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第十二章 小粒子与大宇宙 章末复习
一、知识框架梳理
二、核心知识点回顾
（一）走进微观世界
物质的微观构成：
物质由分子组成，分子是保持物质化学性质的最小微粒，直径约 10 米（0.1 纳米）。
分子由原子构成，如水分子（H O）由 2 个氢原子和 1 个氧原子组成。
原子结构：中心是带正电的原子核（含质子和中子），核外是带负电的电子，整体呈电中性。质子带正电，中子不带电，电子带负电，质子数决定原子种类。
探索历程里程碑：
古代：德谟克利特提出 “原子不可分割” 猜想，墨子提出 “端” 的概念。
近代：道尔顿提出原子学说（实心球体模型）；汤姆生发现电子（葡萄干布丁模型）。
现代：卢瑟福通过 α 粒子散射实验提出原子核式结构模型；玻尔、薛定谔完善原子理论。
（二）看不见的运动
分子运动与物质状态：
固态：分子排列紧密，仅在固定位置振动，有固定体积和形状。
液态：分子间隙较大，可自由移动，有固定体积但无固定形状，能流动。
气态：分子距离极大，作用力微弱，无固定体积和形状，易压缩、流动性强。
状态变化本质：分子间隙和运动剧烈程度随温度变化而改变。
扩散现象：
定义：不同物质分子相互接触时彼此进入对方的现象（如墨水滴入清水、花香扩散）。
本质：证明分子在永不停息地做无规则热运动，温度越高，运动越剧烈，扩散越快。
范围：气体、液体、固体均能发生扩散（固体扩散最慢）。
分子间作用力：
同时存在引力和斥力，力的大小与分子间距相关：
间距 = 平衡距离：引力 = 斥力，分子平衡。
间距 <平衡距离：斥力> 引力，表现为斥力（难压缩）。
间距 > 平衡距离：引力 > 斥力，表现为引力（难拉伸）。
间距 > 10 倍直径：作用力可忽略（如气体分子）。
（三）探索宇宙
宇宙尺度层级：
太阳系：以太阳为中心，包括八大行星（水、金、地、火、木、土、天王、海王）、矮行星、卫星等。地球是唯一已知有生命的行星，太阳通过核聚变提供能量。
银河系：直径约 10 万光年的旋涡星系，太阳系位于猎户座旋臂，距银心约 2.6 万光年，由数千亿颗恒星、气体和尘埃组成。
宇宙：由无数星系组成，星系团→超星系团构成大尺度结构，目前处于膨胀状态。
现代探索成果：
观测设备：詹姆斯 韦布望远镜（探测 130 亿光年外星系）、中国天眼 FAST（发现超 1000 颗脉冲星）、欧几里得任务（研究暗物质和暗能量）。
深空探测：嫦娥六号（月球背面采样返回）、天问二号（小行星探测）、欧罗巴快帆船（寻找木卫二生命）。
技术突破：火箭回收技术（星舰 “筷子夹火箭”）、商业空间站（“避风港 1 号”）、太空互联网服务（星链）。
（四）科学家精神
核心内涵：
求真探索：如哥白尼提出 “日心说”，哈勃发现宇宙膨胀。
严谨求实：伽利略实验验证理论，屠呦呦反复试验提取青蒿素。
创新突破：爱因斯坦提出相对论，霍金研究黑洞理论。
奉献合作：居里夫人研究放射性物质，人类基因组计划全球协作。
爱国担当：钱学森回国效力，中国航天团队攻坚克难。
跨学科价值：推动各领域创新，如航天工程融合物理、材料、计算机等学科，体现科学无边界的协作精神。
三、典型例题解析
例题 1：微观粒子构成
题目：关于物质的构成，下列说法正确的是（ ）
A. 分子是不可再分的最小微粒
B. 原子由原子核和核外电子组成，原子核带负电
C. 质子和中子构成原子核，质子带正电
D. 不同原子的核外电子数一定不同
解析：
A 错误，分子可再分为原子；B 错误，原子核带正电；C 正确，原子核由质子（正电）和中子（不带电）组成；D 错误，不同原子可能有相同电子数（如离子）。
答案：C
例题 2：分子运动现象
题目：下列现象不能说明分子在做无规则运动的是（ ）
A. 炒菜时闻到香味
B. 扫地时灰尘飞扬
