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第七章 “从粒子到宇宙”知识精讲
本章目标解读
1. 知道常见的物质是由分子构成的。
2. 知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式模型。了解人
类探索微观世界的历程。
3. 了解人类探索太阳系及宇宙的历程，关注探索宇宙的一些重大活动。
4. 了解物质世界从微观到宏观的大致尺度.
5. 通过收集信息，了解一些新材料的特点及其应用,了解新材料的发
展给人类生活和社会发展带来的影响。
“从粒子到宇宙”知识精讲
从粒子
到宇宙
本章知识梳理
粒子
宇宙
静电现象
原子
分子动理论
核外电子
原子核
质子
中子
夸克
人类认识宇宙的过程
宇宙的结构
摩擦起电和两种电荷
分子
“从粒子到宇宙”知识精讲
1.物质是由大量分子组成
(1)分子的概念：能保持物质化学性质的最小颗粒叫分子。
(2)分子大小：一般分子直径的数量级为10－10m。
例如：水分子直径约为4×10-10 m
氢分子直径约为2.3×10-10 m
蛋白质分子图像
乙醇分子
【物质是由大量分子组成的，分子间有空隙。】
水分子
一、分子动理论
2.分子运动的实验证据
“从粒子到宇宙”知识应用
(1)二氧化氮气体的扩散
(2)红墨水在水中的扩散现象
大量实验说明气体和液体分子是运动的。
一、分子动理论
“从粒子到宇宙”知识精讲
2.分子运动的实验证据
大量事实证明：
【分子处于永不停息的运动中】
(3)科学家曾做过实验：把金块和铅块紧压在一起，五年后
切开，发现金和铅相互渗透了约1mm。
铅片
金片
温度越高，分子运动得越剧烈。
一、分子动理论
“从粒子到宇宙”知识精讲
3.分子间存在相互作用的压力和斥力
(1)分子间具有相互作用的引力
(2)分子间还具有相互作用的斥力
一、分子动理论
“从粒子到宇宙”知识精讲
一、分子动理论
分子动理论的初步知识：
【温度越高，分子的无规则运动就越剧烈。】
(1) 物质是由大量分子组成的，分子间有空隙。
(2) 分子在永不停息地做无规则运动。
(3) 分子间存在相互作用的吸引力和排斥力。
“从粒子到宇宙”知识精讲
二、原子的核式结构
1. 分子是有原子组成：
乙醇分子
蛋白质分子
“从粒子到宇宙”知识精讲
大分子
核外电子
中子
质子
原子
原子核
夸克
(不带电)
(带正电)
(带负电)
二、原子的核式结构
2. 分子、原子的结构
“从粒子到宇宙”知识精讲
汤姆生：发现电子的伟大人物
19世纪末，电学兴起，这提供了破坏原子的方法。在低压气体下放电，原子被分为带电的两部分。1897年，英国的汤姆生在研究该两部分电荷时，发现其一带负电（称为电子），而另一个较重的部分则带正电。这一事实说明原子不再是不可分割的。
二、原子的核式结构
3. 了解两位科学家
“从粒子到宇宙”知识精讲
卢瑟福的行星模型
原子由原子核和电子组成.原子核带正电，核外电子带负电，绕核高速运动。
二、原子的核式结构
行星模型
3. 了解两位科学家
“从粒子到宇宙”知识精讲
三、静电现象
1. 摩擦起电
经摩擦过的物体能够吸引轻小的物体，人们就说它带了“电”，或者说带了电荷。用摩擦的方式使物体带电，叫做摩擦起电。
“从粒子到宇宙”知识精讲
三、静电现象
1. 摩擦起电
“从粒子到宇宙”知识精讲
2. 两种电荷
电荷间的相互作用
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
三、静电现象
摩擦起电的实质：电子在物体间转移
“从粒子到宇宙”知识精讲
2. 两种电荷
三、静电现象
电荷间作用规律
利用电荷间作用规律检验物体带电性质
摩擦起电的实质：电子在物体间转移
“从粒子到宇宙”知识精讲
应用：验电器
1. 原理：同种电荷相互排斥
2. 作用：实验室里常用验电器来 。
检验物体是否带电。
三、静电现象
2. 两种电荷
原理：同种电荷相互排斥
宇宙诞生于约137亿年前的一次大爆炸。
　　宇宙起始于一个　　　 ,温度和密度都　　　,这时物质所处的状态至今无法描述.可能极不稳定。
　　爆炸是　　 ，涉及宇宙的全部　 　、　 　　、　 　。
　　爆炸导致宇宙处处　　　，温度　　　。温度降到一定程度时，逐步形成了行星和恒星、星系、星系团和超星系团等。　　
星系的谱线红移（哈勃定律）:
-------说明星系在远离我们而去。
-------证明宇宙在膨胀中。
四、宇宙探秘
“从粒子到宇宙”知识精讲
“原始火球”
非常高
整体的
物质
时间
空间
膨胀
下降
宇 宙
的结构
宇宙是一个有层次的天体结构系统
地球是太阳系中的一员
太阳是银河系中的一员
天文学中的长度单位
光年（l.y.）：光在真空中行进一年经过的距离。
天文单位(A.U.)：地球与太阳间的距离
四、宇宙探秘
“从粒子到宇宙”知识精讲
银河系图
五、生活 物理 社会
2004年，中国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。嫦娥工程分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。2007年10月24日18时05分，“嫦娥一号”成功发射升空，在圆满完成各项使命后，于2009年按预定计划受控撞月。2010年10月1日18时57分59秒“嫦娥二号”顺利发射，也已圆满并超额完成各项既定任务。2012年9月19日，月球探测工程首席科学家欧阳自远表示，探月工程已经完成嫦娥三号卫星和玉兔号月球车的月面勘测任务。
