
【详解】[1]由图可知,水和酒精的混合液体积小于水和酒精混合前的体积和,主要说明了分子间有间隙。
[2]分子之间存在引力和斥力,试管壁总是沾有水珠怎样倒也倒不干净,从微观角度分析,原因是分子间有引力。
【强化8】.(1)把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,在空气中静止时读出测力计的示数为F1;使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板(如图),但未完全离开水面,静止时弹簧测力计的示数为F2;把玻璃板浸没入水中,静止时弹簧测力计的示数为F3。则三个力的由大到小的排序是 ;
(2)如图所示,在分子热运动实验中,装着红棕色二氧化氮气体的瓶子和一个空瓶子,如图 (选填“甲”“乙”)使两个瓶口相对,两瓶口之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板后,最终发现颜色均匀,说明: 。
【答案】(1)F2>F1>F3
(2) 甲 分子永不停的无规则运动
【详解】(1)空气中静止时,弹簧测力计的示数大小等于玻璃板的重力;使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板(如图),但未完全离开水面,由于分子间存在引力,导致此时弹簧测力计的示数变大,大于玻璃板的重力;把玻璃板浸没入水中,由于浸在液体中的物体会受到浮力的作用,水会帮弹簧厂测力计向上托玻璃板,因此弹簧测力计的示数会变小,小于玻璃板的重力,则三个力的由大到小的排序是
(2)[1][2]由于红棕色二氧化氮气体的密度大于空气的密度,为了避免由于重力使两气体混合,且使实验具有说服力,应将密度大的红棕色二氧化氮气体放在下面,即甲图,抽掉玻璃板后,最终发现颜色均匀,能够说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
04 单元小结
1、 本单元学习目标
1.知道物质是由分子和原子组成的;
2.了解原子的模型,了解人类探索微观世界的历程;
3.知道分子的无规则运动、分子间有间隙、分子间存在着作用力等分子动理论的内容;
4.了解人类探索宇宙的历程。
二、本单元考点分类
考点分类:本单元考点分类见下表
考点内容
考点分析与常见题型
探索物质的组成过程
辨析人物及贡献、发展历程
电子的发现
选择题辨析
原子的核式结构模型
判断内部结构、组成等
物质世界的尺度
比较物质世界尺度的大小
分子动理论
分析实验、生活现象等
物质中分子的状态
根据状态分析性质
探索宇宙
辨析人物及贡献、宇宙中的结构
弘扬科学家精神
辨析人物及贡献、弘扬科学家精神
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