第五章 宇宙和粒子（复习课件）物理新教材鲁科版（五四学制）八年级上册

第五章 宇宙和粒子 八年级上册•鲁科版2024 章末复习 浩瀚宇宙，令人神往；微小粒子，无比奇妙。 大宇宙、小粒子，在这两个有着天壤之别的世界里，科学家们冲破束缚，拨开困扰人类数千年的谜团，给我们带来了无穷的能量与遐想。 伴随科学技术的日新月异，人类在更加宏大的尺度上探寻宇宙的起源和演变规律。如今，广阔领域的空间技术开发、极小尺度的物质深层结构探索，让我们不仅能放眼宇宙，还能观测到 10-18 m 的微观世界内部。 遨游宇宙，开发太空；深入粒子，寻找本原，科学探索永无止境。 第1节 认识宇宙 01 第2节 探索太空 02 第3节 微观世界 03 单元内容 1.了解人类的宇宙观、宇宙的尺度；知道现代宇宙模型。 2.了解人类飞出地球的重大事件以及中国探索太空的里程。 3. 宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。 4. 原子的核式结构模型。 5. 大致了解物质世界从微观到宏观的尺度。 学习目标 单元重点 微观世界。 单元难点 了解物质的构成。 重点难点 第1节 认识宇宙 考点串讲 知识一 人类对宇宙的认识 1.我国古代对宇宙的认识： 我国自古就有天圆地方的“盖天说”，闪烁着中国古人的理性之光，为科学认识宇宙奠定了思想基础。 2.世界其它文明对宇宙的认识： 16世纪，天文学家哥白尼用“日心说”推翻了影响人类一千多年的“地心说”，有力地推动了人类文明的进程。 知识一 人类对宇宙的认识 3.牛顿和爱因斯坦对宇宙的探索： 牛顿在前人观到和实验的基础上，开创了经典力学；1915年，爱因斯坦提出广义相对论，并在两年之后将广义相对论应用于整个宇宙，标志着现代宇宙学的诞生。 知识二 宇宙的尺度 1.太阳系： 太阳位于这个系统的中心距离太阳由近及远依次是水星、金星地球、火星、木星、土星、天王星和海王星这八大行星，它们总共携带了200多颗天然卫星。除此之外，太阳系还有数量众多的小行星、彗星等,围绕太阳不停地运转。 2.银河系： 银河系是一个由大量星体构成的庞大天体系统，太阳系就位于其中。 知识二 宇宙的尺度 3.星系团： 许多星系还形成更大的星系团(或称星系群)。无数的星系团组成总星系。 4.人类对宇宙的观察： 伽利略是最早使用自制的天文望远镜来观察宇宙的人，目前，望远镜已能观察到距离地球至少130亿光年的天体。 知识三 现代宇宙模型 1.宇宙大爆炸说： 当今世界对宇宙起源问题的研究中，占据主流地位的是宇宙大爆炸学说。1929年，天文学家哈勃在观测河外星系的过程中，发现所有河外星系都在离我们远去，而且距离我们越远的星系，其逃离速度越大，说明宇宙在膨胀。 知识三 现代宇宙模型 2.“黑洞”： 宇宙中的天体都在不断地运动变化者，科学家研究发现，大质量恒星在衰亡的过程中会发生塌缩,塌缩后留下的物质会变成一种天体,它产生的引力能吸引附近的所有物质，连光都无法逃脱。这样的天体叫作“黑洞”。 【例题1】20世纪20年代科学家发现星系的光谱向长波方向偏移（谱线“红移”）。为了模拟这一现象，我们可用粘有小塑料粒的气球类比为宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任意两颗小塑料粒之间的距离都在 ，说明星系在 （选填“远离”或“靠近”）我们。 【答案】 变大 远离 【详解】[1][2]模拟实验中，用粘有小塑料粒的气球类比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙的天体，气球膨胀时，随着体积的增大，任意两棵小塑料粒之间的距离都在变大，说明星系之间的距离在变大，即星系在远离我们。 【例题2】下列关于人类对粒子和宇宙的认识正确的是（　　） A．地球等行星绕太阳转动，太阳是宇宙的中心 B．哥白尼提出了“地心说” C．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法 D．质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动 【答案】C 【详解】A．宇宙有层次之分，是由无数天体组成，太阳是宇宙中的一颗恒星，地球等行星绕太阳转动，不是宇宙的中心，故A错误； B．哥白尼提出了“日心说”，故B错误； C．