苏科版物理八年级下册10.3探索更小的微粒（知识解读）（教师版）

\o"9.1压强"10.3\o"10.3探索更小的微粒"探索更小的微粒（知识解读）（解析版）•知识点1原子的核\o"原子的核式模型"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\o"量筒的使用"\o"量筒的使用"原子的核\o"原子的核式模型"式模型知识点11、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10-15m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1】在20世纪上半叶，科学家提出了许多原子结构的模型。下列四幅图中，与卢瑟福提出的原子结构模型最相似的是（）A．核式结构模型 B．葡萄干布丁模型C．实心球模型 D．西瓜模型【答案】A【详解】与卢瑟福提出的原子结构模型是电子围绕着原子核运动，故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。【变式1-1】在下图所示的原子模型中，a是（

）A．原子核 B．质子 C．中子 D．电子【答案】D【详解】原子是由原子核和核外电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的，由原子结构示意图可知，a位于最外层，是电子，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。【变式1-2】历史上卢瑟福基于α射线轰击金箔的实验，提出了如图所示的原子结构模型，这种模型被称为（选填“枣糕”或“核式”）模型，又叫行星模型。【答案】核式【详解】由物质的微观结构可知，原子由中心的原子核和核外电子组成，电子绕核运动，原子核相当于太阳系中的太阳，太阳周围的行星绕它运行，所以卢瑟福的原子结构的核式模型又叫原子行星模型。【变式1-3】如下图所示的是用来说明原子及原子核结构情况的示意图。原子是由原子核和核外带负电的电子构成的，原子核内的带正电，不带电。【答案】质子中子【详解】[1][2]物质都是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子包括原子核和核外电子两部分，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，原子不带电。\o"物体做曲线运动的条件"\o"物体做曲线运动的条件"原子核式结构模型与摩擦起电知识点21、原子由带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成。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、不同物质的原子核束缚电子的本领不同。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2】如图所示是卢瑟福原子结构模型：原子是由带正电的和带负电的电子构成的。用原子结构的知识可以解释摩擦起电现象：摩擦起电实质是，例如丝绸摩擦玻璃棒时，失去电子而带正电。【答案】原子核电荷的转移玻璃棒【详解】[1]从卢瑟福原子结构模型可看出，原子中间的是带正电的原子核，原子核周围的是带负电的电子。[2][3]丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒原子核束缚电子能力较弱，失去电子而带正电，丝绸得到电子而带负电，所以摩擦起电实质是电荷的转移。【变式2-1】通过可直接感知的现象，推测无法直接感知的物理规律，这是物理学中常用的探究方法。下列根据所列现象进行的推测既合理又符合事实的是（）A．现象：空气中沙尘飞舞；推测：分子在做无规则运动B．现象：用手捏海绵，海绵的体积变小了；推测：分子之间有空隙C．现象：破镜不能重圆；推测：分子间存在排斥力D．现象：摩擦起电；推测：原子可以再分【答案】D【详解】A．空气中沙尘飞舞，沙尘属于物质，所以沙尘飞舞属于机械运动，故A中推测不符合事实，不符合题意；B．用手捏海绵时，‌海绵的体积变小，主要是因为海绵是一种多孔材料，‌在外力作用下发生形变，‌这种形变是由于海绵内部的空气被挤压出来，‌而不是因为分子之间的空隙，故B中推测不符合事实，不符合题意；C．破镜不能重圆是因为玻璃分子之间距离较大，分子作用力不能发挥作用，故C中推测不符合事实，不符合题意；D．摩擦起电实质是电子的转移，说明了原子是由更小的微粒组成的，是由原子核和核外电子组成的，故D中推测符合事实，符合题意。故选D。【变式2-2】关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（）A．