第十二章小粒子与大宇宙 习题 课件--2025-2026学年沪科版物理八年级全一册下学期

该初中物理单元复习课件系统梳理了“小粒子与大宇宙”的核心知识，涵盖微观粒子结构、分子动理论及宇宙探索等内容。通过问题链引导（如原子排列特点、分子与原子关系）和对比分析（如固液气分子模型差异），构建从微观到宏观的知识网络，体现各节次逻辑递进关系。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，如设计“苹果与地球”类比理解原子尺度（模型建构）、家庭实验验证温度对分子运动的影响（证据收集），并设置分层作业（基础题与拓展小论文）。同时渗透科学态度与责任，通过科学家事迹培养探究精神，助力学生巩固知识，教师可精准实施分层复习。

第十二章  小粒子与大宇宙 第一节 走进微观 问题1：观察图片，硅表面的原子是如何排列的？这说明了物质微观结构的什么特点？由此可知，原子是（可再分/不可再分）的？ 原子排列规则、有序。 说明原子是构成物质的基本单元，且微观结构具有规律性。 原子是可再分的 第一节 走进微观 问题2：教材中提到，水分子的模型如图12-5所示。请对比硅原子和水分子的构成，说说“分子”和“原子”的关系 硅原子直接构成硅这种物质（单质）； 水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。 分子由原子构成。 第一节 走进微观 问题3：从古希腊的“原子论”到汤姆孙发现电子，再到卢瑟福的α粒子散射实验，人类对原子结构的认识是不断深入的。卢瑟福的实验结论为何能推翻汤姆孙的“枣糕模型”？这体现了科学探究的什么特点？ 根据“枣糕模型”，α粒子应直线穿过，但实验中发现少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内部存在一个质量大、体积小、带正电的核。 体现了科学探究需要以实验证据为基础，模型会随着新证据的出现而被修正或推翻。 第一节 走进微观 问题4：如果让你向小学生解释“原子非常小”，除了用教材上的数据（如头发丝直径的十万分之一），你还能设计一个怎样的比喻或类比来帮助他们理解？ 问题5：有人认为“既然现代科技已经能‘看到’原子，那么原子结构模型就完全是照相机拍到的样子’’，你认同这种说法吗？为什么？ 如果把一个苹果放大到地球那么大，那么苹果里的一个原子大概就像原来的苹果那么大。 不认同。扫描隧道显微镜（STM）的图像是经过计算机处理的、对原子间作用的反馈，并非光学照片。原子核式结构模型是一种基于实验证据的理论建构，它帮助我们理解原子内部结构，但模型本身不是实物。 第一节 走进微观 问题6：请简述原子核式结构模型的主要内容。 原子由原子核和电子组成； 原子核位于中心，带正电，质量大、体积小； 电子带负电，绕核高速运动。 课后作业 1. 在下列科学家中，对发现电子作出重大贡献的是（　　）。 A. 卢瑟福 B. 阿伏加德罗 C. 汤姆孙 D. 道尔顿 2. 下列对微观世界的描述中正确的是（　　）。 A. 电子的发现说明原子是可分的 B. 原子是构成物质的最小微粒 C. 中子和电子绕着原子核运动 D. 我们可以直接用眼睛看见分子 3. 原子的核式结构模型是由卢瑟福根据 α 粒子散射实验提出的。请用图 形和文字描述原子的核式结构模型。 C A 原子是由中心的原子核和核外绕核高速运动的电子组成；原子核体积很小，但集中了原子的绝大部分质量和全部正电荷；核外电子带负电，在原子核外的空间中做无规则的高速运动，原子的整体呈电中性。 课后作业 4. 原子核由哪些更小的粒子构成？这些粒子分别带有什么电荷？ 5.* 查阅资料，收集与夸克相关的科技信息，在此基础上写一篇关于人类 探索微观世界的小论文。 原子核由质子和中子构成： 质子：带正电荷（电荷量与电子相等，符号相反）。 中子：不带电（呈电中性）。 原子核的正电荷总数由质子数决定，原子整体呈电中性是因为核外电子的负电荷与核内质子的正电荷数量相等 第二节 看不见的运动 问题1：什么是扩散现象？请用分子动理论的观点解释花香扑鼻的原因。 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 花香分子在空气中永不停息地做无规则运动，扩散到我们的鼻子中。 第二节 看不见的运动 问题2：根据图12-14的实验现象，可以得出什么结论？请设计一个家庭实验来验证“温度越高，分子运动越剧烈” 结论：分子在不停地运动，且温度越高，分子运动越剧烈。 