第十章 从粒子到宇宙（复习课件）物理新教材沪粤版八年级下册

第十章 从粒子到宇宙 八年级下册•沪粤版 各位同学，今天我们开展沪粤版八年级下册物理第十章《从粒子到宇宙》的单元复习。本章我们从微观到宏观，探索了物质的微观构成，认识了分子动理论的核心知识，又循着人类探索的脚步，了解了宇宙的发展图景与天体系统的层级。接下来我们将梳理微观世界的物质结构、分子运动的规律，以及宇宙探索的重要成果与航天知识，打通微观与宏观的知识脉络，深化对物质世界的整体认知，同时感受人类探索未知的科学精神。 第1节 探索微观 01 第2节 分子动理论的初步认识 02 第3节 探索宇宙 03 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 第4节 浩瀚的宇宙 04 本章思维导图 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 表述核心内容 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 一、微观世界：粒子与物质结构 1．分子动理论 物质由大量分子构成，分子是保持物质化学性质的最小微粒。 分子具有无规则热运动（扩散现象是直接证据），温度越高分子运动越剧烈。 分子间存在相互作用力：表现为引力与斥力的平衡（如固体难压缩、液体表面张力）。 物质三态差异：固态分子排列紧密，液态分子可滑动，气态分子自由运动。 表述核心内容 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 2．原子结构 分子由原子构成，原子分为单原子分子（如金属）和多原子分子（如水、二氧化碳）。 原子核式模型：卢瑟福提出原子由原子核（含质子和中子）与核外电子组成，质子带正电，电子带负电，中子不带电。 微观粒子层级：分子→原子→原子核（质子、中子）→夸克。 科学史：汤姆孙发现电子，查德威克发现中子，夸克模型的提出。 表述核心内容 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 二、宏观宇宙：结构与探索 1．宇宙的层次性 宇宙由星系构成，地球是太阳系中的行星，太阳系属于银河系。 人类对宇宙认知的演变：从地心说（托勒密）到日心说（哥白尼），再到现代宇宙学。 2．天体运动与万有引力 太阳通过万有引力维持行星轨道运动，引力大小与质量、距离相关。第一宇宙速度：7．9 km/s，为绕地球做圆周运动的最小发射速度。 表述核心内容 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 3．科学探索的意义 科学方法：观察与数学结合（如原子模型的建立）。 科学精神：从德谟克利特的原子假说到现代粒子加速器的实证研究，体现科学发展的批判性与创新性。 4．核心素养关联 模型建构：通过分子动理论、原子核式模型，培养微观世界的抽象思维能力。 科学探究：结合扩散实验、原子结构探究实验，提升实证分析能力。 科学态度：从哥白尼突破地心说的案例，理解科学革命中质疑与创新的重要性。 10.1 探索微观 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 知识一 探索微观 1．一切物质都由分子组成吗？不是，物质可以由分子、原子、离子组成。 2．分子是能保持物质化学性质不变的最小微粒。 3．分子很小，需要用电子显微镜进行观察，其直径尺度数量级为10-10m（0.1nm）。 4．用油膜法可测量分子直径，其数量级为10-10m。 5．微观世界（粒子）的尺度（由大到小顺序）： 6．原子由位于中心带正电的原子核和核外绕核高速旋转的带负电的电子组成，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成。原子核的直径大约是原子直径的万分之一，却几乎集中了原子的全部质量。 知识一 探索微观 8．质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数 9．中子和质子是由夸克组成的 10．原子结构的两种模型：汤姆孙的“枣糕模型”和卢瑟福的“行星模型”。（核式模型） 11．汤姆生发现电子，查得威克发现中子。 一、探索微观 答案：卢瑟福 原子 典例1．宇宙大千世界，从宏观到微观，从天体到原子，似乎都有那么多惊人的相同规律。如图所示，是太阳系模拟图，行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转，这与      提出的原子核式结构模型十分相似；历经三年的攻坚克难，我们终于战胜新冠病毒，痛定思痛，我们倍加珍惜生命健康，在新冠病毒、原子、分子中，尺度最小的是      。 一、探索微观 答案：B 原子核 带正电 典例2．人类探索微观世界的脚步从未停止，科学家对原子的结构进行猜想和实验，并提出了多种模型。在如图所示的两种模型中，卢瑟福提出的原子模型是      （选填“A”或“B”），其中位于原子中心位置的粒子叫      ，这种粒子      （选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）。 10.2 分子动理论的初步知识 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 知识点二 分子动理论的初步知识 1．分子运动论的内容：物体是由大量分子组成的；分子在永不停息地做无规则运动；分子之间存在着相互作用的引力和斥力；分子之间有间隙。 2．扩散现象证明分子在永不停息的做无规则运动。扩散是指不同物质互相接触时，彼此进入对方的现象。