第十章 从粒子到宇宙.docx

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第十章从粒子到宇宙

第十章　从粒子到宇宙

10．1　认识分子

01　　知识管理

1．德谟克里特的猜想　　　　　　　　　　　　　　　　

原　　子：

古希腊的哲学家德谟克里特把不可再分割的微粒叫做__原子__．

2．分子　　　　　　　　　　　　　　　　　

定　　义：

分子是保持物质__化学性质__不变的最小微粒，物体大部分都是由分子组成的．

分子的大小：

分子很小，大多数分子直径的数量级为__10__－10__m（0.1nm），分子的质量也很小，一般物体中分子的数目非常多．

分子直径的测量：

测量分子的直径，一般采用的是油膜法，也就是在水面上滴几滴油，并测量出其体积V；然后让油分子在水面上以单个分子层平铺开，并测量出油膜的总面积S，由公式d＝

便可以计算出油膜的厚度，也就是油分子的直径．

注　　意：

（1）分子是保持物质化学性质不变的最小微粒，“最小”的含义是指分子的特性——保持物质的化学性质，它并不是指体积、空间、数目等方面的“最小”；

（2）分子是微观的粒子，肉眼是不能直接看到的．

02　　基础题　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．古希腊哲学家德谟克里特猜想，大块物体是由极小的物质粒子组成的，并把这种物质粒子叫做（C）

A．微粒B．分子C．原子D．电子

2．大多数分子的数量级为（D）

A．10－7mB．10－8mC．10－9mD．10－10m

3．下列关于分子的说法正确的是（B）

A．分子是组成物质的最小微粒，它不可再分割

B．分子是保持物质化学性质不变的最小微粒

C．小的物体是由分子组成的，而大的物体不是由分子组成的

D．无生命的物体是由分子组成的，而有生命的物体不是由分子组成的

4．物质是由__分子__组成的，这一理论最早在1811年由意大利物理学家__阿伏加德罗__提出；分子的直径很小，其尺度的数量级为__10－10__m，合__0.1__nm.

03　　中档题

5．纽约大学的科学家最近研制出有“双腿”且能在盒子里“散步”的分子机器人．它是由26个氨基酸分子结合而成的多肽分子．下列说法正确的是（A）

A．这种分子机器人是一种新型分子

B．我们已可以直接用肉眼看到这种分子

C．分子本身是不会运动的，其“散步”一定是在人推动下进行的

D．这种分子组成的物质是一种混合物

6．下列关于分子的说法中正确的是（D）

A．最早提出物质由分子组成的科学家是古希腊的哲学家德谟克里特

B．大部分物体都是由分子组成的，但有些特别大的物体或一些特别小的物体，如纳米材料就不是由分子组成的

C．分子虽然很小，但用放大镜或显微镜是能看见的

D．上述说法都是错误的

7．保持物质化学性质不变的最小微粒叫__分子__．物质的状态发生变化，主要就是这种微粒的__分子排列__发生了变化．

8．分子的体积很小，通常1cm3的空气中，约有2.7×1019个分子．我们听课的教室长8m，宽为6m，高为3.5m，如果教室中空无一物，那么教室中约有__4.536×1027__个分子．

9．有一种估算分子直径的方法叫做“油膜法”，方法是将一小滴油滴到水面上，形成一层油膜，认为这层油膜仅由单层分子构成，想办法算出该油膜的厚度，即油分子的直径．若一滴2mm3的石油浮于水面上，其扩展的面积最大等于3m2，请根据以上数据，估算石油分子直径的大小．