家庭实验：两杯等量的冷水和热水，同时加入一勺蜂蜜，观察两杯中蜂蜜扩散的快慢。 第二节 看不见的运动 问题3：炒菜时，老远就能闻到香味，但菜咸味的扩散却慢得多。这是为什么？请从分子运动和物质状态的角度分析。 问题4：“跨学科实践”中制作五彩祝福鸡蛋， 利用了分子的什么性质？请从物理角度解释。 这种性质在环保（如活性炭净水）、医疗 （如酒精消毒）中还有哪些应用？ 菜香是气体分子的扩散，气体分子运动速度快，扩散快。 菜咸是盐（固体）分子的扩散，固体分子间作用力大，运动速度慢，扩散慢。 利用了分子在不停地做无规则运动和分子间存在空隙的性质。染料分子运动到鸡蛋壳的空隙中。应用：活性炭吸附异味（分子运动到空隙中）；酒精消毒（酒精分子运动到细菌内部）。 第二节 看不见的运动 问题5：小明说：“我看到灰尘在空气中飞舞，这说明空气分子在做无规则运动。”他的说法对吗？为什么？ 不对。 灰尘是宏观小颗粒，它的运动是气流带动或重力作用的结果，属于机械运动。而分子运动是肉眼直接看不见的微观运动，扩散现象才是分子运动的宏观表现。 第二节 看不见的运动 问题5： 50mL水和50mL酒精混合后总体积小于100mL；用力推注射器的活塞，很难压缩筒内的水。上述两个实验分别说明了分子动理论的哪两个观点？ 混合实验说明分子间有空隙；压缩实验说明分子间存在斥力。 第二节 看不见的运动 问题6： 比较气体、液体、固体在“是否容易被压缩”上的差异，并结合图12-18的分子模型说明原因。 气体易被压缩，液体和固体难被压缩。因为气体分子间距很大，作用力很弱；而液体和固体分子间距小，作用力强，尤其是固体，分子间作用力最强。 第二节 看不见的运动 问题7： 如果让你用图12-17的装置粗略验证“温度升高分子间隔变大”，你会如何操作和观察？ 问题8：“破镜不能重圆”是因为分子间距离太大，引力消失。这个解释合理吗？请结合分子间作用力的知识进行评价。 将注射器吸入部分水，堵住孔口，用热毛巾包裹注射器活塞下方的部分，观察活塞是否会被向外推出。若推出，说明水受热膨胀，即分子间隔变大。 合理。 破碎的镜片断面处的分子距离远大于分子力作用的范围（约10-10m），分子间的引力非常微弱，不足以使它们重新结合在一起。 课后作业 1. 挖开多年堆煤的地面，会看到地面下一定深度的土层带有黑色。这一 现象说明了什么？ 2. 配制酒精溶液时，把 10 mL 的酒精倒入 10 mL 的水中，混合后发现总 体积小于 20 mL，这是为什么？ 3. 下列现象用分子动理论解释，正确的是（ ）。 A. 石灰石能被粉碎成粉末，说明分子很小 B. 空气能被压缩，说明分子间有斥力 C. “破镜不能重圆”，说明分子间有斥力 D. 铁丝很难被拉伸，说明分子间有引力 这一现象说明分子在永不停息地做无规则运动 分子之间存在间隙 D 课后作业 4. 在固态、液态和气态的物质中，既没有固定形状，又没有确定体积的是（　　） A. 固体和液体 B. 液体和气体 C. 固体和气体 D. 气体 5. 梅花冰清玉洁、暗香袭人，由此诞生了不少精美 绝伦的画卷和载入史册的诗句。如，图12-19 是元 画家、诗人王冕的《南枝春早图》（局部），北宋 诗人王安石也曾写过咏梅诗句： 墙角数枝梅，凌寒独自开。 遥知不是雪，为有暗香来。 请查阅资料，从物理学视角谈谈你对此诗的体会。 D 第三节 探索宇宙 问题1：请根据图12-26和表12-1，说出太阳系中体积最大的行星和距离太阳最远的行星。光从太阳到地球大约需要多少时间？ 体积最大：木星；距离最远：海王星。 时间：t = s/v = 1.5×1011 m / 3×108 m/s = 500 s，约8.3分钟。 第三节 探索宇宙 问题2：教材提到，从仙女座星系发出的光需要250万年才能到达地球。已知光速为3×108 m/s，请计算仙女座星系到地球的距离大约是多少光年？这个数字说明了什么？ 距离就是250万光年。 计算：s = v×t = 3×108 m/s × (2.5×106 × 365 × 24 × 3600) s ≈ 2.37×1022 m。说明宇宙的尺度极其巨大，我们看到的宇宙是它过去的样子（因为光速有限）。 第三节 探索宇宙 问题4：“中国天眼”（FAST）、“嫦娥”探月工程、“北斗”导航系统等成就，体现了我国在哪些科技领域的进步？这些成就与钱学森、邓稼先、南仁东等科学家的精神有何关联？ 问题5：结合本章内容，谈谈你对“从微观粒子到浩瀚宇宙，物理学的探索永无止境”这句话的理解。作为青少年，我们可以从这些科学家身上学习到哪些宝贵品质？ 体现了我国在天文观测、空间探测、航天技术等领域的巨大进步。