C. 红墨水在水中扩散
D. 堆煤的墙角变黑
解析：
A、C、D 均为分子扩散现象，说明分子运动；B 中灰尘是宏观物体，飞扬是机械运动，不能说明分子运动。
答案：B
例题 3：宇宙结构与探索
题目：关于太阳系和宇宙的说法，错误的是（ ）
A. 太阳系以太阳为中心，八大行星绕太阳公转
B. 银河系是由恒星、气体和尘埃组成的庞大星系
C. 詹姆斯 韦布望远镜能探测宇宙早期星系
D. 宇宙是静止的，星系之间距离不变
解析：
D 错误，哈勃定律证明宇宙在膨胀，星系间距离不断增大；A、B、C 均正确。
答案：D
四、易错点辨析
分子与原子的混淆：分子是保持化学性质的最小微粒，原子是化学变化中的最小微粒，分子可再分而原子在化学变化中不可再分（但原子本身有复杂结构）。
宏观运动与分子运动的区别：灰尘飞扬、柳絮飘移是宏观物体的机械运动，不属于分子热运动；扩散、气味传播才是分子运动的证据。
分子作用力的理解：分子同时存在引力和斥力，并非 “拉伸时只有引力，压缩时只有斥力”，而是两种力的大小对比发生变化。
宇宙尺度的误解：太阳系属于银河系，银河系属于宇宙，不可将 “宇宙 = 银河系” 或 “太阳系是宇宙中心”，地球只是太阳系中的一颗行星。
五、综合应用与拓展
微观与宏观的联系：
物质的宏观性质由微观结构决定，如金属导电性（自由电子运动）、金刚石硬度（碳原子紧密排列）、气体易压缩（分子间隙大）。
科技与探索的结合：
人工智能（如 Zoobot 算法处理星系数据）、新材料（轻质耐高温材料用于探测器）、新能源（核能为深空探测供能）推动宇宙探索发展。
科学家精神的实践：
在学习中培养质疑精神（如验证 “温度影响扩散速度”）、合作能力（小组完成科学实验）、创新思维（设计简易观测装置）。
六、复习建议
构建知识网络：用思维导图串联 “微观粒子结构→分子运动规律→宇宙尺度层级→探索技术进展” 的逻辑链。
实验回顾：重做扩散实验（观察温度对墨水扩散的影响），模拟原子结构模型，加深对微观世界的直观认识。
联系生活实例：解释常见现象（如湿衣服晾干、气体压缩），将微观理论与宏观现象对应。
关注科技动态：查阅最新航天新闻（如天问二号进展），体会科学探索的持续性。
强化计算训练：练习分子大小估算（如 1 滴水中的分子数）、宇宙尺度换算（光年与米的转换）。
2024沪科版物理八年级全册
章末复习
第十二章 小粒子与大宇宙
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
走进微观
自然的尺度：宇宙、星系、地球、分子、原子、原子核、电子
物质的组成：物质是由______或______组成的
微观粒子
分子：①保持物质化学性质不变的最小微粒
②体积小、质量小、数目巨大、不同物质分子大小不同
原子
原子核
______（带正电）
中子（_______）
______（带负电）
分子
原子
质子
不带电
电子
知识点一 走进微观
方法思想
原子很小，其结构不能用肉眼直接观察到，因此建立模型能直观、清楚地帮助人们认识与理解，该方法称为模型法。
原子核式结构模型
看不见的运动
分子是运动的
物质中的分子在_________地做无规则运动
温度越_____，分子运动越剧烈
分子间有空隙：水和酒精混合后总体积______
分子间存在作用力
物体很难被拉开，说明分子间存在______
物体很难被压缩，说明分子间存在______
知识点二 看不见的运动
永不停息
高
变小
引力
斥力
扩散现象
识别扩散现象的方法
(1)区分分子与宏观物体：能用肉眼直接看到的物体，无论多小都不是分子，它们的运动一定不是分子的运动。
(2)区分是自发的运动还是外力引起的运动：分子的运动是自发的，并不是由外力(如重力、风力等动力)作用引起的。
