第十章

從粒子到宇宙（滬粵版）八年級下10.1探索微觀匯報人：物質(zhì)是由分子和原子構(gòu)成的

把原子“切開”一二01

原子結(jié)構(gòu)的兩種模型三

原子核的構(gòu)成部分四

原子的結(jié)構(gòu)五學(xué)習(xí)目標(biāo)02德謨克里特把這種物質(zhì)微粒叫做“原子”，這個詞在希臘語里的意思是“不可再分割的顆?！薄１M管德謨克里特猜想的“原子”不是現(xiàn)代意義上的原子概念，但這是人類探索微觀世界的開始。德謨克里特經(jīng)過長期觀察，不斷地思考：屋檐滴水時間長了，為什么能水滴石穿？年代久遠的銅像的手被人摸多了，為什么會變小？鐵鏟用久了，為什么會變?。孔呓▓@，為什么能聞到花香？古代的思想家曾對物質(zhì)的結(jié)構(gòu)做過許多猜想，其中有影響力的是古希臘的哲學(xué)家德謨克里特激趣導(dǎo)入02

我國古代思想家對物質(zhì)結(jié)構(gòu)曾提出過很多猜想。

早在公元前11世紀(jì)，我國古代就有一種“五行說”，認為自然界是由金、木、水、火、土五種基本物質(zhì)構(gòu)成的。戰(zhàn)國時期成書的《中庸》里寫道：“語小，天下莫能破焉?！?/p>

意思是說，世界上存在著很小很小、不可能再分割的東西。

其實，這就是原子思想的萌芽。激趣導(dǎo)入知識點1——物質(zhì)是由分子和原子構(gòu)成的01繼德謨克里特的猜想之后，歷史的腳步又跨越了兩千多年，化學(xué)家終于從實驗中發(fā)現(xiàn)，自然界中確實存在著能保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不變的最小微粒。1811年，意大利物理學(xué)家阿伏伽德羅首先把它叫做分子。物理學(xué)中，把構(gòu)成物質(zhì)的仍能保持其化學(xué)性質(zhì)不變的最小微粒叫做分子DNA分子模型蛋白質(zhì)分子模型水分子模型我們常見的物質(zhì)，例如固體、液體和氣體，無論大小、輕重有何不同也無論是否有生命，都是由分子構(gòu)成的。物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的一滴水石頭植物人與動物分子很小，無法用肉眼看到，甚至用普通顯微鏡也無法看到，需要用電子顯微鏡進行觀察。研究指出，大多數(shù)分子直徑的數(shù)量級為10-10m（0.1nm）,分子的質(zhì)量也很小。單個水分子直徑4×10-10m（0.4nm）質(zhì)量約為3×10-26kg一滴水里面約有1021個水分子分子的發(fā)現(xiàn)并沒有終止科學(xué)家探究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的步伐。很快，人們發(fā)現(xiàn)分子是由原子構(gòu)成的多分子原子：由多個原子構(gòu)成的分子單分子原子：由單個原子構(gòu)成的分子因此，分子保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒，但不是組成物質(zhì)的最小微粒由多個原子構(gòu)成的水分子、二氧化碳分子電子顯微鏡下的金原子、鉑原子鉑原子金原子知識點2——把“原子”切開0219世紀(jì)末，科學(xué)家用真空管進行放電實驗時，發(fā)現(xiàn)真空管的陰極能發(fā)出

一種射線。1897年，英國科學(xué)家湯姆孫進行了認真的實驗研究，確定這種射線是由一種帶負電的微粒構(gòu)成的，

它們來自原子的內(nèi)部，他把這種微粒叫做電子電子是比分子、原子更小的物質(zhì)粒子它的質(zhì)量約為9.11×10-31kg約等于氫原子質(zhì)量的

