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1、第十六章 粒子和宇宙 奋斗乃万物之父 陶行知 第 十 六 章 粒子和宇宙 一 探索微观世界的历程 了解人类对物质微观结构的认识过程 了解电子的发现过程和原子的核式结构模型 了解夸克模型 了解纳米材料的应用 人们称能保持物质性质不变的最小微粒叫做 原 子是由 和 构成的 人类对微观世界的认识是不断深入的 你已经知道 任何 物 质 都 是 由 组 成 的 原 子 是 由 和 组成的 课本提到的目前已探知的 最小粒子是 比之更小的粒子还有待于进一步 探索 如图是用来说明原子内部结构的示意图 由图可知 原子 是由 和 组成的 原子核是由 和 组成的 质子 中子则由 组成 如图所 示 氢 原 子 结 构
2、 的 各 种 模 型 图 其 中 正 确 的 是 图甲是卢瑟福用 粒子轰击原子而产生散射的实验示意 图 在分析实验结果的基础上 他提出的原子结构模型最 为接近的是 关于分子的下列说法中 正确的是 A 科学家把保持物质化学性质最小的微粒称为离子 B 分子的直径很小 一般分子直径的数量级为 m C 分子是组成物质的微粒 它时刻保持静止 D 构成物质的分子之间只存在斥力 组成原子核的粒子是 A 质子和中子 B 质子和原子 C 原子和电子 D 中子和电子 人类在探索微小粒子的历程中 首先发现了 A 夸克 B 中子 C 电子 D 质子 关于中子 下列说法中不正确的是 A 中子是从实验观察中发现的 B 原
3、子核中一种不带电但质量跟质子差不多的粒子命名 为中子 C 不带电的中子与带正电的质子组成了原子核 D 大量实验表明原子核是由质子 中子和电子组成的 关于组成物质的最小微粒 从目前科学发展水平来看 下列说法正确的是 A 分子是组成物质的最小微粒 分子是不可再分的 B 原子是组成物质的最小微粒 原子是不可再分的 C 质子和中子是组成物质的最小微粒 质子和中子是 不可再分的 D 夸克是组成物质的最小微粒 夸克是不可再分的 证明卢瑟福的原子的核式结构模型的实验是 A 研究阴极射线在电场或磁场作用下发生偏转 B 用 粒子流去轰击金箔的散射实验 C 英国物理学家查德威克从实验发现 原子核中有一 种不带电的
4、粒子 中子 D 天然放射现象 某些物质的原子 能够自发地放出射 线的现象 关于原子结构的下列说法正确的是 A 原子内的物质分布是均匀的 B 电子是原子的组成部分 电子在原子内是静止不动的 C 原子结构与太阳系相似 原子核相似于太阳 电子相 似于绕太阳运动的行星 D 原子核是由电子 质子和中子组成的 实验班提优训练 w w w x u e k e w a n g c o m 流芳百世之谓寿 得志一时之谓夭 盛如梓 平常的物体不带电的原因是 A 物体的原子内没有电荷 B 原子核内所带正电荷与中子带的负电荷数相等 C 原子核内中子不带电造成的 D 原子核所带的正电与核外电子的负电数相等 年北京奥运会
5、前 多名全国人大代表建议 应以创 建 无烟奥运 为契机 努力创造无烟环境 保护公众健 康 只要有人在人群密集处尤其是空气流通不畅的公共 场合吸烟 周围的人就能闻到烟味 遭受毒害 这是由于 分子 的缘故 下列现象中不能 说明分子在不停地做无规则运动的是 A 扫地时尘埃在空中飞舞 B 八月桂花飘香 C 酒精瓶盖打开后可以嗅到酒精气味 D 堆煤的墙角时间久了会变黑 日常生活 中 人 们都 知道 液 体很 难 被 压 缩 这 是 因 为 A 分子间存在着引力 B 分子间是有间隙的 C 分子在不停地运动 D 分子间存在着斥力 你认为不能用纳米技术来完成的是 A 将分子或原子一个个排列起来 B 将原子核拆
