第3节 微观世界（导学案）物理鲁科版五四学制2024八年级上册

第3节 微观世界 【学习目标】 1.了解人类对微观世界认识的发展历程，包括古代原子论思想、物质构成的探索及原子结构的演变。 2.掌握物质由分子、原子、离子构成，以及原子结构（原子核、电子、质子、中子）和微观粒子（夸克等）的相关知识。 3.分析人类探索微观世界的历史进程，体会人类在探索过程中的艰辛。 【学习重点】 1.物质的构成（分子、原子、离子）及原子结构。 2.人类对微观世界认识的发展历程。 【学习难点】 原子结构模型的演变及微观粒子尺度的理解。 【自主预习】阅读教材P128--133页内容，并完成填空： 1.《墨子》中的 “端” 体现了我国古人对物质构成的认识，具有____的意义。 2.古希腊哲学家认为宇宙间存在微小实体，称为____，含义为 “不可分割的东西”。 3.现在人们认识到物质是由大量____、原子或离子构成的；分子是由____构成的。 4.原子的数量级为____m；19 世纪末期，英国科学家汤姆孙发现了比原子更小的微粒____。 5.原子结构模型的演变经历了道尔顿原子论、汤姆孙 “____” 模型、卢瑟福____模型、玻尔原子结构模型及量子力学模型。 6.质子和中子由____组成；原子、原子核、电子、质子、中子、夸克统称为____。 【合作探究】 探究一、古原子论思想 学生活动：微观世界认识历程时间轴制作 任务：以小组为单位，梳理人类对微观世界认识的关键节点（古代原子论、物质构成探索、原子结构模型演变、微观粒子发现），制作时间轴。 步骤： 1.小组分工，每人负责一个时间段的内容整理。 2.用时间轴形式呈现，标注关键事件、科学家及核心观点。 3.小组代表展示，其他小组补充完善。 助学释疑一　古原子论思想 1．我国古代的认识： 《墨子》中的“端”即物质的最小单位，有了原子的意义，体现着我国古人对物质构成的认识。 2．古希腊的认识： 古希腊哲学家也有类似的观点、认为宇宙间存在一种或多种数小的实体，这些实体称为原子(atom，在古希腊语中含义为“不可分割的东西”)，这些“原子”在虚空中运动，并可按照不同的方式重新结合或分散。 这是古代思想家针对物质的组成最出的人类最初的原子论思想。 探究二、物质的构成 助学释疑二　物质的构成 助学释疑二 1．思考与讨论： 通过普通光学显微镜放大数百倍所能观察到的也仅仅是个体较大的单细胞生物。借助电子显微镜，可以看到物体放大一万倍以上的情景。观察这两张照片，你有什么想法? （1）光学显微镜下的草履虫： （2）电子显微镜下的石墨烯： 2．物质是大量 构成的。 （1）最早提出比较确切的分子概念的化学家是 。1811年，意大利化学家阿伏伽德罗发表了分子学说，此后100年左右的时间，分子被看作比原子稍大的一种颗粒。 （2）在19世纪，科学家已经确认: 是构成物质的基本微粒， 是由原子构成的。原子非常小，其数量级为10-10m。人类用肉眼可以看见的最小灰尘中也包含了约1015个原子! （3）19 世纪末期，英国科学家汤姆孙(JJ.Tlusoa,1856--1940)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 。 3．思考与讨论： 水分子的直径大约为3.2x10-10m。如果将水分子一个一个地持成一行，需要多少个水分子才能持成1cm? 牛刀小试 1．（2025·福建福州·模拟预测）为保护敦煌壁画，我国科技人员研制出搭载高能带负电的粒子束辐照灭菌装置的机器人，它可以杀灭壁画上因所处环境相对封闭、幽暗、潮湿而滋生的微生物。组成该粒子束的微粒可能是（　　） A．原子核 B．质子 C．电子 D．中子 2．（24-25八年级下·山东济南·期末）中国物理学家赵忠尧于1930年发现了“正电子”的存在，成为世界上第一个发现反物质的科学家。已知“正电子”带正电荷，质量、体积和电子相当，是电子的反粒子。下列物质微粒中，空间尺度由大到小排序正确的是（　　） A．原子   分子   正电子 B．分子    原子   正电子 C．分子   正电子   原子 D．正电子  原子    分子 3．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）英国物理学家汤姆生发现了 ，从而说明了原子是可分的。卢瑟福提出了类似行星绕日的原子 模型。 探究三、原子的结构 学生活动：物质构成与原子结构模型探究 任务：结合教材内容，绘制物质构成层次图（物质→分子 / 原子 / 离子→原子结构→微观粒子），并阐述各层次的关键知识。 步骤： 1.小组讨论物质构成的层次关系，明确分子、原子、离子的联系，以及原子内部结构（原子核、电子等）。 2.绘制层次图，用图形和文字结合的方式呈现。 3.展示作品，讲解各层次的核心内容。 助学释疑三　原子的结构 人类对原子结构的认识经历了漫长的、不断进化的过程。 1．道尔顿的原子论： 虽然在公元前数百年人们已有原子的观点，但直到 19世纪初，英国化学家道尔顿(J.Dalton,1766-1844)才把原子从一个抽象的哲学名词变为具有实在意义的微粒的概念，并提出了 论。 2．汤姆生的“葡萄干布丁”模型： 汤姆孙在发现 的基础上提出了原子结构的“ ”模型。 