分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈， 扩散现象越明显。 3．扩散现象（分子做无规则运动）例子：花香怡人，香气飘飘，酒香不怕巷子深，墨水扩散等 4．固体和液体都能保持一定的体积，证明分子之间存在相互作用的引力；固体和液体难于压缩，证明分子之间存在相互作用的斥力。 知识点二 分子动理论的初步知识 5．固体中分子之间的距离很小，相互作用力很大，分子只能在平衡位置附近振动；液体中分子之间的距离较小，相互作用力较大，以分子群的形态存在，分子可在平衡位置附近振动，分子群却可以相互滑动；气体中分子间的距离很大，相互作用力很小，每一个分子几乎都可以自由运动。 二、分子动理论的初步知识 答案：分子在不停地做无规则运动 扩散 典例3．如图所示为探究“分子是静止的还是运动的”实验装置，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的二氧化氮气体，抽去中间玻璃板后一段时间，观察到空气与二氧化氮混合均匀。由此可以断定              。把两种不同的物质自发地彼此进入对方的现象称为              现象。 二、分子动理论的初步知识 答案：B 典例4．如图所示是构成物质的固、液、气三态的分子模型，下列选项正确的是（　　） A．图甲是物质的气态分子模型 B．物质状态从图乙到图甲过程需要放热 C．物质在图丙状态时分子不做无规则运动 D．物质状态从图乙到图丙时分子间作用力变小 10.3 探索宇宙 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 知识点三 探索宇宙 1．两种宇宙模型：托勒密的“地心说”指出地球位于宇宙中心，太阳和行星都绕着地球旋转；哥白尼的“日心说”指出太阳是宇宙的中心，地球和其它行星都绕着太阳旋转，月球是地球的一颗卫星，它绕着地球旋转。 2．牛顿发现万有引力定律，即任何两个物体间都存在一种相互吸引的力。万有引力的大小跟两个物体的质量和物体间的距离有关。 知识点三 探索宇宙 3．三个宇宙速度：第一宇宙速度（即环绕速度），是指人造地球卫星环绕地球作匀速圆周运动时须具有的速度，其大小为7.9km/s；当速度大于7．9km/s而小于11.2km/s时，人造地球卫星绕地球的轨迹是椭圆的，当速度等于或大于11.2km/s时，卫星可以挣脱地球引力的束缚成为绕太阳运动的行星，所以11．2km/s称为第二宇宙速度（即脱离速度）；当速度等于或大于16.7km/s时，卫星可以挣脱太阳的束缚飞到宇宙空间去，所以16.7km/s称为第三宇宙速度（即逃逸速度）。 三、 探索宇宙 答案：C 典例5．下列选项中，按空间尺度由大到小的顺序排列，正确的是（　　） A．人、电子、原子 B．太阳系、银河系、地球 C．原子、原子核、中子 D．质子、原子核、分子 10.4 浩瀚的宇宙 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 知识四 浩瀚的宇宙 1．太阳系中的八大行星是指水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 2．光年是天文学中的长度单位，它表示光一年中传播的距离，符号为l.y.。 1 l.y.=9．4605×1012km=9．4605×1015m。 3．总星系＞银河系＞太阳系＞地月系。 四、 浩瀚的宇宙 【答案】哥白尼 不是 膨胀 典例6．创立“日心说”的天文学家是      （选填“托勒密”“哥白尼”或“伽利略”）。现代天文学研究表明，太阳      （选填“是”或“不是”）宇宙的中心。如图所示，向粘有金属小颗粒的气球中打气时，任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离。同理，我们观察到所有的星系正在远离我们而去，我们就会得出宇宙正在      （选填“膨胀”或“收缩”）的结论。 专题练习(热点速递) 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 【答案】A 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 1．（25-26九年级上·山东淄博·期末）美国布朗大学物理学家在一项新研究中观察到一种名为“分数激子”的新型量子粒子，研究聚焦于分数量子霍尔效应，量子霍尔效应发生在极低温度和极高磁场下，这种横向电压以清晰且独立的跳跃方式增加。而在分数量子霍尔效应中，这种增加方式变得更为奇特，仅为电子电荷的一小部分。未来可能应用于量子计算领域。下列粒子中，与该激子带电性质相同的是（　　） A．电子 B．原子 C．质子 D．中子 【答案】B 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 2．（25-26九年级上·山东东营·期末）下列有关分子动理论描述正确的是（　　） A．泥土放入水中，水变浑浊了，说明分子在不停地做无规则运动 B．将红色颜料滴在不同温度的等量水中，通过现象能证明温度越高，分子运动越剧烈 C．用手捏海绵，海绵体积变小了，说明分子间有间隙 D．两玻璃使劲挤压无法合并成一块玻璃，说明分子间有斥力 【答案】C 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 3．（25-26九年级上·陕西西安·开学考试）图为“嫦娥五号”探测器运动轨迹，下列对此过程说法正确的是（    ） A．地球是太阳系的中心，月亮绕着地球旋转 B．探测器登月前需要减速，需要向运动方向的反方向喷射高速气体，以获得制动力 C．