2019年1月3 日10时26分， 嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆、首次月背与地球的中继通信，开启了月球探测新篇章。
“从粒子到宇宙”知识精讲
新材料与应用
你了解哪些新材料？
纳米材料
超导材料
半导体
……
五、生活 物理 社会
第七章 “从粒子到宇宙”知识应用
马兴卫
吴中区碧波中学
2019年3月17日
一、典型问题辨析
1.走进分子世界
1．下列现象中，不能用分子动理论解释的是 （ ）
A．海绵很容易被压缩 B．湿衣服在阳光下逐渐晒干
C．春天，校园里花香扑鼻 D．酒精和水混合后总体积变小
2. 下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是 （ ）
A．空气中PM2.5超标形成雾霾 B．建筑工地上尘土飞扬
C．碟子中的酒精蒸发变少 D．两个干净的铅块粘在一起
“从粒子到宇宙”知识应用
A
C
一、典型问题辨析
3．夏日荷塘里荷花盛开，微风吹过，飘来阵阵
花香，这是__________现象，荷叶上的两滴
水珠接触后合成更大的一滴，这表明分子间
存在__________力．
4. 郭沫若曾写下《游武夷山泛舟九曲》的诗篇来赞美武夷山的秀美风景，其中的
诗句“幽兰生谷香生径，方竹满山绿满溪”最为脍炙人口。从物理学的角度来
看：“香生径”说明了花的芳香分子在＿＿＿＿＿＿＿运动，电冰箱里的食物
容易相互“窜味”，从物理角度分析，食物“窜味”属于＿＿＿＿现象。
做永不停息的无规则
“从粒子到宇宙”知识应用
吸引
扩散
扩散
5．科技馆内有一个“静电球”，当人触摸“静电
球”时，头发丝便会一根根地竖起，形成“怒
发冲冠”的景象，如图所示．这是由于头发丝
带有＿＿＿＿＿＿（选填“同种”或“异种”）
电荷而相互＿＿＿＿＿＿（选填“吸引”或
“排斥”）的结果．
排斥
一、典型问题辨析
6．有些建筑物的顶端有避雷针，避雷针是针状金属物，它可以利用尖端放电，
把云层所带的电荷导入大地，若云层带正电，那么尖端放电时，避雷针中自
由电子的运动方向是＿＿＿＿＿＿＿＿。（选填“从云层到大地”
或“从大地到云层”）
“从粒子到宇宙”知识应用
从大地到云层
2.静电现象
同种
一、典型问题辨析
2.静电现象
7. A、B是两个轻质泡沫小球，C是用毛皮摩擦过的橡胶棒，A、B、C三者之间
相互作用时的场景如图所示．由此可以判断 （ ）
A．小球A带正电 B．小球B带正电
C．小球B可能不带电 D．小球A可能不带电
“从粒子到宇宙”知识应用
D
一、典型问题辨析
8．如图所示，甲、乙是两个相同的验电器，带有等量电荷，甲带正电，乙带负电，金
属箔片都处于张开状态．下列说法错误的是＿＿＿＿．
A．若用橡胶棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片的夹角不变
B．若用玻璃棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片的夹角不变
C．若用金属棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片的夹角不变
D．若用金属棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片全都闭合
2.静电现象
C
“从粒子到宇宙”知识应用
一、典型问题辨析
3.探索更小的微粒、宇宙探秘
10.上层的粒子由下层的粒子构成，下列选项中正确描述物质结构的是 ( )
A B C D
9. PM2.5是指大气中直径小于或等于25μm的颗粒物，是造成雾霾天气的主要原因
之一。把它和电子、原子核、分子等粒子一起按照空间尺度由大到小排序，以
下排列正确的是 ( )
A.PM2.5 分子 原子核 电子 B.分子 PM2.5 原子核 电子
C.分子 原子核 PM2.5 电子 D.分子 原子核 电子 PM2.5
A
A
“从粒子到宇宙”知识应用
11.建立模型在科学研究中有着重要的作用，
模型可以帮助人们认识和理解一些不能直
接观察到的微观结构。如图是某原子结构
模型，它表示了原子核在原子中所占体积
很小，＿＿ ＿在核外空间高速运动。
电子
一、典型问题辨析
3.探索更小的微粒、宇宙探秘
“从粒子到宇宙”知识应用
12.下图中的大圆、中圆、小圆分别表示银河系、太阳系、地月系，其中能正确表
示它们之间层次关系的是 ( )
A
一、典型问题辨析
3.探索更小的微粒、宇宙探秘
二、基本实验
13. 在一杯水中滴入红墨水，静置一段时间后发现整杯水变红， 此现象说明分子在＿＿．将两块表面干净的铅块压紧后，即使在铅块下面挂了物体也不会将它们拉开（如图所示），说明分子间存在＿＿（选填“引力”或“斥力”）．
引力
14. 如图所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气．演示氧化扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在＿＿＿方．（选填“上”或“下”），抽掉玻璃板后，在常温下经过＿＿＿（选填“30s”、“1min”或“20min”）可以明显观察到上下两个瓶子内气体的颜色变均匀．
20min
“从粒子到宇宙”知识应用
运动
下
15. 如图甲所示，在一端封闭、一端开口的细玻璃管内，下半部倒入水，在水的上面注入酒精且注满，用胶塞塞住管口，将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置，发现的问题是___________________,这一现象说明了分子间存在________.