3．卢瑟福的“ ”结构模型： 20世纪初、英国物理学家 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。 4．质子和中子： 卢瑟福和其学生分别发现了组成原子核的成分—— 。 5．玻尔的量子论： 丹麦科学家 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。 现代量子力学理论使人们对原子结构有了更深刻的认识，从而产生了量子论视野下的原子结构模型。 探究四、微观粒子 学生活动：微观与宇观世界联系讨论 任务：结合 “链接与拓展” 中宇宙万物的不同尺度内容，讨论微观世界与宇观世界的联系，体会物理世界的统一性。 步骤： 1.分析图 5-3-7 中微观和宇观尺度的数值，对比两者的差异与联系。 2.小组讨论 “大爆炸” 对微观和宇观世界起源的意义，理解物理世界的统一性。 3.选派代表分享小组观点。 助学释疑四　微观粒子 1．夸克： 20世纪60年代，美国科学家盖尔曼(M.Gell-Mann，1929-2019)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 。 2．构成物质的基本粒子： 至此，在物理学中，科学家们把 统称为微观粒子，简称粒子。 3．微观粒子的探索： 20世纪中叶起，人类为了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型的加速器。借助不断完善的粒子加速器，科学家们又相继发现了400余种粒子。虽然人们已经建立了粒子物理的基本模型，但是基本粒子物理学还有许多未能揭开的谜，期待人们不断探索。 4．链接与拓展：宇宙万物的不同尺度 从空间与时间上看，宇观世界和微观世界之间存在着巨大的差异。从空间尺度看，我们所能观测到的宇宙深处约为1027m;微观世界则深入到10-18m。从时间范围来讲，宇观世界的“寿命”不少于150亿年。微观世界中粒子的寿命有的很长，如中子约15min，有的短到仅有10-23秒。这两个在空间和时间上有着天壤之别的世界，却都在“大爆炸”那一刻诞生了，物理世界就将最大的宇宙尺度与最小的微观尺度紧密联系上了。 牛刀小试 1．（25-26九年级上·全国·随堂练习）分子是非常小的，它的直径大约是（　　） A． B． C． D． 2．（2025·山东济南·三模）如图是在电子显微镜下拍摄到的甲型流感病毒，该病毒直径在100nm左右。下列微粒中空间尺度最大的是（   ） A．病毒 B．分子 C．原子 D．原子核 3．（24-25九年级下·广东·期中）如题图是小飞学习微观粒子的层次结构后，以氧气为例进行的梳理，下列选项中与①②③对应的是（　　） A．原子、核外电子、原子核 B．原子核、原子、核外电子 C．原子、原子核、核外电子 D．核外电子、原子核、原子 4．（21-22八年级下·江苏泰州·阶段练习）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）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、类比建立了类似行星绕日的 模型。这种方法叫 （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2中的 。 【课堂练习】 1．（2025·甘肃陇南·二模）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．原子是构成物质的最小微粒 B．“破镜不能重圆”是因为分子间只存在斥力 C．光年是用来表示天体间距离的单位 D．太阳是宇宙的中心 2．（24-25九年级上·吉林长春·阶段练习）下列各种物质微粒中，空间尺寸最大的是（　　） A．电子 B．中子 C．原子核 D．分子 3．（24-25九年级上·吉林长春·阶段练习）原子内部带负电的微粒是（　　） A．核子 B．质子 C．中子 D．电子 4．（25-26九年级上·山西·阶段练习）通过这一段时间的学习，我们知道了分子很小，如果我们想观察到分子，那么下列仪器可选择使用的是（　　） A．天文望远镜 B．放大镜 C．光学显微镜 D．电子显微镜 5．（2025·山东聊城·二模）目前，人们认识到的微观世界的尺度大致如图所示，其中问号处应该是什么粒子（      ） A．离子 B．中子 C．电子 D．原子核 6．（24-25八年级下·山东济南·期末）下列按照尺度从大到小排列的是（　　） A．银河系、太阳系、地球、电子、原子 B．银河系、太阳系、地球、原子、电子 C．太阳系、银河系、地球、电子、原子 D．银河系、地球、太阳系、电子、原子 7．（25-26九年级上·全国·课后作业）如图所示是组成金条的金原子，下列有关金原子的说法不正确的是（   ） A．金原子的直径约为 B．金原子之间存在间隙 C．用肉眼和光学显微镜都可以看到金原子 D．金条熔化成的液体也是由金原子组成的 8．（24-25八年级下·山东济南·期末）我国古代典籍《庄子·天下篇》中曾记载：一尺之棰，日取其半，万世不竭。这体现出我国古代人民对物质无限可分思想的认识。