解：

石油的体积：

V＝2mm3＝2×10－9m3

扩展面积：

S＝3m2

石油分子的直径即油层的厚度：

d＝h＝

＝

＝6.67×10－10m

10．2　分子动理论的初步知识

01　　知识管理

1．分子的运动　　　　　　　　　　　　　　　　　

扩散现象：

不同物质互相接触时，彼此__进入__对方的现象，叫做扩散现象．无论气体、液体或固体，都会发生扩散，它是说明分子无规则运动的一个有力的证据．

温度对分子运动的影响：

温度__越高__，分子无规则运动越__剧烈__，分子扩散越快．

2．分子间有空隙　　　　　　　　　　　　　　　　　

实验证明：

水和酒精混合后总体积会减小，这说明分子间存在__空隙__．

3．分子间的作用力　　　　　　　　　　　　　　　　　

作用力：

分子间同时存在相互作用的__引力__和__斥力__，分子间的引力使分子紧密结合在一起，分子间的斥力可使分子之间保持一定的间隙．

4．分子动理论的基本内容　　　　　　　　　　　　　　　　　

内　　容：

物质是由大量__分子__组成的，分子在__不停息地做无规则__运动，分子间是有__间隙__的，分子间存在相互作用的引力和斥力．

5．固、液、气三态中的分子　　　　　　　　　　　　　　　　　

固体分子：

固体中分子之间的距离__小__，相互作用力__很大__，因此固体既有一定的体积，又有一定的形状．

液体分子：

液体中分子之间的距离__较小__，相互作用力__较大__，因此液体没有固定的形状，具有流动性．

气体分子：

气体分子间的距离__很大__，相互作用力很小，分子可以自由运动，没有固定的体积，也没有固定的形状．

02　　基础题　　　　　　　　　　　　　　　　

知识点1　分子动理论

1．（2019·湘西）下列现象中能说明分子热运动的是（A）

A．走到花园闻到花香

B．大雪纷飞

C．烧废纸时看到烟雾在空中弥漫

D．尘土飞扬

2．（2019·兰州）关于分子动理论，下列说法中不正确的是（C）

A．物质是由大量分子组成的

B．温度越高，分子的运动越剧烈

C．分子是组成物质的最小微粒

D．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力

3．酒精和水混合后总体积变小，如图所示，该现象直接说明了（D）

A．分子永不停息地做无规则运动

B．分子间存在引力

C．分子间存在斥力

D．分子间有空隙

4．（2019·柳州期末）如图所示，封闭在注射器中的水很难被压缩，这一现象说明了水（D）

A．分子运动很快B．分子数量很多

C．分子间存在引力D．分子间存在斥力

5．（2019·山西）山西老陈醋已有3000余年的历史，素有“天下第一醋”的盛誉，以色、香、醇、浓、酸五大特征著称于世．小明周末参观醋厂，远远就闻到了浓郁的醋香，这是__扩散__现象，这种现象说明__分子在不停息地做无规则运动__．

知识点2　固、液、气三态中的分子

6．下面关于固体、液体、气体有不同特征的原因叙述正确的是（C）

A．固体既有一定的体积，又有一定的形状，是因为分子的作用力太小

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，是因为液体分子的作用力较小，分子位置不固定

D．固体具有确定的形状，是因为固体的分子之间没有间隙

7．（2017·曲靖）天然气液化后，其分子间的作用力__变大__（填“变大”“变小”或“不变”）．蒸发可以发生在任何温度下，是因为一切物质的分子都在不停息地做__无规则__运动．

03　　中档题

8．（2018·广州）静置的密封容器内只有氢气，若以

表示氢气分子，如图中最能代表容器内氢气分子分布的是（A）

9．（2019·盐城）将红墨水滴入水中，一会儿整杯水变红了，这一现象中（C）

A．只有水分子运动，进入墨水分子间隙

B．只有墨水分子运动，进入水分子间隙

C．水分子和墨水分子都在运动，彼此进入对方的分子间隙

D．水分子和墨水分子都在运动，只是墨水分子进入水分子间隙

10．（2019·常州）2019年5月，无人货运飞船“龙2”号升空前，工程师使用液态异丙醇清洗电路板上夹杂金属粉末的污垢．“龙2”号升空并与国际空间站对接后，站内宇航员很快闻到异丙醇刺鼻的气味．用液态异丙醇清洗电路板、宇航员闻到异丙醇气味，表明（B）

A．异丙醇绝缘性好、其分子间有空隙

B．异丙醇绝缘性好、其分子做无规则运动

C．异丙醇导电性好、其分子间有空隙

D．异丙醇导电性好、其分子做无规则运动

11．下列示意图形象地反映出物质气、液、固三态分子在排列上的特点，其中正确的说法是（C）

　甲　　　　　　　　乙　　　　　　　丙

A．甲是气态B．乙是气态

C．丙是气态D．甲是固态

12．（2019·桂林）下列说法正确的是（B）

A．物质中分子的运动状态跟温度无关

B．温度越高，分子的无规则运动越剧烈

C．温度越低，分子的无规则运动越剧烈

D．水很难被压缩说明水分子间没有间隙

13．（2019·临沂）十九大报告指出：

绿水青山就是金山银山．近几年我市也响应号召，积极行动，极大改善了山区环境．在丰富多彩的赏花节中，游客徜徉在花海中闻到阵阵花香，这是分子__无规则运动__的结果；汗流满面的游客不时摇动手中的扇子，加快汗液__蒸发_（填物态变化名称），实现降温解热．

14．（2018·贺州）如图所示，将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数，然后将玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，则示数将__变大__（填“不变”“变大”或“变小”），此现象间接说明分子间存在__引力__（填“引力”或“斥力”）．

15．如图所示为研究分子运动的实验装置，两个瓶中分别装有红棕色的二氧化氮气体和空气，其中二氧化氮气体的密度大于空气的密度，为了增强实验的可信度，上面的瓶子里应装入__空气__．抽取中间的玻璃板，过一段时间后发现的现象是__上面的瓶子里也充满红棕色__，这一现象说明分子在做无规则运动．在温度较低的环境中做此实验，抽取中间的玻璃板后需要__更长__（填“更长”或“更短”）的时间才能观察到上一实验现象．