(3)特例：吸烟所产生的烟雾是肉眼可见的微小颗粒物，不是分子，因此烟雾在房间内弥漫不能算是扩散现象。但香烟燃烧时还会产生气体，这些气体充满房间，是扩散现象。
方法思想
分子间是否有空隙，用肉眼并不能观察到，但我们可以将分子间有空隙这个事实转换为一些可以观察到的宏观现象，这里运用了转换法。通过宏观的扩散现象来推测不易感知的分子运动，也运用了转换法。
物质三态的特征比较
状态及模型图 分子间距离 分子间作用力 分子运动情况 宏观特征
固态
液态
气态
很小
比固态稍大
很大
很大
较大
十分微弱，可以忽略不计
只能在平衡位置附近做无规则振动
既可以在平衡位置附近振动，又可以滑动位置
无规则运动
有一定的体积和形状，无流动性
有一定的体积，无固定的形状，有流动性
无固定的体积和形状，有流动性
分子动理论
常见的物质由大量分子构成。
分子在不停地做无规则运动，分子间有空隙，存在着相互作用力。
用分子动理论解释现象
基本观点 相关现象 分子在永不停息地做无规则运动 分子间有间隙 分子间存在引力和斥力 引力
斥力
①闻到香味;②湿衣服晒干;③墙角堆煤处留下黑印;④加糖后整杯水变甜;⑤滴墨后整杯水变色;⑥樟脑丸变小等
①不同液体混合后总体积变小;②物质的热胀冷缩现象;③气体能被压缩后储存在钢瓶中等
①铅柱紧压后结合在一起;②相互靠近的两滴水融合成一滴水等
固体、液体不易被压缩等
知识点三 探索宇宙
宇宙的结构
银河系
河外星系
太阳系
其他恒星系
太阳
八颗行星
卫星、小行星、彗星和流星
探索太空：
“地心说”→“日心说” →飞向太空
1.生活中一些常见的现象(1) 打开白酒瓶或醋瓶，可闻到酒香或酸味；(2) 走过面包房，可闻到面包香味；(3) 将红墨水滴入水中，水会变红。你认为下列关于物质微观结构的模型，哪种能较好地解释上述现象？（ ）
A.物质由微小的颗粒组成，颗粒之间是有空隙
B.物质由微小的颗粒组成，各个颗粒是紧靠着排在一起
C.物质由微小的颗粒组成，各个颗粒是不停地运动
D.物质由微小的颗粒组成，颗粒之间存在相互作用的斥力
C
课堂练习
2.下列事例中，能表明分子在不停的做无规则运动的是（ ）
A.扫地时，灰尘四起
B.花开时，花香满园
C.下雪时，雪花飘飘
D.刮风时，黄沙扑面
B
3.一百多年来，科学家们一直在微观世界领域不懈地探索着。下列微粒按空间尺度从大到小排列的顺序是（ ）
A.分子 夸克 质子 电子
B.分子 原子核 质子 夸克
C.原子核 电子 质子 分子
D.分子 原子 电子 原子核
B
4.1911年著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了实验。在用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔时发现：
(1)大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；
(2)一小部分α粒子改变了原来的运动方向；
(3)有极少部分α粒子被弹了回来。
下列对原子结构的认识错误的是（ ）　　
A.原子核体积很小 B.原子是实心的球体　　
C.原子内部有很大的空间 D.原子核带正电
B
5.关于原子核式结构模型看法，下列说法正确的是（ ）
A.原子是由原子核和核外夸克组成
B.原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成
C.组成原子核的质子带负电，中子不带电
D.夸克是由比其更小的质子与中子组成
B
6.下列关于宇宙的认识中，说法正确是（ ）A.宇宙中天体的位置是始终不变的
B.宇宙是方形的
C.哥白尼创立的“日心说”
D.太阳就是宇宙的中心
C
通过本节课的学习，你收获了什么？
谢谢观看！

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