随着科学家对物质世界微观领域的不断探索，发现了越来越多的微观粒子。构成物质的下列微观粒子中，尺度最小的是（　　） A．分子 B．质子 C．夸克 D．原子核 9．（24-25八年级下·山东济南·期末）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。下列说法正确的是（       ） A．卢瑟福在研究过程中采用了控制变量法 B．α粒子可能是某种原子的核外电子 C．原子核占据了原子内部大部分空间 D．图（乙）所示原子核式结构是一种模型 10．（2025·贵州遵义·三模）1911年，物理学家卢瑟福通过实验提出了原子核式结构模型，该模型中绕着原子核运动的微粒是 。 11．（24-25九年级上·河南郑州·期中）《庄子·天下》中有“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的说法，其指物质是无限可分的，现代物理学认为常见的物质是由 构成的；如图甲、乙分别是太阳系模型和原子结构模型的示意图，若将太阳系类比为原子结构，太阳相当于原子结构中的 。 12．（24-25八年级下·江苏扬州·期末）下面是小明笔记知识梳理的部分内容，请帮助小明补图中的空缺： （1） ；（2） ；（3） 13．（23-24九年级上·广东汕头·期中）探究原子结构的奥秘。 【实验过程】 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。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α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 （1）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”，卢瑟福所说的“很小的结构”指的是 ，该结构带 电； （2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数a粒子穿过后方向不变，该现象可以说明下列两种说法中的 （选填A或B） 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）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为图中的 。 A．不可再分的实心球体      B．正负电荷均匀分布        C．核位于原子中心，质量集中在核上 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 微观世界 【学习目标】 1.了解人类对微观世界认识的发展历程，包括古代原子论思想、物质构成的探索及原子结构的演变。 2.掌握物质由分子、原子、离子构成，以及原子结构（原子核、电子、质子、中子）和微观粒子（夸克等）的相关知识。 3.分析人类探索微观世界的历史进程，体会人类在探索过程中的艰辛。 【学习重点】 1.物质的构成（分子、原子、离子）及原子结构。 2.人类对微观世界认识的发展历程。 【学习难点】 原子结构模型的演变及微观粒子尺度的理解。 【自主预习】阅读教材P128--133页内容，并完成填空： 1.《墨子》中的 “端” 体现了我国古人对物质构成的认识，具有____的意义。 2.古希腊哲学家认为宇宙间存在微小实体，称为____，含义为 “不可分割的东西”。 3.现在人们认识到物质是由大量____、原子或离子构成的；分子是由____构成的。 4.原子的数量级为____m；19 世纪末期，英国科学家汤姆孙发现了比原子更小的微粒____。 5.原子结构模型的演变经历了道尔顿原子论、汤姆孙 “____” 模型、卢瑟福____模型、玻尔原子结构模型及量子力学模型。 6.质子和中子由____组成；原子、原子核、电子、质子、中子、夸克统称为____。 【答案】略。 【详解】略。 【合作探究】 探究一、古原子论思想 学生活动：微观世界认识历程时间轴制作 任务：以小组为单位，梳理人类对微观世界认识的关键节点（古代原子论、物质构成探索、原子结构模型演变、微观粒子发现），制作时间轴。 步骤： 1.小组分工，每人负责一个时间段的内容整理。 2.用时间轴形式呈现，标注关键事件、科学家及核心观点。 3.小组代表展示，其他小组补充完善。 助学释疑一　古原子论思想 1．我国古代的认识： 《墨子》中的“端”即物质的最小单位，有了原子的意义，体现着我国古人对物质构成的认识。 2．古希腊的认识： 古希腊哲学家也有类似的观点、认为宇宙间存在一种或多种数小的实体，这些实体称为原子(atom，在古希腊语中含义为“不可分割的东西”)，这些“原子”在虚空中运动，并可按照不同的方式重新结合或分散。 这是古代思想家针对物质的组成最出的人类最初的原子论思想。 探究二、物质的构成 助学释疑二　物质的构成 助学释疑二 1．思考与讨论： 通过普通光学显微镜放大数百倍所能观察到的也仅仅是个体较大的单细胞生物。借助电子显微镜，可以看到物体放大一万倍以上的情景。