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第一節 走進微觀
第十二章 小粒子與大宇宙　
知1－講
感悟新知
知識點
自然的尺度
1
1.自然界中的一切物體，都是由物質組成的。
2.了解物質的存在形式
感悟新知
3.了解物質的尺度
深入思考 宇宙是不是無限大？物質尺寸是不是能無限小？
知1－講
感悟新知
知1－講
深度理解
人類能觀測到的宇宙是有限的，能觀察到的最小物質的尺寸也是有限的。所以目前不可知宇宙和最小物質的尺寸。
知1－練
感悟新知
[ 期中·西安 ] 下列物體中，空間尺度最小的是( )
A．米粒
B．太陽
C．籃球
D．病毒
例1
知1－練
感悟新知
解 析： 選項中，物體按空間尺度由大到小的順序排列為太陽＞籃球＞米粒＞病毒。
解題秘方：根據人類對自然的尺度的認識解題。
答案：D
知1－練
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1.[ 一模·長春 ] 下列物體尺度最大的是( )
A．太陽
B．地球
C．銀河系
D．太陽系
C
感悟新知
知2－講
知識點
探索物質的組成
2
1. 問題 物質是由什么組成的。
水沖刷時間長了，會使石塊表面變得圓滑 銅像的手被摸多了，會變小、變光亮 鐵鏟用久了，會變薄
分析：石塊、銅像的手、鐵鏟……它們是很微小地逐漸散失的 猜想：大物體是由極小的物質粒子組成的
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知2－講
2. 古人的猜想
(1)“四元素說”： 古希臘人認為宇宙萬物由水、火、土、氣組成。
(2) “五行說”： 我們的祖先認為宇宙萬物由金、木、水、火、土組成。
知2－講
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知識鏈接
(1) 分子是組成物質的微粒(并不是組成物質的最小微粒 )。
(2) 分子能保持物質的化學性質。
(3) 分子是保持物質化學性質不變的最小微粒，它并不是指體積、空間、數目等方面的 “最小”。
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3. 科學觀點 物質通常是由分子或原子組成的。
(1)分子觀點的發展
1 古希臘哲學家德謨克里特認為宇宙萬物都是由原子組成的，原子是極微小的、不可分割的粒子
2 1811 年意大利科學家阿伏加德羅將保持物質性質不變的顆粒命名為“分子”
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知2－講
(2)探究物質是由分子組成的
(3)分子：能保持物質化學性質不變的最小微粒。
(4) 分 子的大小：把分 子看成球形，大多數分 子的直徑為 10 -10 m(0.1 nm)左右。
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分子很小 通常 1 cm3 的空氣中，約 有 2.7× 1019 個 分子，如果在一個容積為 1 cm3 的小盒子上開一個小孔，每秒讓1 億個空氣分子跑出來， 要 經 過 約 9 000年，小盒子中的分子才能全部跑出來 一滴水里含有約 15 萬億億個水分子。假如10 億人來數一滴水里面的水分子，如果每人每分鐘數 100 個，則需要約 3 0 000 年 分子很小，人們把它視為“小球模型”， 2 500 萬 個 水 分 子 一個 挨 一 個 地 排 成 一行，長約 1 cm
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深入思考 分子很小，能用常規測量工具測出其直徑嗎？
知2－講
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深度理解
可以用油膜法測量計算分子的直徑。如圖 1 所示，先測出一滴油酸的體積 V，使它在水面上形成厚度只有一層單分子的油膜，測出 油 膜 的 面 積 S，根據 d ＝ ，就可算出油膜的厚度，即分子的直徑。
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[ 期中·周口 ] 關于物質的構成，下列說法正確的是( )
A．分子的直徑很小，一般為 10-10 cm
B．可以借助光學顯微鏡觀察到分子
C．常見物質是由分子、原子構成的
D．大霧中，我們看到空氣中許多極小的水珠就是一個個小分子
例2
知2－練
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解題秘方：根據物質的組成和對分子的認識進行解答。
知2－練
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解析： 分子直徑數量級一般為 10 -10 m，故 A 錯誤；組成物質的分子體積非常小，如果將分子看成一個個的小球，其直徑只有百億分之幾米，一般顯微鏡看不到，必須使用超級電子顯微鏡進行觀察，故 B 錯誤；物質是由分子構成的，分子由原子構成的，即常見物質是由分子、原子構成的，故 C 正確；大霧中，我們看到空氣中許多極小的水珠不是一個個小分子，是許許多多的水分子結合在一塊形成的極小水珠，故 D 錯誤。
答案：C
知2－練
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2.[ 期中·西安 ] 關于對分子和原子的認識，下列說法正確的是( )
A． 光學顯微鏡無法觀察到分子和原子
B． 蘋果不是由分子或原子組成的
C．分子和原子沒有區別
D． 原子是由分子組成的
A
知3－講
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知識點
探索微觀粒子
3
1. 原子可分嗎？
實驗現象 英國物理學家湯姆孫發現了真空管的陰極可以發射電子
分析 電子是原子的組成部分。由于電子是帶負電的，而原子又是中性的，推斷出原子中還有帶正電的物質
結論 原子可再分
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知3－講
方法點撥
推理分析
原子內部結構用肉眼是無法直接觀察的。根據α粒子散射實驗結果中，絕大多數α粒子穿過金箔后，運動方向沒有改變，推測出原子內部很大部分是空的，少數α粒子發生了偏轉和極少數α粒子的偏轉角度較大推測原子中間有一個帶正電的核，它只占極小體積。
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2. 盧瑟福原子核式結構模型
(1) α 粒子散射實驗
知3－講
實驗 α 粒子散射實驗
操作 盧瑟福用 α 粒子轟擊金箔
現象分析 絕大多數 α 粒子穿過金箔后仍沿原方向前進，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°，有的甚至幾乎達到 180°，像是被金箔彈了回來
結論 原子內部很大部分是空的，原子中間有一個帶正電的核，它只占極小體積，卻幾乎集中了全部的質量，電子在核外較大空間繞核高速旋轉
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(2)盧瑟福原子核式結構模型
知3－講
模型圖 在原子的中心有一個很小的核，叫做原子核。原子的全部正電荷和絕大部分質量都集中在原子核。帶負電的電子在核外空間繞核旋轉
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3. 原子核還可以再分
知3－講
感悟新知
知3－講
方法點撥
模型法
在描述原子內部結構時，根據實驗結果，畫出了原子內部結構圖，構建了湯姆孫的原子結構模型和盧瑟福原子核式結構模型。其實，真實的原子內部結構并不能用肉眼或顯微鏡看到，我們畫出的只是模型，這里采用的是模型法。
知3－練
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氫原子是由原子核和一個電子構成的，關于氫原子的原子結構模型，下列四個選項中正確的是( )
例3
知3－練
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解析： 氫原子是由原子核和一個電子構成的，原子核位于原子的中心，質量很大，但體積很小，電子的質量很小，受原子核的吸引，繞核做高速運動，運動的空間很大，故 A 正確， B、 C、D 錯誤。
答案：A
知3－練
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3.[ 模擬· 濟南萊蕪區 ] 1911 年，盧瑟福在 α 粒子散射實驗的基礎上，提出了原子的核式結構模型。按照這一模型，原子的結構與下列選項中圖所示的各物體的結構最接近的是( )
D
走進微觀
組成
分子
物質
尺度
原子
核式結
構模型

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