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法，故C正确； D．原子核是由质子和中子组成的，而电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动，故D错误。 【例题3】关于宇宙起源，根据大多数宇宙科学家的认定，你认为下列说法中正确的（　　） ①宇宙诞生于距今约137亿年的一次大爆炸②大爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间③大爆炸导致宇宙空间处处膨胀温度则相应下降④宇宙温度下降至一定程度，逐步形成超星系团、星系团、星系及恒星、行星等 A．①②③ B．①③④ C．②④ D．①②③④ 【答案】D 【详解】关于宇宙的起源，人类提出了很多种解释，其中被人普遍接受的为宇宙大爆炸理论，该理论认为： ①宇宙起源于“原始火球”，距今约137亿年的一次“原始火球”发生了大爆炸，故①正确； ②大爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间，故②正确； ③大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降，故③正确； ④宇宙温度下降至一定程度，逐步形成超星系团、星系团、星系及恒星、行星等，故④正确。 第2节 探索太空 考点串讲 知识一 飞出地球 1.1957年，世界上第一颗人造地球卫星在苏联发射成功。 2.1961年，世界上第一艘载人宇宙飞船发射升空，苏联航天员加加林成功完成了人类第一次不绕地球的飞行。 3.1969年，美国航天员阿姆斯特朗乘“阿波罗11号”飞船抵达月球，在月面上留下了人类的第一个足迹。 4."先驱者10号飞行器是第一个冲出太阳系的人造天体。 知识二 中国航天 1.1970 年，我国第一颗人造地球卫星——“东方红一号”发射成功，开创了中国航天史的新纪元。 2.2003年，杨利伟乘坐“神舟五号”载人飞船圆满完成了我国首次载人航天飞行，我国成为能够独立开展载人航天活动的国家之一。 知识二 中国航天 3.2004年，中国正式启动月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三个阶段。 4.2021年，“天问一号”测器成功登陆火星，探测器上搭载了我国首辆火星车“祝融号”。 【例题1】2003年， 乘坐“神舟五号”载人飞船圆满完成了我国首次载人航天飞行，这标志着中国成为世界上能够独立开展载人航天活动的国家之一；2004年中国启动 探测工程，并命名为“嫦娥工程”；2021年，“天问一号”探测器（如图甲）成功登陆 ，“祝融号”（如图乙）开始工作；同一年，我国又成功将“浚和号”太阳探测科学技术实验卫星送入预定轨道，标志着我国正式进入“探日时代”。 【答案】 杨利伟 月球 火星 【详解】[1][2][3]根据物理学史和常识可知，2003年，杨利伟乘坐“神舟五号”载人飞船圆满完成了我国首次载人航天飞行，这标志着中国成为世界上能够独立开展载人航天活动的国家之一；2004年中国启动月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”；2021年，“天问一号”探测器（如图甲）成功登陆火星。 【例题2】宇宙是一个 （有/无）层次的天体结构系统，天体之间相距遥远，天文学中常用 做长度单位；截至2021年1月3日6时，中国首次火星探测任务天问一号火星探测器已经在轨飞行约163天，飞行里程突破4亿千米，火星是太阳系中的一颗 （恒/行/卫）星。 【答案】 有 光年 行 【详解】[1]宇宙是一个有层次的天体结构系统，它在不断地膨胀。 [2]光年是光在一年内通过的路程，天体之间相距遥远，天文学中常用光年做长度单位。 [3]太阳是银河系中的一颗普通恒星，火星是太阳系中的一颗行星。 【例题3】下列物体空间尺度最小的是（　　） A．中国空间站 B．月球 C．地球 D．太阳 【答案】A 【详解】中国空间站的尺寸约为100米级别，而月球直径约3474公里，地球直径约12742公里，太阳直径约139万公里。因此，中国空间站的空间尺度最小，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 【例题4】中国天文学发展历史非常悠久，如图是陈列在大洋湾景区内的青铜制“浑天仪”，是中国古代天文学重要成就。