探索更小的微粒 知识解读（解析版）

7.3探索更小的微粒（知识解读）（解析版）

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•知识点1原子的核式模型

・知识点2原子核式结构模型与摩擦起电

•知识点3科学家探索微观粒子的进展

•作业巩固训练

知识点1原子的核式模型

知识点讲解

1、19世纪末，英国物理学家汤姆生，发现了比原子小得多的带负电荷的粒子——电子，从

而说明原子是可分的。

2、1911年物理学家卢瑟福,建立了类似行星绕日的核式结构模型他认为原子是由带正电的

原子核和带负电的电子构成的,且正负电荷数量相等；原子核位于原子的中心，电子受原子

核吸引，绕核做高速运动。若把原子核看成是一个小球，则原子核的半径约为KT%如果把

原子比作一个乒乓球，那么原子核只有针尖般大小。

典例分析题型分类举一反三

【典例1-1】关于原子，下列说法不正确的是（）

A.原子是由原子核和带负电的电子组成的

B.原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的

C.质子和中子由夸克组成

D.原子核虽然很小，但却集中了原子的全部质量和所有的正电荷

【答案】D

【解答】解：A、原子是由原子核和核外电子组成的，故A的说法正确，不合题意。

B、原子核又是由带正电的质子和不带电的中子组成的。故B的说法正确，不合题意。

C、核子，即原子核内部的微粒，就是质子和中子，故C的说法正确，不合题意。

D、原子核的体积虽小，其集中了原子的绝大部分质量和全部的正电荷，并不是原子的全

部质量，故D的说法错误，符合题意。

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故选：D„

【典例1-21原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的,原子核带正电,

电子带负电。通常情况下原子核所带的正电荷与电子总共所带负电荷在数

量上相等，整个原子呈中性。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的，原子核带正电，电子带负

电。

通常情况下原子核所带的正电荷与电子总共所带负电荷在数量上相等，整个原子呈中性。

故答案为：原子核；核外电子；原子核；电子；原子核；电子。

【变式1-1】著名科学家卢瑟福在进行了a粒子散射实验后，提出了原子核式结构模型。以

氢原子为例，图中能表示氢原子核式结构的是（）

电子原子核

原子核电子

电子电子

原子核原子核

【答案】C

【解答】解：A项中，原子核的体积相对于原子的体积太大；

B项中，电子位于中心，原子核位于核外；

D项中，电子在核内，原子核在周围，均不符合原子核式结构模型的特点，故A、B、D

错。

C项符合原子核式结构模型的特点，C正确。

故选：Co

【变式1-2］原子核是由质子和中子组成的。纳米技术是高新科学技术和工程技术，纳

米是很小的长度单位=,若一个分子的直径10一1%1,则我国科学家制

造的纳米碳纤维管的直径是33nm,相当于330个分子一个一个排列起来的长度。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：原子核是由质子和中子组成的，纳米是长度的一种单位。Inm=l（y9m,分

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子直径的数量级为10一1%1,我国科学家制造的碳纤维管是分子直径的至瞑=330,即