半徑小于10-16m它是一種帶負電的微粒18371電子的發(fā)現(xiàn)否定了原子不可再分的理論原子內(nèi)部有帶負電的電子，整個原子卻不對外顯示電性，并且十分穩(wěn)定原子是否還有帶正電的部分？原子內(nèi)部是什么樣的？知識點3——原子結(jié)構(gòu)的兩種模型03湯姆孫認為，原子像一個實心球體，均勻分布著帶正電的物質(zhì)，電子鑲嵌

在其中，猶如糕中的棗子，因此被稱為“棗糕模型”這一模型很快被新的實驗事實否定英國科學(xué)家湯姆孫1911年，盧瑟?；讦辽渚€（帶正電的粒子流）轟擊金箔的實驗，提出了他的原子結(jié)構(gòu)模型：原子中間有一個帶正電的核，它只占有極小的體積，卻幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，帶負電的電子在核外繞核運動，這一模型被稱為“核式結(jié)構(gòu)模型”英國科學(xué)家盧瑟福這一模型是后期人們普遍認可的原子結(jié)構(gòu)，但它也并非完美知識點4——原子核的構(gòu)成部分04根據(jù)盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型，很自然會提出問題：原子核內(nèi)有些什么？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，氫原子的結(jié)構(gòu)最簡單核外只有一個電子，如果把電子的電荷量作為一個單位的負電荷量，則氫原子核的電荷量便是一個單位的正電荷量這種具有單位正電荷量的氫原子核叫做質(zhì)子實驗表明，質(zhì)子不僅是氫原子的核，也是其他任何原子核的構(gòu)成部分質(zhì)子中子1932年，英國物理學(xué)家查德威克從實驗中發(fā)現(xiàn)，原子核中還有一種不帶電的粒子，它的質(zhì)量跟質(zhì)子差不多，這種粒子叫做中子質(zhì)子和中子統(tǒng)稱核子核子知識點5——原子的結(jié)構(gòu)05現(xiàn)在，我們知道原子原子核核外電子(不帶電)質(zhì)子（帶正電）中子（不帶電）原子是由原子核和核外帶負電的電子構(gòu)成的原子核是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成的既然原子核也是有結(jié)構(gòu)的，那么，質(zhì)子和中子能不能再分呢？質(zhì)子、中子也有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它們是由一種叫做夸克的更小微粒構(gòu)成的。夸克夸克17世紀(jì)以來，人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索日益深入，人們認識到的微觀世界的尺度大致如圖所示而我們目前所知的原子結(jié)構(gòu)關(guān)系也如下圖所示04物質(zhì)是由分子和原子構(gòu)成的

原子的結(jié)構(gòu)核外電子（帶負電）原子核中子（不帶電）質(zhì)子（帶正電）合稱質(zhì)子，都是由夸克組成原子的結(jié)構(gòu)兩種模型

探索微觀湯姆生——棗糕模型（被否定）盧瑟?！耸浇Y(jié)構(gòu)模型（普遍認可）課堂小結(jié)051、下列說法中，正確的是（）A．空氣中細小的灰塵就是分子

B．大霧天，我們看到空氣中許多極小的小水珠就是一個個水分子

C．由于分子非常小，人們無法直接用肉眼進行觀察

D．將一鐵塊銼成極細的鐵粉就是鐵分子D2、下列關(guān)于構(gòu)成物質(zhì)的微粒的敘述錯誤的是（）A．保持水的化學(xué)性質(zhì)的最小微粒是水分子