摩擦起电的过程实质是通过摩擦使电子发生转移B．水和酒精混合总体积会减小，这说明分子间存在引力C．电子的发现说明原子核是可分的D．擦黑板时灰尘飞舞，说明分子在不停地做无规则运动【答案】A【详解】A．摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的本领不同，其实质是电子从一个物体转移到另一个物体上，使正负电荷分开，故A正确；B．水和酒精混合总体积会减小，这说明分子间存在间隙，故B错误；C．人类对于物质的研究是循序渐进的，人类最先提出了原子，认为原子不可再分，但是电子的发现，使人类意识到原子也是可以再分的；卢瑟福提出了核式结构模型，认为原子是由原子核和核外电子组成的，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，故C错误；D．分子运动是肉眼不可见的，粉笔灰在空中飞舞，不是分子的无规则运动，属于物体的运动，是机械运动，故D错误。故选A。【变式2-3】如图所示是说明原子结构的示意图。由图中信息可知：质子和中子内部（存在/不存在）更小的微粒；摩擦起电的本质是该示意图中未标出的发生了转移。【答案】存在电子【详解】[1]由图知道，质子和中子内部还有夸克，说明质子和中子内部存在更小的微粒。[2]摩擦起电的本质是电子发生了转移，由图知道，电子在图中未标出。科学家探索微观粒子科学家探索微观粒子的进展知识点31、在探索比分子更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了电子，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，中子不带电，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α粒子从氮原子核中打出了质子。【典例3】在探索微观世界的历程中，1897年汤姆孙发现阴极射线是由高速的带负电的粒子组成，这种粒子是；1911年卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子结构模型，人们又发现原子核是由和中子组成的……人类对微观世界的探索是永无止境的。【答案】电子核式质子【详解】[1]1897年汤姆孙发现阴极射线是由高速的带负电的粒子组成，这种粒子是电子；电子的发现揭示了原子内部结构的复杂性，为后续的原子物理研究奠定了基础。[2]1911年卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子核式结构模型；卢瑟福认为，原子的大部分体积是空的，而正电荷和几乎全部质量都集中在原子中心的一个很小的核上，这就是原子核。[3]人们还发现原子核并不是最基本的粒子，它还可以再分，人们又发现原子核是由质子和中子组成的。【变式3-1】一百多年来，科学家们一直在微观世界领域不懈地探索着，下列微粒按空间尺度最大的是（）A．分子 B．原子核 C．质子 D．夸克【答案】A【详解】分子是由原子构成的，原子又是由原子核和核外电子构成的，而原子核中又包括有质子和中子，质子和中子是由比它们更小的夸克构成，所以微粒按空间尺度最大的是分子，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。【变式3-2】为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索，发现微观粒子具有一定的层次结构。下列说法错误的是（）A．卢瑟福建立了类似于行星绕日的原子核式结构模型B．原子核由质子和电子组成，中子绕原子核做高速运动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构成D．汤姆生发现了电子，从而说明原子是可以再分的【答案】B【详解】汤姆逊发现了电子，从而说明原子是可以再分的；在此基础上，卢瑟福建立了原子的核式结构模型；后来又发现原子核可以再分为质子和中子，而质子和中子由夸克组成；A．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A正确，不符合题意；B．原子核由质子和中子组成，电子绕原子核做高速运动，故B错误，符合题意；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，不符合题意；D．汤姆生发现了电子，是比原子小的带负电微粒，从而揭示了原子是可以再分的，故D正确，不符合题意。故选B。【变式3-3】从微观世界到无限宇宙，人们一直在探索着自然的奥秘。在物理学家汤姆孙发现了电子后，1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出结构模型，该实验被评为“物理最美实验”之一。物理学家是第一个测量出大气压强大小的科学家。【答案】核式托里拆利【详解】[1]1911年，卢瑟福发现“原子的大部分质量都集中到了中心一个很小的结构上”，提出了“核式结构模型”。[2]托里拆利第一次准确测出大气压数值的实验是托里拆利实验，他测出了一个标准大气压约为1.01×105Pa。一、单选题1．古代壁画是人类珍贵文化遗产的重要组成部分，由于壁画所处的环境相对封闭、幽暗、潮湿，易滋生微生物，导致壁画受损。如图所示，中国航天科技集团研制出高速喷射带负电的粒子杀灭微生物的机器人来保护壁画。该粒子可能是（