-1O

1A0m

有330个分子一个个排列起来。

故答案为：中子，lnm=109m,1010m,33nm,330

知识点2原子核式结构模型与摩擦起电

知识点讲解

1、原子由带正电荷的原子核和核外带负电荷的电壬构成。

2、原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷在数量上相等，因此原子呈电中性,由原

子组成的物质也呈电中性。

3、不同物质的原子核殖电壬的本领不同。

4、两个不同物质的物体相互摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子

就会转移到另一个物体上，失去电子的物体就会因缺少电子而带正电，得到电子的物体就会

因为有多余电子而带等量的负电，由此可知，摩擦起电并不是产生了电荷，而只是将电子由

一个物体转移到另一个物体。

’典例分析题型分类举一反三

【典例2-1】原子结构模型的建立经历不断完善、不断修正的过程，使得模型更接近事物的

本质，相关科学史描述有错误的是（）

A.英国化学家道尔顿提出了实心球模型，认为原子是坚实的、不可再分的实心球

B.英国物理学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子，且原子是电中性的

C.英国科学家卢瑟福用带正电的a粒子轰击金属箔，提出了原子的核式结构模型

D.丹麦科学家波尔改进了卢瑟福的模型，认为电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在原子中

【答案】D

【解答】解：A、英国化学家道尔顿提出了实心球模型，认为原子是坚实的、不可再分的

实心球，故A正确；

B、英国物理学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子，且原子是电中性，故B正确；

C、英国科学家卢瑟福用带正电的a粒子轰击金属箔，提出了原子的核式结构模型，故C

正确；

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D、汤普生认为电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在原子中，丹麦科学家波尔改进了卢瑟福

的原子核式结构模型，认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。故D错误。

故选：Do

【典例2-2】人们无法凭肉眼看到物质内部的微小结构，对此，科学家们想出的有效方法是

根据观察到的现象提出一种结构模型的猜想,再收集证据来证实自己的猜

想，从而弄清物质的内部结构。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：为了探究物质的结构，科学家采用了一种有效的方法，就是根据观察到的

现象，提出一种结构模型的猜想，再收集证据来检验自己的猜想，从而弄清物质的内部

结构。

故答案为：观察到；结构模型；收集证据。

【变式2-1］为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是（）

A.汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的

B.英国科学家道尔顿建立了原子的核式结构模型

C.近代科学家提出质子和中子都是由被称为夸克的更小粒子组成的

D.人类对自然界的认识永无止境，探索永不停止

【答案】B

【解答】解：A、汤姆生发现了电子（比原子小的带负电微粒），从而揭示了原子是可以

再分的，故A正确；

B、卢瑟福最早提出了原子结构的行星模型，即原子的核式结构，故B错误；

C、近代科学家提出质子和中子都是由被称为夸克的更小粒子组成的，故C正确；

D、人类对自然界的认识永无止境，探索永不停止，故D正确。

故选：Bo

【变式2-2】在探索微小粒子的历程中，首先由科学家汤姆生发现了电子，进而

认识到原子有更小的构成。随后，卢瑟福发现了一种更小的粒子，命名为a粒子，

查德威克又发现了中子，表明原子核也有更小的组成，提出原子核由质子和

中子组成,这被称为原子结构的核式模型。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：根据课本基础知识可知：1897年汤姆生发现了电子，进而认识到原子有更

小的构成；

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汤姆生发现电子后，卢瑟福根据a粒子散射实验建立了原子结构的核式模型，原子是由