16．（2019·东莞期末）小明为了研究分子动理论的知识，进行了以下实验：

（1）如图1实验是水和酒精混合前后的实验现象，主要说明了__分子间有间隙__．

（2）如图2实验中，图a是一个铁丝圈，中间较松弛地系着一根棉线，图b是浸过肥皂水的铁丝圈，图c表示用手指轻碰一下棉线的左边，图d表示棉线左边的肥皂膜破了，棉线被拉向右边，这个实验说明了__分子间有引力__．

（3）如图3实验中，先在量筒里装一半清水，再在水下面注入硫酸铜溶液．如图所示是小明观察到的溶液在“实验开始时”、“静放10日后”、“静放30日后”所呈现的现象，其中__甲__（填“甲”“乙”或“丙”）量筒是表示溶液静放30日的实验现象，现象主要说明了__分子在不停息地做无规则运动__．

10.3　“解剖”原子

10．4　飞出地球

10．5　宇宙深处

01　　知识管理

一、“解剖”原子

1．原子结构的两种模型

枣糕模型：

原子像一个实心球体，均匀分布着__带正电__的粒子，电子镶嵌其中．

核式模型：

在原子中间有一个体积很小的__带正电__的核，__带负电__的电子像行星绕太阳运转一样在核外较大的空间绕核高速旋转．

2．原子的核式结构

（1）原子是由__带正电__的原子核和核外__带负电__的电子组成的．原子核位于原子的中心，占很小体积，几乎集中了原子的__全部质量__．核外电子形成电子云分布在原子核外绕核高速旋转，原子核所带的正电与核外电子总共所带的负电数量__相等__．

（2）原子核是由__带正电__的质子和__不带电__的中子组成．

（3）质子和中子都是由一种叫做__夸克__的更小微粒组成的．

二、飞出地球　　　　　　　　　　　　　　　

“地心说”：

地球位于宇宙的__中心__，月球、水星、金星、太阳及其他行星都绕地球旋转．

“日心说”：

太阳是宇宙的__中心__，地球和其他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．

万有引力：

宇宙间任何两个物体之间都存在相互吸引的力，这就是万有引力．万有引力的大小跟两个物体的__质量__和物体间的__距离__有关．

三、宇宙深处　　　　　　　　　　　　　　　

太阳系：

太阳是太阳系中唯一的恒星，从离太阳最近的向外数，八大行星依次为：

水星、__金星__、地球、火星、木星、土星、天王星、__海王星__．

银河系：

银河系中有众多像太阳这样的恒星．

宇宙的尺度：

宇宙是无限的，到目前为止，人类能够观测到的最大范围是1.37×1010l.y.（光年）．

02　　基础题　　　　　　　　　　　　　　　　　

知识点1　“解剖”原子

1．（2019·柳州期末）如图所示的模型图中，正确表示了氢原子结构的是（A）

2．原子由原子核和核外__电子__组成，原子核由带正电的__质子__和不带电的__中子__组成．

知识点2　飞出地球

3．哥白尼认为宇宙的中心是（B）

A．地球B．太阳

C．月亮D．奥林匹斯山

知识点3　宇宙深处

4．在太阳系中．月球属于（C）

A．恒星B．行星

C．卫星D．彗星

5．地球是太阳的一颗__行星__．

03　　中档题

6．（2018·徐州）1911年，卢瑟福建立了原子核式结构模型．关于这个模型的说法中正确的是（A）

A．原子核位于原子的中心

B．原子核带负电

C．电子静止在原子核周围

D．原子核占据了原子内大部分空间

7．（2019·苏州）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（C）

A．地球绕太阳运行，太阳是宇宙的中心

B．分子由原子组成，原子由质子和中子组成

C．水和酒精均匀混合后总体积变小，因为分子间存在空隙

D．两个表面光滑的铅块紧压后会粘在一起，因为分子间存在排斥力

8．（2019·嘉兴）宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程．在演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是（A）