6、开 组成新核 C 将炸药颗粒做得很小 D 做分子开关 分子直径约 m 一个水分子的体积按 m 计 算 你打喷嚏时 喷出的一个体积为 mm 的飞沫中 含有 个 水 分 子 由 此 可 知 分 子 的 尺 度 是 填 很小 很大 或 一般 的 关于 年卢瑟福 E R u t h e r f o r d 的 粒子散射实验 下列说法中不正确的是 A 证明了原子内部大部分是空荡荡的 B 证明了原子的质量主要集中在原子内部很小的区 域内 C 表明物理模型是建立在一定的事实基础上的 D 表明了物理模型只是模型 是没有事实根据的猜想 年英国科学家汤姆孙研究真空管的阴极发出的射 线 发现这种射线是从 内部发出的
7、一种带负电 的微粒组成的 这种微粒叫做 这种微粒的质 量约为氢原子质量的 倍 年美国物理学家查德 威克从实验中发现原子核中还有一种不带电的粒子 它 的质量跟质子差不多 这种粒子叫 世纪与 世纪之交 物理学中的放射现象和电子的 先后发现 不仅将人们的视线引入原子的内部 而且更 进一步地驱使人类积极探索原子核的内部组成 某学习 小组的同学在关于原子和原子核的讨论中 有以下四种 说法不正确的是 A 原子是由位于中心的原子核和核外电子组成 B 带负电的电子在原子核外空间里绕核运动 C 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子 核里 D 原子核是由质子和中子组成 质子的个数一定等于 中子的个数 在 原
8、 子 内 部 几 乎 集 中 了 原 子 所 有 质 量 的 微 粒 是 A 原子核 B 电子 C 质子 D 中子 当盛油的厚壁钢瓶内压强很大 相当于大气压的 万到 万倍时 虽然瓶壁无裂痕 瓶内的油依然能从瓶壁里渗 透出来 这是因为 A 构成钢瓶的原子间有间隙 B 油分子被压小了 C 油分子间有斥力 D 金属原子不停的做无规则运动 日本科学家在 年发现了一种碳纳米管 碳纳米管是 由石墨中一层或若干层碳原子卷曲而成的笼状 纤维 如图 内部是空的 其密度为钢的六分之一 强度是钢 的 倍 你认为碳纳米管外部直径可能是 A 千分之几纳米 B 几到几十纳米 C 几到几十微米 D 几到几十毫米 原子能不能
9、再分呢 年 英国科学家汤姆孙 J J T h o m s o n 认真进行了实验 发现了人们观察到的阴极射 线是由从原子内部发出的一种带负电的微粒组成的 并 把这种微粒命名为电子 从而证明了原子是可分的 下 列关于此项探究过程中涉及到的科学方法不正确的是 A 有根据地提出问题 B 观察实验 C 逻辑推理 D 大胆想象 不受客观现象的约束 把体积为 mm 的油滴在水面上 如果最终在水面上形 成面积为 m 的单分子油膜 试估算油分子的直径 视 油分了为球形 提优特 训 第十六章 粒子和宇宙 青春应当是鲜红的 永远的鲜红 杨 沫 如图所示实验是人们设计用来推断油酸分子直径的 你 知道此实验的探究过程
10、吗 请简要说明 中科院成功研制出高性能纳米复合稀土永磁薄膜 据报道 在日前 于北京召开的中科院沈阳材料科 学国家实验室理事会会议上 沈阳金属研究所张志东研 究员介绍了研究小组制备的纳米复合稀土永磁体和薄 膜材料 项目指标达到目前报道的最高值 这一成果显 示 由分布很好的晶粒非常细小的硬磁相和软磁相组成 的多层薄膜 可望成为新一代稀土永磁材料 在信息 微 机械 微电机等领域将有广阔的应用前景 最近 该研究 小组与美国内布拉斯加大学林肯分校合作 又在制备高 性能的纳米复合稀土永磁多层薄膜磁体方面取得进展 他们采用磁控溅射方法制备纳米复合稀土永磁多层薄 膜磁体 通过控制多层薄膜的厚度来控制退火过程中
11、硬 磁相和软磁相的晶粒生长和分布 精心设计的多层膜由 晶粒尺寸为 纳米的硬磁相和连续分布的软磁相组 成 从而在多层薄膜中实现了磁性交换耦合和剩磁增强 效应 有效地结合了硬磁相和软磁相的优良磁性 实现 了剩 磁 增 强 效 应 在 薄 膜 磁 体 中 获 得 了 最 大 磁 能 积 k J m 与会专家高度评价了这一成果 认为 在国际 同领域中处于领先水平 为探索新型永磁材料提供了新 思路 对永磁材料的发展及应用具有重要的指导意义 认真阅读这篇短文 回答下列问题 把这种新材料称为纳米材料的原因是 这种新材料主要是由 和 组成的 这种新材料的特性是 这种新材料在哪些领域有广阔的应用前景 下列事实不