观察这两张照片，你有什么想法? （1）光学显微镜下的草履虫： （2）电子显微镜下的石墨烯： 2．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，此后100年左右的时间，分子被看作比原子稍大的一种颗粒。 （2）在19世纪，科学家已经确认:原子是构成物质的基本微粒，分子是由原子构成的。原子非常小，其数量级为10-10m。人类用肉眼可以看见的最小灰尘中也包含了约1015个原子! （3）19 世纪末期，英国科学家汤姆孙(JJ.Tlusoa,1856--1940)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。 3．思考与讨论： 水分子的直径大约为3.2x10-10m。如果将水分子一个一个地持成一行，需要多少个水分子才能持成1cm? 牛刀小试 1．（2025·福建福州·模拟预测）为保护敦煌壁画，我国科技人员研制出搭载高能带负电的粒子束辐照灭菌装置的机器人，它可以杀灭壁画上因所处环境相对封闭、幽暗、潮湿而滋生的微生物。组成该粒子束的微粒可能是（　　） A．原子核 B．质子 C．电子 D．中子 【答案】C 【详解】A．原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，所以原子核带正电，不符合粒子束带负电的要求，故A不符合题意； B．质子带一个单位的正电荷，不是带负电的粒子，不能组成带负电的粒子束，故B不符合题意； C．电子是带负电的基本粒子，所以组成该高能带负电粒子束的微粒可能是电子，故C符合题意； D．中子是电中性的，不带电荷，无法形成带负电的粒子束，故D不符合题意。 故选C。 2．（24-25八年级下·山东济南·期末）中国物理学家赵忠尧于1930年发现了“正电子”的存在，成为世界上第一个发现反物质的科学家。已知“正电子”带正电荷，质量、体积和电子相当，是电子的反粒子。下列物质微粒中，空间尺度由大到小排序正确的是（　　） A．原子   分子   正电子 B．分子    原子   正电子 C．分子   正电子   原子 D．正电子  原子    分子 【答案】B 【详解】分子是由原子构成的，所以分子的空间尺度比原子大；原子是由原子核和核外电子构成的，电子的空间尺度远小于原子，“正电子”带正电荷，质量、体积和电子相当，因此，分子、原子、正电子三个微粒的空间尺度由大到小排序是分子、原子、正电子，故ACD错误，B正确。 故选B。 3．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）英国物理学家汤姆生发现了 ，从而说明了原子是可分的。卢瑟福提出了类似行星绕日的原子 模型。 【答案】 电子 核式结构 【详解】[1]英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生在1897年通过阴极射线实验发现了电子。这一发现打破了原子不可分的传统观念，证明原子内部存在更小的粒子，从而揭示了原子的可分性。 [2]欧内斯特·卢瑟福通过α粒子散射实验（1911年）提出了原子的核式结构模型（也称为“行星模型”）。该模型认为：原子中心有一个带正电的、体积很小但质量集中的原子核；电子像行星绕太阳一样绕核运动。这一模型与汤姆生的“葡萄干布丁模型”形成对比，更准确地描述了原子结构。 探究三、原子的结构 学生活动：物质构成与原子结构模型探究 任务：结合教材内容，绘制物质构成层次图（物质→分子 / 原子 / 离子→原子结构→微观粒子），并阐述各层次的关键知识。 步骤： 1.小组讨论物质构成的层次关系，明确分子、原子、离子的联系，以及原子内部结构（原子核、电子等）。 2.绘制层次图，用图形和文字结合的方式呈现。 3.展示作品，讲解各层次的核心内容。 助学释疑三　原子的结构 助学释疑三 人类对原子结构的认识经历了漫长的、不断进化的过程。 1．道尔顿的原子论： 虽然在公元前数百年人们已有原子的观点，但直到 19世纪初，英国化学家道尔顿(J.Dalton,1766-1844)才把原子从一个抽象的哲学名词变为具有实在意义的微粒的概念，并提出了原子论。 2．汤姆生的“葡萄干布丁”模型： 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．卢瑟福的“原子核式”结构模型： 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。 4．质子和中子： 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．玻尔的量子论： 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。 现代量子力学理论使人们对原子结构有了更深刻的认识，从而产生了量子论视野下的原子结构模型。 探究四、微观粒子 学生活动：微观与宇观世界联系讨论 任务：结合 “链接与拓展” 中宇宙万物的不同尺度内容，讨论微观世界与宇观世界的联系，体会物理世界的统一性。 步骤： 1.分析图 5-3-7 中微观和宇观尺度的数值，对比两者的差异与联系。 2.