关联：这些成就正是科学家们爱国奉献、自力更生、严谨求真、执着追求精神的传承和体现。 理解：物理学的研究范围从10-19m的微观世界到1026m的宇宙深处，展现了物质世界的统一性和奥秘的无穷性。 品质：学习他们好奇、求真、探索、创新、坚持、奉献的精神品质。 课后作业 1. 请查询相关资料，进一步了解“地心说”和“日心说”的主要思想， 并和同学们交流讨论你对“地心说”和“日心说”的看法。 2. 仙女座河外星系是离银河系比较近的一个星系，为什么说我们在夜空 中所见到的仙女座已是 250 万年前的仙女座了？ 3. 将原子、电子、太阳系、地球、银河系按照尺度大小，从大到小排列： __________________________________。 两者都是人类在特定历史阶段对宇宙结构的探索成果。地心说虽然结论错误，但在当时能解释大部分天文现象，是科学发展的必经阶段；日心说则推动了人类对宇宙的认知从 “以自我为中心” 向 “客观认识世界” 的转变，体现了科学精神的进步。 光在真空中的传播速度是有限的，约为 3×10⁸ m/s仙女座发出的光需要经过 250 万年才能到达地球，被我们的眼睛或望远镜捕捉到。 银河系 > 太阳系 > 地球 > 原子 > 电子 课后作业 4. 查阅资料，了解我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射的意义，写一篇报道。 5.* 我国自主研发的“嫦娥号”和“祝融号”已分别成功登陆月球和火星。未来人们对宇宙的探索会不断深入，假如你是航天员，你想登陆宇宙中的哪颗星球？希望发现什么？ 6.* 上网查询我国探月工程在每一阶段取得的突破性成就，并谈一谈探月 工程给我国航天事业的发展带来哪些价值。 本章练习 1. 以下关于微观世界的认识中正确的是（ ）。 A. 原子是不可分割的粒子 B. 分子由原子构成 C. 原子核是由电子和中子构成的 D. 质子和中子是微观世界的最小粒子 2. 如图 12-37 所示，向配有活塞的厚玻璃筒注入一些 水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变小。这是由于水 分子之间（ ）。 A. 有空隙 B. 没有空隙 C. 存在引力 D. 存在斥力 B D 本章练习 3. 关于空气、铁、水的分子间相互作用，下列说法中正确的是（ ）。 A. 空气最弱，水最强 B. 空气最弱，铁最强 C. 水最弱，铁最强 D. 铁最弱，水最强 4. 下列现象中不能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　）。 A. 扫地时尘土在空中飞扬 B. 八月桂花飘香 C. 打开酒精瓶盖可以嗅到酒精气味 D. 堆煤的墙角时间久了会变黑 5. 古诗“花气袭人知骤暖”的意思是，从花的芳香气味变浓可知周边的 气温突然升高。请从物理学的角度分析此现象。 B A 温度升高 → 分子热运动加剧 → 花香分子扩散更快 → 人闻到的花香更浓，从而感知气温升高 本章练习 6. 小明跟着爸爸去江边游玩，看到江水流得很快。小明说：“看，水分子运动得真快。”这句话对吗？为什么？ 7. 请分析原子核式结构模型 与太阳系运转示意图（图 12-38） 的相似性。 这句话不对。 江水流速快是宏观的机械运动（大量水分子整体定向移动），而水分子的无规则热运动是微观运动，二者不是一回事，不能混为一谈。 原子核式结构模型与太阳系的相似性： 都有一个质量占比极高的中心（原子核 / 太阳）。 外围粒子（电子 / 行星）都围绕中心做绕转运动。 中心体积极小，大部分空间是外围粒子的运动区域 本章练习 8. 如图 12-39 所示，把一块表面干净的玻璃片用绳子挂在弹簧测力计挂钩上，手持弹簧测力计的吊环，把玻璃片往下放到刚好和水面接触，再慢慢向上提起弹簧测力计。弹簧测力计的示数有什么变化？这是为什么？ 9. 吸烟有害健康。在封闭的房间里，只要有一个人 吸烟，整个房间就会充满烟味，请用分子动理论解释原因。 在公共场所，为了他人的健康，请你给吸烟者提出一条 合理的建议。 10. 请上网查询与我国“大国工匠精神”有关的资料，写一篇 心得体会，谈谈你准备怎样像我国科学家那样为了国富民强而努力。 弹簧测力计示数变大，因为玻璃分子和水分子间存在分子引力，提起时需要克服这个引力。 烟味扩散是因为分子在永不停息做无规则运动；建议：到指定吸烟区吸烟或不吸烟 “大国工匠精神” 是执着专注、精益求精、勇于创新的精神，我们要学习这种精神，刻苦钻研，为国家发展贡献力量。 $