位于原子中央带正电的原子核和核外带负电的电子组成；后来，查德威克又发现中子，

原子核是由质子和中子组成的。

故答案为：汤姆生；电子；a粒子；中子；质子；中子；核式。

知识点3科学家探索微观粒子的进展

知识点讲解

1、在探索比分子更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了电壬，进而认识到原子是由电

子和原子核构成的。

2、后来人们发现原子核是由质子和中子构成的,质子带正电荷，中子丕带电，质子和中子

统称为核子。

3、20世纪60年代，科学家又提出质子和中子都是由被称为夸克的更小微粒构成的，一系

列高能物理实验证实了这一说法的合理性。

4、1897年汤姆生发现了电子，1919年卢瑟福用a粒子从氮原子核中打出了质子。

’典例分析题型分类举一反三

X___________/

【典例3-1】下面关于固体、液体、气体有不同特征原因的叙述，正确的是（）

A.固体既有一定的体积，又有一定的形状，是因为分子间的作用力太小

B.气体可以流动，是因为气体的分子之间完全没有作用力

C.液体没有确定的形状且有流动性，是因为液体的分子间作用力较大，以分子群的形态

存在，且分子群可以相互滑过

D.固体具有确定的形状，是因为固体的分子之间没有间隙

【答案】C

【解答】解A固体既有一定的体积，又有一定的形状，是因为分子间的作用力很大，故

A错误；B.气体可以流动，是因为气体的分子之间作用力比较小，故B错误；C.液体没

有确定的形状且有流动性，是因为液体的分子间作用力较大，以分子群的形态存在，且

分子群可以相互滑过，故C正确；D.固体的分子之间有间隙，故D错误。故选：Co

【典例3-2】小明同学通过观察发现，液态蜡凝固后，中间会凹陷下去，则蜡烛由液态变为

固态时，它的体积将变小，密度将变大。他还发现，一个皮球充足了气，过一

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段时间后，球内气体变少了，而皮球的大小几乎不变，那么皮球内气体的密度将变小

_o（选填“变大”“变小”或“不变”）

【答案】见试题解答内容

【解答】解：

液态的蜡凝固时中间会凹陷下去，体积变小，由公式p=如知：质量不变，体积减小，

所以密度变大；

球内的气体变少，体积不变，根据密度公式可知，密度会变小。

故答案为：变小；变大；变小。

【变式3-1］根据固态、液态、气态物质的微观结构，下列说法正确的是（）

A.同一物体在固态时，比在液态和气态时所含的分子数目多

B.玻璃容器不会渗水说明固体分子一个挨一个排列，毫无间隙

C.液态蜡在凝固时，凹陷下去，说明液态蜡分子的间距比固态小

D.固态物质的分子比较固定地在原位置轻微振动，液态物质分子运动较剧烈，没有固定

位置，气体物质的分子可以随意移动

【答案】D

【解答】解：A、同一物体在固态、液态和气态时，所含分子数目一样多，故A错误；

B、玻璃容器分子排列紧密，间距很小，故B错误；

C、液态蜡在凝固时，凹陷下去，说明液态蜡分子的间距比固态大，故C错误；

D、固态物质的分子比较固定地在原位置轻微振动，液态物质分子运动较剧烈，没有固定

位置，气体物质的分子可以随意移动，说法正确。

故选：D。

【变式3-2】如图所示，是物质三种状态下的物理模型，图乙的物质处于液态。如图所

示，用细线把玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记住测力计的读数，使玻璃板水平接触水

面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，发现弹簧测力计的示数变大，这表明分子间存在引

【答案】见试题解答内容

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【解答】解：（1）由图可知：图甲分子排列十分紧密，是固体分子的排列模型；图乙分

子排列没有固定的位置，比较松散，是液体分子的排列模型；图丙分子排列极度散乱，

间距很大，是气体分子的排列模型；

（2）因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，

水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将

变大。

故答案为：乙；分子间存在引力。

巩固训练

1.（2023春•东莞市期末）如图所示是用来说明原子内部结构的示意图，由图可知构成宇宙

中物质的最小粒子是（）

A.原子B.夸克C.中子D.原子核

【答案】B

【解答】解：原子由位于原子中心带正电的原子核与绕原子核运动的带负电的电子组成；

原子核由带正电的质子与不带电的中子组成；质子和中子又是由更小的粒子夸克组成。

因此，图中粒子中，最小的应该是夸克。

故选：Bo

2.（2023春•天桥区期末）自汤姆孙发现了电子后，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是（）

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【解答】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A正确，BCD错误。

故选：Ao

3.（2023春•闽侯县期末）1911年，卢瑟福在a粒子散射实验的基础上提出了原子核式结

构模型。以下微观粒子像地球绕着太阳运动一样，绕着原子核运动的是（）

A.质子B.中子C.电子D.夸克

【答案】C

【解答】解：卢瑟福的原子行星模型理论中正电荷集中在原子核，带负电的电子在原子

中绕核高速旋转。

故选：C»