探测器绕月飞行时，它的运动状态一直在改变 D．随着嫦娥五号远离地球，其惯性越大 【答案】A 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 4．（25-26八年级上·山东泰安·期末）“长征”“天宫”“神舟”“问天”“嫦娥”……，我国一代代科学家为探索宇宙付出了巨大的努力。下列对宇宙认识正确的是（　　） A．宇宙是一个有层次的天体结构系统 B．宇宙的大小是固定的，不再改变 C．在天文学中，用“光年”作为时间单位 D．太阳是宇宙的中心 【答案】原子 电子 原子核 相等 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 5．（2026·青海·一模）20世纪初，科学家发现_______是由原子核和电子构成的。如图是原子核式结构模型，其中，A是________，B是________。通常情况下，一个原子所带的正、负电荷数是______的，原子整体不显电性，物体对外也不显电性。 【答案】扩散 核外电子 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 6．（2026·江苏连云港·一模）吸烟危害健康。5月31日是“世界无烟日”。现在，公共场合都贴了如图所示的标志，提醒人们不要在此处吸烟。在空气不是很通畅的场所，整个场所也会充满烟味，这是___________现象。分子是可以再分的，人们在不断探索中发现了比分子更小的原子，科学家通过实验研究表明原子由原子核和___________组成。 【答案】 重力 人造地球卫星 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 7．（25-26八年级上·山东济南·期末）牛顿发现掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是提出了著名的“大炮设想”，如图是他画的草图。在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过推理得出了一个重要的结论。射出的炮弹会落向地面是受到________的作用；今天，牛顿推理得出的有关“炮弹运动”的重要结论已经被人们应用在现代科学技术中：________（写出一个例子）。 【答案】天眼 乙 电子 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 8．（25-26九年级上·山东烟台·期末）伴随科技的日新月异，人类不断在更大宏观的尺度上探寻宇宙，2016年，我国建成的世界最大的500米口径球面射电望远镜（简称FAST），被誉为“中国___________”，它是引力波探测、航天器导航等前沿研究的理想工具；人类对原子结构的认识也经历了一个漫长的过程，如图所示是不同科学家提出的原子模型，其中___________（选填“甲”或“乙”）是卢瑟福提出的原子核式结构模型；图丙是玻尔的原子结构模型，模型中2表示的粒子为___________。 (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___________； 原子核 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 9．（25-26九年级上·湖北黄冈·期末）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。 B 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 (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)由图3分析α粒子带___________。（选填“正电”或“负电”） (4)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核式结构模型。这种方法叫___________（选填“控制变量”或“建构模型”）法。 (5)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___________。 正电 建构模型 C 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 10．（25-26八年级下·全国·单元测试）【提出问题】分子运动的快慢和温度有无关系？ 【猜想与假设】 猜想1：分子运动的快慢与温度无关。 猜想2：分子运动的快慢与温度有关，且温度越高，分子运动越快。 【进行实验】为了验证猜想，茗茗进行了如下实验：如下图所示，取两个相同的烧杯，往其中倒入质量相同的冷水和热水，再各滴入一滴红墨水，然后观察两杯水的颜色变化的快慢。 【实验分析】 (1)实验中观察到的现象是热水杯中水的颜色变化得快，得到的结果是_______（选填“猜想1”或“猜想2”）正确。杯中水的颜色的变化是红墨水在水中______的结果。 (2)实验过程中，选用两个相同的烧杯，倒入质量相同的冷水和热水，再各滴入一滴红墨水，这种研究问题的方法是____________。 (3)实验过程中，_______（选填“能”或“不能”）用玻璃棒搅动杯中的水。原因是______________________________________________________。 猜想2 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 扩散 控制变量法 不能 即使分子不运动，用玻璃棒搅动，也可使水的颜色发生变化 【拓展】 (4)茗茗提出猜想：分子运动的快慢还可能与物质的种类有关。