小组讨论 “大爆炸” 对微观和宇观世界起源的意义，理解物理世界的统一性。 3.选派代表分享小组观点。 助学释疑四　微观粒子 1．夸克： 20世纪60年代，美国科学家盖尔曼(M.Gell-Mann，1929-2019)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。 2．构成物质的基本粒子： 至此，在物理学中，科学家们把原子、原子核、电子、质子、中子、夸克统称为微观粒子，简称粒子。 3．微观粒子的探索： 20世纪中叶起，人类为了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型的加速器。借助不断完善的粒子加速器，科学家们又相继发现了400余种粒子。虽然人们已经建立了粒子物理的基本模型，但是基本粒子物理学还有许多未能揭开的谜，期待人们不断探索。 4．链接与拓展：宇宙万物的不同尺度 从空间与时间上看，宇观世界和微观世界之间存在着巨大的差异。从空间尺度看，我们所能观测到的宇宙深处约为1027m;微观世界则深入到10-18m。从时间范围来讲，宇观世界的“寿命”不少于150亿年。微观世界中粒子的寿命有的很长，如中子约15min，有的短到仅有10-23秒。这两个在空间和时间上有着天壤之别的世界，却都在“大爆炸”那一刻诞生了，物理世界就将最大的宇宙尺度与最小的微观尺度紧密联系上了。 牛刀小试 1．（25-26九年级上·全国·随堂练习）分子是非常小的，它的直径大约是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】分子是构成物质的一种微粒，其体积非常小。在物理学中，我们通过一些实验和测量得知分子直径的数量级，分子直径的数量级大约是 10 −10 m ； A．3×10−3m这个数值太大，远远超出了分子直径的实际大小，故A 不符合题意； B．3×10 −6 m 也远远大于分子实际的直径，故B 不符合题意； C．3×10 −8 m 也比分子直径的实际数量级大很多，故C 不符合题意； D．分子直径的数量级大约是 10−10 m ， 3×10−10 m 在合理的数量级范围内，故D 符合题意。 故选D。 2．（2025·山东济南·三模）如图是在电子显微镜下拍摄到的甲型流感病毒，该病毒直径在100nm左右。下列微粒中空间尺度最大的是（   ） A．病毒 B．分子 C．原子 D．原子核 【答案】A 【详解】物质由分子组成，分子由原子组成，原子由原子核和核外电子组成 。 病毒是由大量分子等构成的生物体，其空间尺度大于分子、原子、原子核 。 所以空间尺度最大的是病毒。 故选A。 3．（24-25九年级下·广东·期中）如题图是小飞学习微观粒子的层次结构后，以氧气为例进行的梳理，下列选项中与①②③对应的是（　　） A．原子、核外电子、原子核 B．原子核、原子、核外电子 C．原子、原子核、核外电子 D．核外电子、原子核、原子 【答案】C 【详解】根据原子结构的知识可知：分子是由原子组成的，①处应该填写原子，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，所以②处填原子核，③处填核外电子，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．（21-22八年级下·江苏泰州·阶段练习）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）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、类比建立了类似行星绕日的 模型。这种方法叫 （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2中的 。 【答案】 原子核 B 核式结构 建构模型 C 【详解】（1）[1]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°，说明原子的质量主要集中在原子核上，这里的“很小的结构”指的是原子核。 （2）[2]原子核外有一个非常大的空间，使绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明原子内部绝大部分空间是空的，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[3][4]著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验现象，经过想象、类比建立了类似行星绕日的原子核式结构模型，这种方法在物理学研究中叫建构模型法。 （4）[5]原子是由原子核和核外电子构成的，原子核体积很小、质量大，原子核外有一个非常大的空间，核外电子围绕原子核作高速运动，故C正确，ABD错误。 故选C。 【课堂练习】 1．（2025·甘肃陇南·二模）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．原子是构成物质的最小微粒 B．“破镜不能重圆”是因为分子间只存在斥力 C．光年是用来表示天体间距离的单位 D．