12、能用分子观点解释的是 A 柳絮纷飞 B 花香四溢 C 给轮胎打气时气体被压缩 D 滴水中大约有 个水分子 如下图所示 根据分子动理论 说明分子 说明分子间 说明分子间 墨水滴在水中后散开 两表面磨平的铅块紧密接触后可吊台灯 一半酒精和一半水混合后体积变小 四川成都 关于原子和原子核 下列说法正确的是 A 原子由原子核和核外电子组成 B 原子由中子和质子组成 C 原子核由中子和电子组成 D 原子核不能再分 山东日照 吸烟和被动吸烟都有害健康 因为烟雾 中含有十几种致癌和有害物质 在空气不流通的房间 里 只要有一人吸烟 一会儿房间里就会烟雾缭绕充满 烟味 这表明 A 分子的体积发生了变化 B 分子
13、在不停地运动 C 分子之间有引力 D 分子之间有斥力 四川绵阳 如图所示 将两个铅柱的底面削平 削 干净 然后紧紧地压在一起 两铅块就会结合起来 甚至 下面吊一重物 都不能把它们拉开 这说明 A 两铅块被压得太紧 B 下面所吊的重物还不够重 C 两铅块分子之间有引力 D 大气压作用使它们不能分开 变的最小微粒 原子 中子 质子 核外电子 夸克 解 析 你们已经站到了科学巨人的肩膀上 你 们的汗水和智慧一定能让人类对物质结构 的认识向前迈进一大步 原子核 核外电子 质子 中子 夸克 A 解析 原子由居于原子中央的原子核 和核外 电 子 组 成 原 子 核 又 由 质 子 和 中 子组成 D 解析
14、 卢瑟福原子模型认为原子的质量 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 B 解析 保持物质化学性质最小的微粒应 是分子 而不是离子 分子很小 一般分子直 径的数量级为 m B选项是正确的 组 成物质的分子在永不停息地做无规则的运 动 C结果错误 分子间同时存在着吸引力 和排斥力 因而D也错 A C 解析 在探索微小粒子的历程中 人们 首先发现了电子 进而认识到原子是由电子 和原子核组成的 D 解析 质子 中子和电子组成了原子 原 子核是由质子和中子组成的 D 解析 目前我们已经知道物质由分子 组成 分子由原子组成 原子由原子核和核 外电子组成 原子核由质子和
15、中子组成 质 子和中子由夸克组成 符合目前科学发展 水平的微观结构的最小粒子是夸克 B C 解析 原子是由位于原子中央的原子 核和在核外绕原子核运动的电子组成 其 结构类似于太阳系 D 解析 在平常情况下 原子核内质子所 带正电荷与核外电子所带负电荷数是相等 的 故平常情况下物体不带电 运动 解析 分子在不停的运动着 A 解析 尘埃是颗粒 不是分子 D B 解析 根据纳米材料的主要用途和优 点选择 很小 解析 分子的尺度很小 小 得我们难以想象 普通的显微镜都无法观 察到 肉眼更不用谈了 D 解析 年E R u t h e r f o r d根据他的 粒子散射实验收集到的信息 建立了原 子核式
16、结构模型 这个模型能够很好地解 释人们观察到的现象 后来一直被应用并 不断得以发展和完善 原子 电子 中子 D 解析 正确了解原子的内部结构 A 解析 原子核几乎集中了整个原子的 质量 A 解析 分子间有间隙 B 解析 我国科学家制造的纳米碳纤维 管的直径是 n m D 解析 在科学研究中 对现象的本质进 行猜测并提出假说 是一种重要的科学研 究方法 而不是胡猜瞎想 m 每个油分子的直径 d V S mm m mm m 测出一滴油的体积和形成的最大油膜面 积 算出厚度 这个值就近似等于分子的直 径 解析 油膜越来越薄 薄之又薄 不 可再薄时油膜的厚度就等于分子直径了 几何尺度在 n m的范围内 仅有 n m 它的物理性质与较大尺度相比 发 生了异常的变化 晶粒尺寸为 n m的硬磁相 连续分 布的软磁相 实现了剩磁增强效应 在薄膜磁体中获 得了最大磁能积 k J m 这种新材料在信息 微机械 微电机等 领域有广阔的应用前景 解析 从信息中可知 这种新材料的几何 尺度 物理性质上看都符合纳米材料的性 质 这种新材料是由晶粒尺寸为 n m的 硬磁相和连续分布的软磁相组成 其主要 特性是实现了