二、基本实验
“从粒子到宇宙”知识应用
酒精和水的总体积减小
空隙
起电顺序（正→负） 有机 玻璃 玻璃 毛皮 丝绸 纸 金属 硬橡胶 石蜡 涤纶 硬塑料 聚乙烯 聚丙烯
16．摩擦起电跟物质的种类有很大关系，严格说来，与物质的结构和化学成分有关．各种物
质中的电子脱离原子所需要的能量是不同的．因此，不同物质的起电顺序是不同的，
见下列起电顺序表：
根据你所学的摩擦起电知识和起电顺序表，判断下列说法正确的是 ( )
A．跟纸摩擦过的硬橡胶棒带正电
B．跟纸摩擦过的玻璃棒带负电
C．跟涤纶摩擦过的硬橡胶棒带正电
D．跟涤纶摩擦过的玻璃棒带负电
2.静电现象
“从粒子到宇宙”知识应用
二、基本实验
C
“从粒子到宇宙”知识应用
17．关于粒子和宇宙，有下列认识，其中正确的是 （ ）
A．分子间仅存在吸引力，不存在排斥力
B．在质子、电子和原子中，尺度最小的是质子
C．根据银河系的直径大约为8万光年，可知光年是时间单位
D．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法
18.关于粒子和宇宙的说法正确的是 （ ）
A.汤姆生发现了电子，卢瑟福建立了原子的核式结构模型
B.宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星是绝对不动的
C.雪花漫天飞舞，说明分子在做无规则运动
D.水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在引
三、综合问题类
D
A
“从粒子到宇宙”知识应用
19. 雾霾天气--空气中含有较多的细颗粒物．PM2.5表示大气中粒径小于或等于2.5μm的细颗粒物的含量，这个值越高，就代表空气污染越严重．
细小颗粒物的形成，人为的因素是各种燃料的不完全燃烧，其来源包括发电、冶金、纺织印染等各种工业过程中排放的烟尘以及各类交通工具排放的尾气．
细小颗粒物粒径小，含大量的有毒、有害物质，且在大气中可以长时间、大范围的漫游、悬浮，吸入人体会对呼吸系统、心肺甚至大脑造成伤害．
世界卫生组织规定：每立方米PM2.5小于10μg（1μg=10-6g）为安全值．
（1）PM2.5在大气中的漫游 （填“是”或“不是”）分子无规则运动；
（2）2018年某日下午，苏州市出现雾霾天气，空气监测PM2.5为107μg/m3，即相当于100m3空气中细颗粒物的质量为 g，全市笼罩在浮尘中，给出行的市民带来不便．
（3）下列措施中，你认为改善雾霾天气不可行的是 ．
A．关闭所有排放烟尘的工厂，不得生产 B．提倡选择公共交通出行，少开小汽车
C．推广使用优质无烟型煤、低硫型 D．国家加大光伏发电、风力发电的建设．
不是
1000
A
三、综合问题类
谢谢同学们观看
“从粒子到宇宙”知识应用
关于人类对世界的探索和认识，下列说法正确的是 （ ）
A．原子由原子核和核外电子组成，原子核不可再分
B．对分子运动的研究只能借助光学显微镜
C．伽利略利用自制的望远镜进行了大量天文观测，支持了哥白尼的“日心说”
D．构成宇宙的星系有的是运动的，有的是静止的
二、综合类
答案：C
1．干燥的冬天，化纤衣服很容易吸附灰尘，这是衣服因为摩擦带了_______，从而具有了______________轻小物体的性质。
答案：电（电荷） 吸引
“从粒子到宇宙”知识应用
“从粒子到宇宙”知识应用
“从粒子到宇宙”知识应用

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