太阳是宇宙的中心 【答案】C 【详解】A．原子还可以分为原子核和核外电子，原子不是构成物质的最小微粒，故A错误； B．破镜不能重圆，是因为裂开的镜面间的距离远远超过分子直径的10倍，分子间作用力几乎不起作用，故B错误； C．宇宙中恒星间的距离都非常大，为了表达起来方便一些，天文学家使用一个非常大的距离单位--光年，光年是指光在真空中一年内通过的距离，故C正确； D．地球绕太阳运动，是因为太阳是太阳系的中心，宇宙没有中心，故D错误。 故选C。 2．（24-25九年级上·吉林长春·阶段练习）下列各种物质微粒中，空间尺寸最大的是（　　） A．电子 B．中子 C．原子核 D．分子 【答案】D 【详解】分子是由原子构成的；原子由原子核和核外电子构成，原子核又由质子和中子等组成。因此从空间尺度上看，分子的尺度大于原子，而原子的尺度（包含原子核与核外电子）又大于原子核，原子核的尺度大于中子，中子的尺度远大于电子。所以在电子、中子、原子核、分子中，空间尺寸最大的是分子。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．（24-25九年级上·吉林长春·阶段练习）原子内部带负电的微粒是（　　） A．核子 B．质子 C．中子 D．电子 【答案】D 【详解】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的，故原子内部带负电的微粒是电子，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．（25-26九年级上·山西·阶段练习）通过这一段时间的学习，我们知道了分子很小，如果我们想观察到分子，那么下列仪器可选择使用的是（　　） A．天文望远镜 B．放大镜 C．光学显微镜 D．电子显微镜 【答案】D 【详解】A．天文望远镜是观察大型天体的仪器，故A不符合题意； B．放大镜只能观察一些比较微小的物体，如细小的字，故B不符合题意； C．光学显微镜能观察一些肉眼直接看不到的物体，如细胞、细菌等，故C不符合题意； D．电子显微镜是专门用来观察分子、原子这些构成物质的微观粒子的仪器，故D符合题意。 故选D。 5．（2025·山东聊城·二模）目前，人们认识到的微观世界的尺度大致如图所示，其中问号处应该是什么粒子（      ） A．离子 B．中子 C．电子 D．原子核 【答案】D 【详解】物质是由分子、原子构成的，原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的，原子核的尺度比原子小很多，一般原子的数量级为，原子核的数量级为。在给出的选项中，离子是带电的原子或原子团，尺度与原子相近；中子是组成原子核的粒子，其尺度比原子核小；电子是绕原子核运动的粒子，尺度也比原子核小。所以图中问号处应该是原子核，它是原子中相对较小但集中了原子大部分质量的部分。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．（24-25八年级下·山东济南·期末）下列按照尺度从大到小排列的是（　　） A．银河系、太阳系、地球、电子、原子 B．银河系、太阳系、地球、原子、电子 C．太阳系、银河系、地球、电子、原子 D．银河系、地球、太阳系、电子、原子 【答案】B 【详解】太阳系是银河系中的一个星系，地球是太阳系中绕着太阳转动的一颗行星，地球有许多物体，物体由分子构成，分子由原子组成，原子由原子核与电子组成，因此尺度从大到小排列的是银河系、太阳系、地球、原子、电子，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．（25-26九年级上·全国·课后作业）如图所示是组成金条的金原子，下列有关金原子的说法不正确的是（   ） A．金原子的直径约为 B．金原子之间存在间隙 C．用肉眼和光学显微镜都可以看到金原子 D．金条熔化成的液体也是由金原子组成的 【答案】C 【详解】A．一般原子的直径只有百亿分之几，一般以m为单位来量度的，金原子的直径约为m，故A正确，不符合题意； B．从扩散现象可以看出，物体的分子不是紧密地挤在一起，而是彼此间存在间隙，所以金原子间存在间隙，故B正确，不符合题意； C．金原子的直径非常小，无法用肉眼或一般的显微镜观察其结构，故C错误，符合题意； D．常见的物质是由极其微小的粒子组成，金物质（包括固态、液态和气态）都是由金原子组成，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．（24-25八年级下·山东济南·期末）我国古代典籍《庄子·天下篇》中曾记载：一尺之棰，日取其半，万世不竭。这体现出我国古代人民对物质无限可分思想的认识。随着科学家对物质世界微观领域的不断探索，发现了越来越多的微观粒子。构成物质的下列微观粒子中，尺度最小的是（　　） A．分子 B．质子 C．夸克 D．原子核 【答案】C 【详解】物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，而质子和中子是由更小的微粒夸克组成的。