4.（2023•蒲城县二模）依据卢瑟福的“行星模型”理论，在原子核外绕核高速旋转的粒子

是（）

A.质子B.电子C.中子D.分子

【答案】B

【解答】解：卢瑟福的原子行星模型理论中正电荷集中在原子核，带负电的电子在原子

中绕核高速旋转，故B正确。

故选：Bo

5.（2023•碑林区校级模拟）1911年卢瑟福根据“a粒子”散射实验提出了原子核式结构模

型。下列选项中正确的是（）

A.原子核的体积小于质子

B.汤姆生发现了电子，证明原子可以再分

C.原子核带负电，电子带正电，原子核绕着电子转动

D.原子核是静止不动的

【答案】B

【解答】解：

AC、原子核位于原子中心，是由质子和中子组成的，由此可知原子核的体积大于质子，

且质子带正电，中子不带电，所以，原子核整体带正电；而原子是由带正电的原子核和

带负电的电子组成，电子带负电，它是在不同的轨道上绕着原子核运动，故A、C错误；

B、汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子是具有复杂结构的，可以

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再分的，故B正确；

D、根据运动和静止的相对性可知，在没有选定参照物的情况下，不能说原子核是静止不

动的，故D错误。

故选：Bo

6.（2023•定远县校级模拟）为了揭示微观世界的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下

列说法错误的是（）

A.汤姆孙发现了电子，表明原子不是物质的不可再分的最小单元

B.卢瑟福建立了原子结构的行星模型，带负电的电子绕带正电的原子核高速运动

C.科学家发现原子核由带正电的质子和不带电的中子组成

D.质子、中子、电子就是组成物质世界的最小微粒，不可再分

【答案】D

【解答】解：

A、汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的，故A正确；

B、卢瑟福建立了原子结构的行星模型，即原子的核式结构，故B正确；

C、原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，故C正确；

D、质子和中子都是由被称为夸克的更小粒子组成的，即质子和中子可再分，故D错误。

故选：D。

7.下列对事实的微观解释正确的是（）

A.一束鲜花可以使满屋飘香，是因为分子在不断运动

B.用手轻捏海绵会使其体积变小，是因为分子间有间隔

C.水壶中的水沸腾后壶盖被冲开，是因为水分子数目增多

D.铜块在空气中不燃烧，纳米铜在空气中可以燃烧，是因为铜块和纳米铜的组成不同

【答案】A

【解答】解：A、一束鲜花可以使满屋飘香，是因为花香中含有的分子是在不断运动的，

向四周扩散，使人们闻到花香，故A正确；

B、用手轻捏海绵会使其体积会变小是因为力可以改变物体的形状，不是因为分子间有间

隔，故B错误；

C、水壶中的水沸腾后壶盖被冲开，是因为水分子在不断的运动，水分子数目不变，故C

错误；

D、铜块和纳米铜都是由铜元素组成都属于铜单质，只是形状不同而已，纳米铜能在空气

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中燃烧是因为它和氧气接触面大的原因，故D错误。

故选：Ao

8.（2023秋•福田区校级期中）如图是三张不同状态物质的分子排布图，以下说法中正确的

是（）

A.甲图中的物质内部分子间相互作用的引力和斥力都很大

B.乙图中的物质内部分子静止，甲、丙两图中分子在做热运动

C.丙图中表示的是液态物质的分子构成模型图

D.物体乙的分子紧密排列没有间隙

【答案】C

【解答】解：A、由甲图知，甲中物质内部分子间的距离非常大，所以分子间的作用力很

弱，故A错误；

B、分子在不停地做无规则运动，能够发生扩散现象，故B错误；

C、丙图中分子间距离介于甲和乙之间，是液态分子模型，故C正确；

D、分子间存在间隙，故D错误。

故选：Co

9.（2023秋•东丽区期中）如图所示，是某种物质不同状态下的分子排列情况，下列说法中

正确的是（）

A.甲、丙图中分子在不停地做无规则运动，乙图中分子静止

B.乙图中分子间作用力比丙图中分子间作用力小