）A．原子核 B．质子 C．中子 D．电子【答案】D【详解】原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电，因此原子核对外显示带正电，核外电子带负电荷，因此机器人高速喷射带负电的粒子可能是电子，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。2．关于粒子和宇宙的说法正确的是（

）A．春天柳絮飞舞，说明分子在做无规则运动B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星是绝对不动的C．汤姆生发现了电子，卢瑟福建立了原子的核式结构模型D．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在引力【答案】C【详解】A．春天柳絮飞舞，是固体颗粒的机械运动，不属于分子运动，故A错误；B．运动是相对而言的，没有任何物体是绝对不动的，选择了不同的参照物，物体的运动情况就是不同的，恒星相对于从它旁边运动过的流星而言就是运动的，故B错误；C．汤姆生发现了电子，从而说明了原子是可以再分的；根据α粒子散射实验，卢瑟福建立了原子结构的核式模型，故C正确；D．酒精和水混合后总体积变小，是因为分子之间有间隙，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隙，故D错误。故选C。3．下图是氢原子结构示意图，下列说法正确的是（）A．质子不带电 B．电子带正电C．原子是由原子核和中子组成 D．氢原子失去电子后带正电【答案】D【详解】A．中子不带电，质子带正电，故A错误；B．质子带正电，中子不带电，电子带负电，故B错误；C．原子是由原子核和电子组成的，原子核由质子和中子组成。故C错误；D．电子带负电荷，氢原子失去电子后会带正电，故D正确。故选D。4．探究世界的奥秘需要像科学家一样思考，要求我们具备科学思维和科学精神。用如图所示的原子结构图来说明原子的结构，这种最基本的科学思维方法是（

）A．分类 B．推理 C．预测 D．建立模型【答案】D【详解】模型是对真实世界对象的简化描述，通常用于研究复杂系统或现象。通过建立模型，可以更好地理解事物的本质和内在特性。在物理学中，模型法是一种重要的研究方法，通过理想化的办法创造物理模型，帮助我们探讨物理事物的本质。用如图所示的原子结构图来说明原子的结构，这种最基本的科学思维方法是建立模型，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。5．如图，粒子a由粒子b、c构成，各粒子的带电情况如下表，则c是（）粒子带电情况a带正电b带正电c不带电A．质子 B．中子 C．电子 D．原子核【答案】B【详解】原子是由原子核和核外电子构成，原子核带正电，电子带负电；原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电。所以a是原子核，b是质子，c是中子，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6．如图是锂（Li）原子结构示意图，下列说法正确的是（）A．锂原子由质子和中子组成B．锂原子由带正电的原子核和核外不带电的电子组成C．锂原子的质子数和电子数相等，所以锂原子不带电D．锂原子失去电子后带负电【答案】C【详解】A．根据原子结构可知，锂原子是由锂原子核与电子构成的，故A错误；B．锂原子由带正电的原子核和核外带负电的电子组成，故B错误；C．锂原子的质子数跟核外电子数目相等，其中原子核中中子不带电，质子带正电，即原子核所带的正电荷量与核外电子所带的负电荷量相等，故锂原子不带电，故C正确；D．质子带正电，核外电子带负电；锂原子失去电子后，原子核内质子数比核外电子数要多，所以锂原子失去电子带正电，故D错误。故选C。7．1911年，卢瑟福在射线轰击金箔实验的基础上，提出了原子核式结构模型。下列关于这个模型的说法，错误的是（）A．原子核位于原子的中心B．电子受原子核的吸引C．电子绕核做高速运动D．原子核占据了原子内大部分空间【答案】D【详解】1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式模型，即原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成；原子核位于原子中心，是由质子和中子组成的，其中质子带正电，中子不带电，所以，原子核整体带正电，原子核几乎集中了原子的全部质量，但只占有原子内极少空间；电子带负电，则电子受原子核的吸引，在不同的轨道上绕着原子核运动，故D错误，符合题意，ABC正确，不符合题意。故选D。8．自从汤姆孙发现了电子，科学家开始研究原子内部结构，提出了许多原子结构模型．下列图中与由卢瑟福提出的、最为大家接受的原子结构模型最相似的是（）A．西红柿 B．西瓜 C．面包 D．太阳系【答案】D【详解】卢瑟福提出的原子结构模型，通常被称为行星模型或核模型。这个模型将原子描述为一个类似于太阳系的结构，原子核位于原子的中心，类似于太阳，集中了几乎所有的质量和正电荷，电子围绕原子核运动，类似于行星围绕太阳运动，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。二、填空题9．研究发现，常见的物质是由大量分子组成的，分子又是由原子组成的，原子是由和核外电子构成；“甲流病毒、原子、电子”按空间尺度比较，最小的是；用如图的模型来描述物质常见的三态，分子引力最大的是图。【答案】原子核电子甲【详解】[1]原子是由位于中心的原子核和绕核运动的核外电子构成的。[2]甲流病毒是最大的，因为它是由许多分子组成的，分子又由原子组成，原子再进一步由电子和原子核组成。所以，最小的是电子。[3]分子引力最大的是固态物质，即分子排列最紧密、最有规则甲图。10．《庄子·天下》中曾有下列论述：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”，其意是指物质是无限可分的。常见的物质是由构成的，窗台上细小的灰尘，空气中极小的水珠（选填“是”或“不是”）分子。【答案】分子、原子不是【详解】[1][2]分子无法直接被人类的肉眼观察到，需要借助电子显微镜等工具才可以观察，常见的物质是由分子、原子构成的，窗台上细小的灰尘，空气中极小的水珠是由分子构成的，不是分子。11．两滴水银靠近时，能自动结合为一滴较大的水银，这一事实说明分子间存在；原子是由带正电的和核外带负电的电子组成的。【答案】引力原子核【详解】[1]两滴水银能够自动结合成一滴较大的水银，是由于分子之间存在吸引力的缘故。[2]原子是由原子核和绕核运动的电子组成，其中原子核带正电，且集中了大部分的质量，电子带负电，质量相对于原子核非常小。12．《庄子·天下》中曾有下列论述：“一尺之锤，日取其半，万世不竭。”其意是指物质是无限可分的。现代物理学认为常见的物质是由、原子构成的；用手很难将苹果掰成两半，说明分子间存在。【答案】分子引力【详解】[1]根据物质的构成可知，物质是由分子、原子构成的。[2]分子间存在相互作用的引力和斥力，用手很难将苹果掰成两半，苹果分子间主要表现为引力。13．如图，是科学家们提出的两种原子结构模型示意图，其中（选填“图-1”或“图-2”）与卢瑟福提出的原子结构模型相似。在原子内部，带正电的是（选填“原子核”或“核外电子”）。【答案】图-2原子核【详解】[1]原子的中心有一个原子核，核周围有一定数目的电子绕着原子核运动，就像行星绕着太阳运动一样，这就是卢瑟福提出的原子核式结构模型。图-2与此相符合。[2]原子核中的质子带正电荷，则原子中带正电的部分是原子核，电子带负电荷，位于原子核外。14．“一尺之棰，日取其半，万世不竭”承载着中国古代物质无限可分的思想。随着科学的发展，人们发现物质分到一定程度后，其原有的性质发生变化。能保持物质的最小微粒称为分子，分子是由原子构成的。【答案】化学性质不变【详解】在化学变化中，分子可以再分，原子可以重新组合成不同的分子，原子不能再分，故能保持物质化学性质不变的最小微粒称为分子。三、综合题15．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，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。【解释与结论】（1）卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“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，说明；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，你认为原子结构为以下的