因此，分子、质子、夸克、原子核中，尺度最小的是夸克，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．（24-25八年级下·山东济南·期末）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。下列说法正确的是（       ） A．卢瑟福在研究过程中采用了控制变量法 B．α粒子可能是某种原子的核外电子 C．原子核占据了原子内部大部分空间 D．图（乙）所示原子核式结构是一种模型 【答案】D 【详解】AD．卢瑟福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，采用的是模型法，即图乙所示原子核式结构是一种核式结构模型，故A错误，D正确； B．由于原子核撞击的粒子的轨迹看，它们与原子核相互排斥，带正电，可能是某种原子的原子核，故B错误； C．粒子的散射现象的实验结果表明，绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，说明原子核外有一个非常大的空间，原子核占据了原子内部小部分空间，故C错误。 故选D。 10．（2025·贵州遵义·三模）1911年，物理学家卢瑟福通过实验提出了原子核式结构模型，该模型中绕着原子核运动的微粒是 。 【答案】带负电的电子 【详解】卢瑟福根据粒子散射实验提出原子核式结构模型，认为原子由原子核与核外电子组成，原子的全部正电荷与几乎全部质量集中在原子核上，带负电的电子在原子核外，绕原子核高速旋转。 11．（24-25九年级上·河南郑州·期中）《庄子·天下》中有“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的说法，其指物质是无限可分的，现代物理学认为常见的物质是由 构成的；如图甲、乙分别是太阳系模型和原子结构模型的示意图，若将太阳系类比为原子结构，太阳相当于原子结构中的 。 【答案】 分子、原子等 原子核 【详解】[1]现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子等构成的。 [2]太阳处于太阳系中央，八大行星绕其高速运转。原子中原子核处于中间，核外电子绕其高速运动。所以若将太阳系类比为原子结构，太阳相当于原子结构中的原子核。 12．（24-25八年级下·江苏扬州·期末）下面是小明笔记知识梳理的部分内容，请帮助小明补图中的空缺： （1） ；（2） ；（3） 【答案】 正 电子 汤姆孙 【详解】[1]1911年，卢瑟福提出了原子的核式模型，认为原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电是由于其核内的质子带正电，中子不带电，因此原子核所带的正电荷量与质子所带电荷量相等。 [2][3]1897年，约瑟夫·约翰·汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并证明了电子带负电。 13．（23-24九年级上·广东汕头·期中）探究原子结构的奥秘。 【实验过程】 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。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α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 （1）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”，卢瑟福所说的“很小的结构”指的是 ，该结构带 电； （2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数a粒子穿过后方向不变，该现象可以说明下列两种说法中的 （选填A或B） 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）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为图中的 。 A．不可再分的实心球体      B．正负电荷均匀分布        C．核位于原子中心，质量集中在核上 【答案】 原子核 正 B C 【详解】（1）[1][2]若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就不会发生偏转，而大多数发生了偏转，说明原子的质量主要集中在原子核上，这里的“很小的结构”指的是原子核，说明原子核带正电，原子核由质子和中子组成。 （2）[3]原子核外有一个非常大的空间，使绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明原子内部绝大部分空间是空的。故选B。 （3）[4]通过上述实验，能说明原子结构是：原子核位于原子的中心，质量主要集中在原子核上，故选C。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $