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12.1 走进微观
情境创生　1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
（1）根据实验现象,卢瑟福提出“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构”,卢瑟福所说的“很小的结构”指的是　　　　　。
（2）1 μm金箔包含了3 000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,该现象可以说明下列两种说法中的　　　　　（选填字母）。
A.原子的质量是均匀分布的
B.原子内部绝大部分空间是空的
（3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒子散射实验,你认为原子结构为　　　　　（选填字母）。
【基础堂清】
1.1911年,　　　提出了　　　结构模型。20世纪初,科学家发现原子核是由　　　和
　　　组成的。
2.科学家观察组成物质的分子结构,需要借助 （　　）
A.普通光学显微镜 B.超级电子显微镜
C.高倍天文望远镜 D.大型强子对撞机
3.　如图所示的模型图中,正确表示了氢原子结构的是 （　　）
【素养日清】
4.下列说法中正确的是 （　　）
A.空气中细小的灰尘就是分子
B.大雾中,我们看到空气中许多极小的水珠就是一个个小分子
C.把一块铜块锉成极细的铜屑就是铜分子
D.由于分子非常小,人们无法直接用肉眼进行观察
5.　静置的密封容器内只有氢气,若以表示氢气分子,下列图中最能代表容器内氢气分子分布的是 （　　）
　　A　　　　 B　　　　 C　　　　　D
6.分子很小,1 cm3的水中有3.35×1022个水分子,试估算一个水分子的质量。若全世界有60亿人,每人每秒数一个,约需要多长的时间 （ρ水=1.0×103 kg/m3）
【参考答案】
情境创生
(1)原子核
(2)B
(3)C
基础堂清
1.卢瑟福　原子核式　质子　中子
2.B　3.A
素养日清
4.D
5.A　解析:静置的密封容器内只有氢气,氢气没有固定的形状和体积,且分子间距大,会充满整个容器,故A符合题意。
6.解:1 cm3水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×10-6 m3=10-3 kg
一个水分子的质量:
m水分子=≈3.0×10-26 kg
需要的时间:t= s≈5.6×1012 s12.2 看不见的运动
【基础堂清】
1.　中国的茶文化在古代已名扬世界。如图所示,泡一杯庐山云雾茶,我们能闻到淡淡的茶香,这属于　　　现象;用开水泡茶出茶色更快,这是因为分子的　　　运动快慢与温度有关。
2.图中气体容易被压缩,说明气体分子间隙较　　　　　（选填“大”或“小”）,但压到一定程度就压不动了,说明分子间存在　　　　　。
3.当分子间相距为10-10 m时,分子引力与斥力相等;当分子间距离小于10-10 m时,　　　　　力起主要作用,当分子间距离大于10-10 m时,　　　　　力起主要作用。
4.下列现象中,能说明分子在做无规则运动的是 （　　）
A.麦浪起伏 B.尘土飞扬
C.花香四溢 D.大雪纷飞
5.将10 mL的水与10 mL的酒精相混合,混合后水和酒精的总体积小于20 mL,这表明 （　　）
A.分子之间有空隙
B.分子之间存在着相互作用的斥力
C.分子之间存在着相互作用的引力
D.分子是在不停息地做无规则运动的
6.有人做了这样一个实验：把金片和铅片紧压在一起,放置5年后再把它们分开,可以看到它们相互进入约1 mm。这个实验说明 （　　）
A.分子是由原子构成的
B.分子是运动的
C.分子间存在引力
D.分子间存在斥力
7.如图所示,量筒里装一半清水,用细管在水的下面注入硫酸铜的水溶液。由于硫酸铜溶液比水的密度大,会沉在量筒的下部,静置多日后可以看到　　　　　。这个现象说明　　　　　。
8.　甲、乙两个相同的透明玻璃水杯,盛有质量相等、温度不同的纯净水,其中一杯是80 ℃的热水,另一杯是5 ℃的冷水,它们都静静地放置在水平桌面上。同时向两个水杯中各滴入一滴蓝墨水,过几分钟后观察到如图所示的现象。
变式①　甲、乙两个水杯中,盛有热水的是　　　　　杯。
变式②　该实验说明分子无规则运动的剧烈程度与　　　　　有关;物体的　　　　　越高,分子运动越剧烈。
【素养日清】
9.科学工作者用海藻提取物制成可食用薄膜,将水封装在薄膜中做成“水球”,可直接吞服解渴,如图所示。图中薄膜没有破裂是因为 （　　）
A.薄膜的分子间有引力
B.薄膜的分子间有斥力
C.薄膜的分子静止不动
D.薄膜的分子间没有空隙
10.下列有关分子动理论的说法正确的是 （　　）
A.“破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力
B.松软的大馍用手一捏体积会大大缩小,这说明分子间存在空隙
C.在空调房吸烟时,会看到烟雾在空中弥漫,这是分子的无规则运动
D.用热水比用冷水更容易去掉衣物上的污渍,说明温度越高,分子的无规则运动越剧烈
11.同学们做作业时,有时会用透明胶带把错处揭掉,在操作时往往把胶带用力抹一下使之与纸紧贴,才能容易将错处的纸揭掉一层,为什么
12.　观察实验,完成填空。
（1）如图甲,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满。封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,观察液面的位置,混合后与混合前相比,总体积变小。说明分子间存在　　　　　。
（2）图乙同学打开香水瓶盖,很快就闻到香水的香味,说明：　　　　　。