下列说法正确的是（    ） A．太阳是银河系恒星中的一颗普通恒星，恒星的位置是固定不变的 B．我们认识到，宇宙是一个没有层次的天体结构系统 C．地球是太阳系里一颗相对很小的行星 D．宇宙中天体在不停地运动，其中地球是宇宙真正的中心 【答案】C 【详解】A．太阳是银河系中数以亿计恒星中的一颗普通恒星，恒星的位置也在变化之中，故A错误； B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，故B错误； CD．宇宙中天体在不停地运动，银河系只是是宇宙的一个星系，地球是太阳系里一颗相对很小的行星，地球不是宇宙真正的中心，故C正确，D错误。 第3节 微观世界 考点串讲 知识一 物质的构成 1.物质是大量分子、原子或离子构成的： （1）最早提出比较确切的分子概念的化学家是阿伏伽德罗。1811年，意大利化学家阿伏伽德罗发表了分子学说。 （2）在19世纪，科学家道尔顿确认:原子是构成物质的基本微粒。 （3）19 世纪末期，英国科学家汤姆孙通过实验说明了自然界中有比原子更小的微粒存在，后来人们把这种粒子称为电子。 知识二 原子的结构 1.在19世纪，科学家道尔顿确认:原子是构成物质的基本微粒。 2.汤姆孙在发现电子的基础上提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型。 3.20世纪初、英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子结构的核式模型，认为在原子的中心有一个很小的核，叫作原子核。原子核集中了原子 99%以上的质量,电子不停止地绕着原子核运动。 知识二 原子的结构 4.卢瑟福和其学生分别发现了组成原子核的成分——质子和中子。 5.丹麦科学家玻尔将量子论引入原子能级结构分析,建立起核外电子分层排布 的原子结构模型。 5.20世纪60年代，美国科学家盖尔曼提出理论认为，质子和中子均由更小粒子 组成，他称这些更小的粒子为夸克。 知识三 宇宙万物的不同尺度 宇宙万物的不同尺度： 【例题1】如图是氦的原子模型示意图，其中A为带 电的核外电子；B为原子核，它是由带正电的 和不带电的 构成。 【答案】 负 质子 中子 【详解】[1][2][3]原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的，原子核由带正电的质子和不带电的中子两种微粒组成。如图是氦的原子模型示意图，其中A为带负电的核外电子；B为原子核，它是由带正电的质子和不带电的中子构成。 【例题2】下列关于微观粒子的说法中，正确的是（　　） A．质子是由中子和电子组成 B．电子是由质子和中子组成 C．原子是由中子和电子组成 D．原子核由质子和中子组成 【答案】D 【详解】A．质子是基本粒子，并非由中子和电子组成，故A错误； B．电子是基本粒子，无法再分解为质子和中子，故B错误； C．原子由原子核（含质子和中子）和核外电子组成，而非仅中子和电子，故C错误； D．原子核由质子和中子组成，符合原子核结构理论，故D正确。 【例题3】下列微观粒子按尺度由大到小排列的是（　　） A．夸克、原子核、质子、原子 B．原子、原子核、质子、夸克 C．原子核、夸克、原子、质子 D．质子、夸克、原子、原子核 【答案】B 【详解】原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子组成，而质子和中子又是由夸克组成。所以按空间尺度从大到小的顺序是原子、原子核、质子、夸克。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【例题4】自从汤姆孙发现电子之后，科学家开始研究原子内部结构，提出了许多原子结构的模型，在二十世纪上半叶，最为大家接受的原子结构模型与下列最相似的是（　　） A．西瓜 B．铅球 C．  太阳系 D．  面包 【答案】C 【详解】卢瑟福提出的是原子有核模型，即电子围绕原子核运动；太阳系是以太阳为中心，其余八大行星围绕太阳运转，所以卢瑟福提出的、最为大家接受的原子结构模型与太阳系类似。故C符合提意，ABD不符合提意。 故选C。 谢谢观看！ $$