資源簡介

11.1 走進微觀
素養目標
1.對物質世界從宏觀到微觀的尺度有大致的數量級的認識。
2.知道物質是由分子或原子組成的。
3.了解原子的核式結構模型,大致了解人類探索微觀世界的歷程。
◎重點:物質是由分子或原子組成的;知道原子的核式結構模型。
【預習導學】
生活中的物理
從無垠的宇宙到微小的粒子,物質以各種形態展現著,從宇宙到銀河系太陽系,再到我們的地球和生活中一些常見的物品。借助一些儀器我們還能看見細胞等。那這些物質是由什么組成的呢
石頭可以砸成石塊,經過雨水的沖刷可以變成沙粒,沙粒能否再變小,最后變成什么呢
海洋的水可以變成桶中的水,桶中的水可以變成水滴,水滴經過無數次的細分,水是否有分到不能再分的時候呢
【問題】我們做碘升華實驗時,固體碘還能變成氣態碘,氣態的碘是怎么存在的呢
重點梳理
知識點一 自然的尺度
我們周圍的一切,包括 的和 的,都是 。從無垠的宇宙到微小的基本粒子,物質以各種各樣的形態展現著。目前人類能觀測到的空間最遠已到達 m 的宇宙深處,科學家的研究已深入到了 m的微觀領域。
對點自測
1從微觀世界到宇宙,物體的尺寸大小不同,在原子、電子、太陽系、地球四者中,尺度最大的是 ,最小的是 。
【參考答案】
知識點一
有生命　無生命　物質　1026　10-15
對點自測
1.太陽系　電子
知識點二 物質的組成
1.兩千四百多年前,我國的思想家莊子在他的《莊子·天下》中有這樣一段關于物質組成的描述:“一尺之棰,日取其半,萬世不竭”,意思是一尺長的棍棒,每日截取它的一半,永遠截不完。這實際上是老祖宗形象地說明了事物具有無限可分性。
2.在現代高科技條件下可放大千萬倍的電子顯微鏡的視野里,可以看到微觀世界物質的結構!圖分別為電子顯微鏡下觀察到的碳化硅分子和苯分子。
能保持物質的化學性質不變的最小微粒叫作分子。分子也有結構,是由 組成的。單個原子組成的分子叫單原子分子,多個原子組成的分子叫多原子分子。大多數物質是由
分子組成的。如一個水分子就是由一個氧原子和兩個氫原子組成的。
對點自測
21 g水含有3.35×1022個分子,1 g蔗糖含有1.8×1021個分子,這些都說明物質是由 組成的。春季,人們容易感染流行性感冒,感染病人咳嗽所產生的飛沫直徑約為1×10-6 m~5×10-6 m,由此可以判斷飛沫 (選填“是”或“不是”)分子。
【參考答案】
知識點二
原子　多原子
對點自測
2.分子　不是
知識點三 微觀粒子
證明了原子的存在,有的分子由單個原子組成,叫作“ ”;絕大多數分子由多個原子組成,叫作“ ”。 發現了電子, 提出了原子核式結構模型,原子由帶正電的 和帶負電的 組成。原子核由帶正電的 和不帶電的 組成,而質子和中子又是由更小的微粒 組成。
對點自測
3關于物質的組成,下列說法錯誤的是 ( )
A.物質是由分子組成的　
B.原子由原子核和中子組成　
C.原子核由質子和中子組成　
D.質子和中子還有更小的精細結構
【參考答案】
知識點三
道爾頓　單原子分子　多原子分子　湯姆孫　盧瑟福　原子核　電子　質子　中子　夸克
對點自測
3.B
【合作探究】
任務驅動一 認識物質的組成
小組討論完成下面的粒子家譜
【參考答案】
任務驅動一
電子　負　質子　正
任務驅動二 認識原子的核式結構模型
和盧瑟福一起探究原子結構的奧秘。
【情景提供】19世紀以前,人們一直以為原子是不可分的,直到1897年,湯姆孫發現了帶負電的電子后,才引起人們對原子結構模型的探索。
【提出問題】電子帶負電,原子不帶電,說明原子內存在著帶正電荷的部分,它們是均勻分布還是集中分布的呢
【進行實驗】1909年,英國科學家盧瑟福進行了著名的α粒子散射實驗。
實驗做法如圖甲:
　　(1)放射源——放射性物質放出α粒子(帶正電荷),質量是電子質量的7000倍。
(2)金箔——作為靶子,厚度1 μm,重疊了3000層左右的原子。
(3)熒光屏——α粒子打在上面發出閃光。
(4)顯微鏡——通過顯微鏡觀察閃光,且通過360°轉動可觀察不同角度α粒子的到達情況。
【猜想與假設】
α粒子質量遠小于金箔原子核的質量,如果金箔原子是實心的話,則幾乎大部分的α粒子都會被反彈回來,只有少部分α粒子才會穿過金箔。
【收集證據】
絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進,但是有少數α粒子卻發生了較大的偏轉,并且有極少數α粒子的偏轉超過90°,有的甚至達到180°,例如被金箔彈了回來。
【解釋與結論】
(1)若原子質量、正電荷在原子內均勻分布,則極少數α粒子就 (選填“會”或“不會”)發生大角度散射。
(2)1 μm金箔包含了3000層金原子,絕大多數α粒子能穿過金箔并且方向幾乎不變,說明原子內部絕大部分空間是空曠的;極少的α粒子被反彈回來,說明原子核聚集了原子幾乎全部的質量且只有很小的體積;少量的α粒子發生偏轉,說明原子核帶有與α粒子相同的電荷——正電荷,所以只有靠近原子核周邊的α粒子被迫改變方向發生偏折。由于正負電相互吸引,但電子沒被吸引到原子核上,說明電子必須要運動,又由于電子質量很小,質子質量遠大于電子質量,所以只能是電子圍繞原子核運動。由此推測原子結構為圖乙的 。
A.道爾頓模型　 B.棗糕模型　C.核式模型
乙
【參考答案】
任務驅動二
(1)不會
(2)C

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