C.甲图表示的是气体分子排列情况

D.若某物体的分子排列情况经过某一个过程由乙图变为丙图，则该物体的内能减小了

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【答案】c

【解答】解：A、一切物质的分子都在不停地做无规则运动，故A错误；

B、乙图是固体分子模型，分子排列紧密，分子间有强大的作用力；丙图是液体分子模型，

分子排列杂乱，分子间的作用力较弱，故B错误；

C、甲图是气体分子的模型，分子无固定排列，组成的物质具有流动性，故C正确；

D、物质由乙图变为丙图，即从固态变为液态，是熔化过程，需要吸热，内能增加，故D

错误。

故选：Co

10.（2021春•上杭县期末）在固态、液态和气态的物质中，没有确定形状，没有确定体积

的是（）

A.固态和液态B.液态和气态

C.固体和气体D.气体

【答案】D

【解答】解：固态物质有固定的形状和体积；液态物质有固定的体积，但没有固定的形

状；气态物质没有固定的形状和体积。

故选：D。

11.（2023秋•章贡区期中）1909年物理学家卢瑟福通过“a粒子散射实验”提出了一种原

子结构模型，该模型验证了原子是由原子核和电子构成的。

【答案】原子核；电子。

【解答】解：原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，电子在原子

核外绕核作轨道运动.原子核带正电，电子带负电。

故答案为：原子核；电子。

12.（2023•陕西）人类在探索微观世界的历程中，认识到原子由原子核和电子构成，而原子

核又是由质子和中子构成的。

【答案】质子；中子。

【解答】解：原子都是由原子核和核外电子组成的，而原子核还可再分为带正电的质子

和不带电的中子。

故答案为：质子；中子。

13.（2023•白云区校级二模）近代物理学家卢瑟福提出了原子的核式结构模型，他认为原子

是由带正电的原子核和绕核旋转的电子组成。

第11页共14页

【答案】电子。

【解答】解：卢瑟福通过a粒子散射实验验证了原子的核式结构模型：原子是由位于原

子中心的原子核和绕着原子核高速旋转的电子构成的，其中原子核带正电并且集中了原

子的绝大部分质量，电子带负电，它是一种核式结构，与太阳系的结构相似。

故答案为：电子。

14.科学家在探寻物质微粒结构的进程中，先后经历了汤姆生发现电子，而证明原子是

可以再分的；紧接着卢瑟福发现了质子；查德威克发现了中子；后来

盖尔曼又提出了夸克理论,说明了电子、质子、中子仍不是最终的基本粒子。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：汤姆生发现了电子说明原子是可分的，

卢瑟福发现了质子建立了原子的核式结构模型、查德威克在原子核人工转变的实验中首

先发现了中子，说明了原子核是可分的；

盖尔曼提出质子和中子都是由被称为夸克的小微粒构成，说明了质子和中子是可分的。

故答案为：电子；卢瑟福；质子；查德威克；中子；盖尔曼。

15.在固体中，分子间力的作用较大，因此有一定的形状和体积，不能流动。

在液体中，分子间力的作用较小，分子在一定限度内可以运动，因而液体没有

固定的形状，但有一定的体积。在气体中，分子间力的作用更小，气体没有固

定的形状，也没有固定的体积。

【答案】大；形状；体积；小；运动；体积；小；形状；体积。

【解答】解：在固体中，分子间力的作用较大，因此有一定的形状和体积，不能流动。

在液体中，分子间力的作用较小，分子在一定限度内可以运动，因而液体没有固定的形

状，但有一定的体积。

在气体中，分子间力的作用更小，气体没有固定的形状，也没有固定的体积。

故答案为：大；形状；体积；小；运动；体积；小；形状；体积。

16.电子带负电，原子不带电，说明原子内存在着带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集

中分布的呢？

1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金箔实验。实验做法如图1：绝大多

数a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数a粒子却发生了较大的偏转，并

且有极少数a