A．恒星B．行星

C．卫星D．彗星

9．1911年，卢瑟福建立了原子核式结构模型，该模型认为：

原子是由原子核和核外__电子__组成；后来人们又发现原子核是由__质子__和__中子__组成的．

10．1929年哈勃发表了著名的“哈勃定律”——v＝H0D（v是星系的退行速度，H0为哈勃常数，D星系距离）．对不同星系的观测使他发现：

宇宙正在__膨胀__（填“收缩”或“膨胀”），距离我们越远的星系远离我们的速度越__快__（填“快”或“慢”）．

知识清单

01知识框架

02　　知识对比

1．固态、液态、气态物质的微观模型

状态

固态

液态

气态

模型图

固态物质的分子排列规则，就像上课时坐在座位上的学生

液态物质的分子可以移动，就像课间教室中的学生

气态物质的分子几乎不受力的约束，就像操场上自由活动的学生

分子排列

十分紧密

没有固定位置

极度散乱

分子间距

很小

比固体稍大

很大

分子间作用力

很大

比固体小

很小

分子运

动情况

在平衡位置附近做无规则运动，平衡位置不能移动

在平衡位置附近做无规则运动，平衡位置可移动

除相互碰撞或碰器壁外，近似做匀速直线运动

宏观特性

有一定的体积，有一定的形状，无流动性

有一定的体积，无一定的形状，有流动性

无一定的体积，无一定的形状，有流动性

2.分子热运动和机械运动对比

机械运动

分子热运动

研究对象

宏观物体

微观物体

规律

有规律可循

无规律

运动情况

静止或运动

运动永不停止

可见度

肉眼可观察到

肉眼不能观察到

03　　图片展示

图片

考查内容

吸烟

在空气不流通的房间里，只要有一个人吸烟，整个房间就会充满烟味，这个现象说明分子在__永不停息地做无规则运动__

液体混合

如图，当把50mL的水和带有颜色的50mL酒精混合后，发现混合后的液体总体积小于100mL，由此现象说明__分子间有间隙__

两个表面平滑的

铅块粘在一起

如图，把两块表面很平滑的铅块压紧，两铅块就会粘合在一起甚至在下面吊一个重物都不能把它们拉开，这一现象说明：

分子间存在相互作用的__引__力

章末复习（第十章）

01　　分点突破　　　　　　　　　　　　　　　　　

考点1　分子动理论

1．（2019·怀化）下列有关分子热运动的说法不正确的是（C）

A．压紧的铅块能粘合在一起，表明分子间有引力

B．墨水在热水中扩散得快，表明温度越高，分子运动越剧烈

C．固体很难被压缩，表明固体分子间只存在斥力

D．桂花飘香，表明分子在不停地做无规则运动

2．（2019·聊城）六月的荷香亭畔，荷花盛开，人们能闻到阵阵花香，说明了分子在不停地做__无规则运动__．

考点2　分子、原子

3．最先提出原子核式结构模型理论的科学家是（C）

A．德谟克里特B．汤姆逊

C．卢瑟福D．牛顿

4．1909年著名物理学家卢瑟福提出了原子核式结构模型，原子的中心叫原子核．原子核几乎集中了原子的全部__质量__，它由带正电的__质子__和不带电的中子组成．

考点3　宇宙的认识及其结构

5．下列在宇宙探索过程中的一些学说中，既具有科学价值，又具有巨大的人文价值的是（C）

A．古人命名了许多星座

B．托勒密提出的“地心说”

C．哥白尼提出的“日心说”

D．以上说法都不对

02　　常考题型演练

6．（2019·东莞期末）下列说法正确的是（D）

A．扫地时尘土飞扬，说明分子在做无规则的运动

B．“破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力

C．面包可以被捏扁说明分子间有空隙

D．煮茶叶蛋时，蛋很快就会咸，说明温度越高，分子运动越剧烈

7．（2019·安徽）封闭在容器内的气体，是由大量的气体分子组成的，这些分子都在不停地做无规则运动．下列有关说法正确的是（B）

A．温度一定时，气体分子的运动速度大小都相同

B．温度一定时，向各个方向运动的气体分子都有

C．温度升高时，每个气体分子的运动速度都增大

D．温度降低时，所有气体分子的运动方向都相同

8．（2019·绵阳）分子之间既有引力又有斥力．其中，分子之间的斥力大小F斥随着分子间距离r变化的情况如图所示．根据图像可知：

分子之间斥力的大小（D）

A．随着分子间距离的增大先增大后减小

B．随着分子间距离的增大先减小后增大

C．随着分子间距离的减小而减小

D．随着分子间距离的减小而增大

9．（2019·兰州）如图所示，2019年4月10日人类首张黑洞照片的问世，除了帮助我们直接确认了黑洞的存在外，还证实了爱因斯坦广义相对论的正确性．下列关于宇宙的描述中，不正确的是（D）

A．地球是太阳系内的一颗行星

B．太阳和太阳系最终会走向“死亡”

C．宇宙处于普遍的膨胀之中

D．太阳是宇宙的中心

10．（2019·北京）如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体．抽掉玻璃板后，可以看到，两个瓶中的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这属于__扩散__现象．

11．各种原子都有相似的结构，如图所示是卢瑟福原子核式结构模型，原子中心的__质子__和中子组成原子核，原子核周围有带__负__电荷的__电子__绕核高速运动．

12．（2019·广安）夏日荷花盛开飘来阵阵花香，这是__扩散__现象；清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在__引__力．