B．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，說明原子是可分的

C．原子可以分為質(zhì)子和中子

D．電子的尺度小于質(zhì)子的尺度C3、在探究微小粒子的過程中，人們認識到“原子是有結(jié)構(gòu)的”，這是源于發(fā)現(xiàn)了（）A．α粒子 B．質(zhì)子 C．中子 D．電子D隨堂練習(xí)4、2025年3月11日，我國宣布“冰上絲綢之路”——北極航道正式通航，船員工作之余，還可以欣賞極光。極光是由太陽風(fēng)中的高能帶電粒子與地球大氣中的分子或原子相互作用而產(chǎn)生的一種發(fā)光現(xiàn)象，這種高能帶電粒子可能是（）A．分子 B．原子 C．中子 D．質(zhì)子05D5、科學(xué)家近期發(fā)現(xiàn)，人體通過腎臟能排出140nm的鐵氧化物和納米粒子組群。140nm等于（）A．1.4×10﹣10m B．1.4×10﹣9m C．1.4×10﹣8m D．1.4×10﹣7mD6、如圖所示，甲、乙表示氧原子及其組成粒子的結(jié)構(gòu)圖。氧原子和各粒子分別用a到e符號表示，則（）A．a(chǎn)表示氧原子核 B．b表示氧原子

C．c表示電子 D．d表示夸克C隨堂練習(xí)10、人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識是不斷進步的，

在1889年發(fā)現(xiàn)電子，認識到原子是可分的，進而提出原子結(jié)構(gòu)的“棗糕”模型（如圖甲）；1911年，

通過實驗發(fā)現(xiàn)原子核的存在，進而建立類似行星繞日結(jié)構(gòu)（如圖乙）的

結(jié)構(gòu)模型。057、“一尺之棰，日取具半，萬世不竭”承載著中國古代物質(zhì)無限可分的思想。常見的物質(zhì)都是由大量

組成的，分子由原子構(gòu)成，原子由

和原子核構(gòu)成。分子、原子8、我國從2011年12月份開始，發(fā)布主要城市空氣質(zhì)量指數(shù)中的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)，PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5

（填長度單位符號）的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物，由此可判斷PM2.5顆粒

單個分子。（選填“是”或“不是”）9、分子由原子構(gòu)成，原子由帶

電荷的原子核和帶

電荷的核外電子組成，它們所帶的電荷數(shù)

（填“相同”或“不同”），因而原子對外不顯電性。核外電子μm不是正負相同湯姆生盧瑟福核式隨堂練習(xí)11、人類對原子結(jié)構(gòu)的認識永無止境。請根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題。（1）道爾頓最早提出原子的概念并認為原子是“不可再分的實心球體”，1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)了

，說明了原子是

；（2）盧瑟福進行α粒子散射實驗后，認為原子是“行星模型”。如圖甲是盧瑟福用α粒子轟擊原子而產(chǎn)生散射的實驗，在分析實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，他提出了圖乙所示的原子核式結(jié)構(gòu)，盧瑟福的這一研究過程是一個

。A．建立模型的過程B．得出結(jié)論的過程C．提出問題的過程D．驗證證據(jù)的過程05電子可分的A隨堂練習(xí)12、如圖所示是盧瑟福進行的α粒子散射實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原方向前進，但是有少數(shù)α粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)的α粒子偏轉(zhuǎn)超過90°，有的甚至幾乎達到180°，像是被金箔彈了回來。（1）根據(jù)實驗現(xiàn)象，盧瑟福提出：“原子的大部分質(zhì)量集中到了一個很小的結(jié)構(gòu)上”，這個“很小的結(jié)構(gòu)”指的是

；（2）1μm金箔包含了3000層金原子，絕大多數(shù)α粒子穿過后方向不變，下列有關(guān)該現(xiàn)象的解釋中合理的是

；A．原子的質(zhì)量是均勻分布的 B．原子內(nèi)部絕大部分空間是空的（3）由圖分析可得α粒子帶

（選填“正電”或“負電”）。05原子核B正電隨堂練習(xí)13、組成物體的分子很小，肉眼是看不見的，但我們可以通過身邊的器材用油膜法來估測分子的直徑。實驗步驟和原理如下：（1）實驗的研究對象是油酸分子，我們在實驗前可以通過注射器測量出每一滴油酸的體積為7.5×10-6cm3。（2）把一滴油酸滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓。隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖甲所示，坐標(biāo)紙中正方形方格的