为了验证猜想是否正确，茗茗将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质种类的关系的实验。其具体方法是： ①取两个相同的烧杯，往其中倒入体积相同、_______相同的水和酒精，再各滴入一滴红墨水。 ②观察两杯中液体___________________的快慢。 温度 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 颜色变化 11．（25-26九年级上·全国·课前预习）民间艺人将玻璃熔化后，可制作出如图所示的工艺品，请据此回答下列问题。 (1)坚硬的玻璃在熔化前，很难被压缩，说明分子间有 _______ ；很难被拉伸，说明分子间有_______ 。 (2)玻璃熔化成液体后具有流动性，说明液体分子间的作用力比固体的 _____ （填“大”或“小”）。 (3)如图所示工艺品“小马”在不小心被摔断后， 断裂部位不能复原，是因为________（填选项前的字母）。 A．分子间存在斥力 B．分子间作用力微弱 斥力 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 引力 小 B 12．（24-25八年级下·广东深圳·期中）“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，航天员演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等一系列炫酷又好玩的实验。 (1)如图1，在天宫课堂“液桥"实验中，两块透明板上的水球接触后合成一个，然后将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的液桥，如果这个实验在地面上完成，液桥的最大长度会_______（选填“变长”、“不变”或“变短”）， 这是因为受到了_______的影响。 (2)在太空抛物实验中，冰墩墩充当了回“助教”， 它被抛出去之后，并没有像在地面上一样掉落，而是沿着原来抛出的方向近似做___________运动。当冰墩墩被航天员抓住后，它的惯性会_______选填（选填“变大”“变小”或“不变”）。 变短 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 重力 匀速直线 不变 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 (3)如图2，王亚平发现在太空中（完全失重），乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，此时乒乓球_______浮力（选填“受到“或“不受”）。 (4)若在空间站进行太空授课，其中不能进行的实验是____。 A．用弹簧测力计测量手的拉力 B．用托盘天平测物体的质量 C．探究光的反射定律 不变 B 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 13．（25-26九年级上·全国·课前预习）阅读以下材料，回答问题。 分子间的作用力 组成物体的分子间虽有空隙，但大量分子却能聚集在一起形成固体和液体，如图1所示，固体和液体很难被压缩也很难被拉伸以及种种事实表明分子间存在相互作用力。 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 分子是由原子构成的，原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的。分子力就是由分子中这些带电微粒的相互作用引起的，因此分子力的本质是电磁相互作用。 如图2所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，横轴上方的虚线表示分子间斥力随r的变化图像，横轴下方的虚线表示分子间引力随r的变化图像，实线为分子间引力和斥力的合力F随r的变化图像。当r＝r0时，分子间的引力和斥力大小相等，合力为0，分子处于平衡位置。当r＜r0时，引力和斥力虽然都随着距离的减小而增大，但斥力增大得更快，因而分子间的作用力表现为斥力；当r＞r0时，引力和斥力虽然都随着距离的增大而减小，但斥力减小得更快，因而分子间的作用力表现为引力。这个合力（引力）随着距离的增大而迅速减小，当r的数量级大于10﹣9m时，已经变得十分微弱，可以忽略不计了。 (1)物体能够被压缩但不能无限制的被压缩，说明了　　 ； A．分子间有间隙 B．分子间既有引力又有斥力 C．分子间有斥力 D．分子在不停地做无规则运动 (2)当两个分子之间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下面关于分子间相互作用的引力和斥力的各说法中，正确的是　　 ； A．分子间的引力和斥力同时存在 B．两分子间的距离小于r0时，它们之间只有引力作用 C．两分子之间的距离小于r0时，它们之间既有引力又有斥力作用，而且斥力大于引力 D．两分子之间的距离等于2r0时，它们之间既有引力又有斥力作用，而且斥力大于引力 AC 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 AC C 第十章 从粒子到宇宙 单元复习 (3)玻璃杯被打碎后，不能利用分子间引力使其复原，这是因为　　 。 A．玻璃分子间引力比其他分子间引力小 B．碎片间接触处呈现斥力 C．碎片间接触处呈现引力，但绝大多数分子间距离太大，故引力很小 D．碎片间根本不会产生分子作用力 感谢聆听! 汇报人：物理怪怪怪 $