（3）如图丙,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,在离开水面时,观察到弹簧测力计示数变大的原因是　　　　　。
13.　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,我们观察到红棕色气体逐渐进入上面的瓶子,下面的瓶子颜色逐渐变淡,最后两个瓶子的颜色均匀。
（1）物理学中把这个现象叫作扩散现象。
（2）小阳建议：把装有二氧化氮气体的瓶子放在装有空气的瓶子的上面,这样做既能表明上述观点,还可以使实验现象更明显。你认为小阳的建议　　　　　（选填“能”或“不能”）采纳,因为　　　　　。
（3）扩散现象跟人们的生活密切相关,它有时对人们有利,有时又对人们有害,请你分别列举生活中关于扩散现象有利和有害的实例。
有利：　　　　　。
有害：　　　　　。
【参考答案】
基础堂清
1.扩散　热
2.大　斥力
3.斥　引
4.C　5.A　6.B
7.界面模糊不清　分子在不停地做无规则运动
解析:由分子动理论可知,水分子和硫酸铜分子在不停地做无规则运动,所以上面的水分子要向下运动,进入硫酸铜溶液中,同理硫酸铜分子向上运动,进入上面的水中,过一段时间就会发现,界面模糊不清,时间越长,两者混合得越均匀。
8.乙　温度　温度
素养日清
9.A
10.D　解析:“破镜难重圆”是因为分子间的距离太大,已经失去了相互的作用力,故A错误;在固体中,分子间的作用力比较强,用手捏大馍,体积变小,是压强增大导致的,故B错误;在空调房吸烟时,会看到烟雾在空中弥漫,这是固体颗粒的运动,不是分子的运动,故C错误;用热水比用冷水更容易去掉衣物上的污渍,说明温度越高,分子的无规则运动越剧烈,故D正确。
11.答:用力抹胶带可以缩小胶带分子与纸分子间的距离,使胶带分子与纸分子间产生较大的引力,这种较大的引力可以将错处的纸揭掉一层。
12.(1)空隙　分子在不停地做无规则运动
(3)分子间存在引力
解析:(1)水和酒精充分混合,混合后的总体积变小,说明分子间存在空隙。
(2)图乙中,闻到香水的香味,发生了扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。
(3)因为玻璃下表面和水接触,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。
13.(2)不能　二氧化氮的密度大于空气,在重力作用下也会出现相同的现象,不能说明分子在不停地做无规则运动
(3)花香四溢　 煤气泄漏12.3 探索宇宙&12.4 跨学科：弘扬科学家精神
【基础堂清】
1.在宇宙探索的过程中,　　　（选填“托勒密”或“哥白尼”）创立了“日心说”。现代天文学研究表明,太阳不是宇宙的中心。天体之间相距很远,天文学中常用　　　作为长度单位。如图所示,向粘有金属小颗粒的气球中打气时,任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离。同理,我们观察到所有的星系正在远离我们而去,我们就会得出宇宙正在　　　（选填“膨胀”或“收缩”）的结论。
2.宇宙是一个有　　　　　的天体结构系统。宇宙大千世界,从宏观到微观,从天体到原子,似乎都有那么多惊人的相同规律。如图所示的是太阳系模拟图,行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转,这与　　　　　（填科学家）的原子核式结构模型十分相似,其中原子核相当于太阳,绕核运动的　　　　　就相当于行星。
3.在太阳系中,属于恒星的是 （　　）
A.太阳 B.地球 C.月球 D.土星
4.下列说法正确的是 （　　）
A.在天文学中,用“光年”作为时间单位
B.太阳是宇宙的中心,地球是太阳的一颗行星
C.夸克是由比其更小的质子和中子构成的
D.质子带正电,中子不带电,它们是由更小的粒子夸克组成的
5.下列关于宇宙的说法不正确的是 （　　）
A.我们生活的地球只是太阳系中的一员
B.谱线“红移”说明别的星系在与我们逐渐靠近
C.太阳系属于银河系
D.银河系属于总星系
6.　关于宇宙大爆炸,下列说法错误的是 （　　）
A.宇宙诞生于距今约150万年前的一次原始火球大爆炸
B.大爆炸宇宙模型认为,“原始火球”的温度和密度高得无法想象
C.“原始火球”的爆炸导致宇宙空间处处膨胀,温度则相应下降
D.根据宇宙大爆炸理论可推知,所有星系都在背离我们运动
【素养日清】
7.　黑洞是宇宙中质量很大的天体。如图,两恒星1、2发出的光在经过某黑洞附近时发生了弯曲之后射向地球,地球上的人类观测到恒星1的位置比原位置　　　　　（选填“偏高”“偏低”或“不变”）;若在黑洞的位置用一个光学元件代替它对光的作用（光学元件的尺寸可大于黑洞）,该光学元件为　　　　　。
8.2011年诺贝尔物理学奖颁给了施密特等三人,因为他们发现了宇宙正在加速膨胀。宇宙在加速膨胀说明 （　　）
A.有能量在推动宇宙膨胀
B.宇宙中各星系的运动状态不变
C.宇宙中各星系的距离保持不变
D.宇宙中各星系受到平衡力作用
9.我国科学家身上蕴藏了哪些优秀的科学精神
【参考答案】
基础堂清
1.哥白尼　光年　膨胀
2.层次　卢瑟福　电子
3.A　4.D　5.B　6.A
素养日清
7.偏高　凸透镜
8.A　解析:宇宙正在加速膨胀,需要有能量推动宇宙膨胀,故A正确;宇宙正在加速膨胀,宇宙中各星系的运动状态不断发生变化,故B错误;宇宙在膨胀,宇宙中各星系的距离不断变大,故C错误;宇宙在加速膨胀,根据牛顿第一定律可知宇宙受力不平衡,故D错误。
9.答:①具有家国情怀;②执着追求,勇于奉献;③探索自然,始于志趣。

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