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探索更小粒子 宇宙探秘学案
学习目标：
知道分子是由原子组成，原子可以再分。
知道原子结构模型，原子核带正电，核外电子带负电。
原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，质子和中子由更小的微粒夸克组成。
4、知道宇宙的起源，宇宙的层次性，宇宙处在膨胀中。
5、明确普线谱线红移的意义。知道天文单位光年的意义。
学习重难点
重点：知道原子结构模型，原子的组成及带电情况，宇宙的层次性
难点：原子结构模型，谱线红移
考点解析
认识原子及组成
分子是由_______组成，1897年________发现了电子，说明原子可以再分。
原子是由________和__________组成，原子核是由________、_____组成，原子核带_____电，核外电子带_____电，原子核又由____和中子构成，质子带______电，中子______电，正常情况下，核外电子数 与核内质子数______，正负电荷相互抵消，原子呈中性，不显电性。
质子和中子由更小的微粒_______组成。
摩擦起电的原因：________的转移，得到电子显____电，失去电子显_____电。
宇宙探秘
宇宙的起源：起源一次大爆炸。
宇宙是一个由_______的天体系统，由小到大：地月系、______、
_________、__________，总星系等。
3、光年，是衡量天体之间距离的长度单位：1光年=9.46×1015米
4、宇宙处在膨胀中，有力的证据是________红移。
经典命题
1．关于原子和原子结构，下列说法中正确的是（　　）
A．原子是由原子核和核外电子构成的
B．原子的质量都集中在电子上
C．原子不可再分
D．原子结构类似实心球
2．2019新型冠状病毒（2019-nCOV）因2019年武汉病毒性肺炎病例而被发现，2020年1月12日被世界卫生组织命名。新型冠状病毒是以前从未在人体中发现的冠状病毒新毒株，那么它有多大呢？冠状病毒粒子呈不规则形状，直径约60~220nm。根据你的理解，下列按空间尺度的数量级由大到小排列的是（　　）
A．银河系、地球、原子、新冠病毒毒
B．太阳系、银河系、分子、新冠病毒毒株
C．太阳系、地球、电子、分子 新冠病毒毒株
D．银河系、地球、新冠病毒毒株、分子、原子核
3．科学技术迅猛发展，人类观测的视野朝着宏观和微观两个方面不断延伸，大到宇宙小到夸克，空间尺度大小各异，下列选项中尺度最小的是（　　）
A．病毒 B．原子 C．电子 D．分子
4．在α粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型的科学家是（　　）
A．伽利略 B．卢瑟福 C．汤姆孙 D．道尔顿
5．关于微观粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　）
A．汤姆生发现电子，从而揭示了原子核是可以再分的
B．卢瑟福建立了原子核式结构模型
C．质子和中子都是不带电的粒子
D．天体和微观粒子都在不停地运动，太阳是行星
6．下列粒子中带正电的是（ ）　
A．电子 B．中子 C．原子 D．质子
7．下列有关原子的说法错误的是（　　）
A．摩擦起电的实质是正电荷发生了转移
B．常见的物质是由分子、原子构成的
C．通常情况下原子整体不显电性
D．原子核带正电，核外电子带负电
8．下列说法中正确的是（　　）
A．原子核内的质子数不一定等于其核外电子总数
B．固体金属密度较大，所以固体分子间不存在空隙
C．科学家们已普遍确认质子、中子和电子是原子内最小的微粒
D．一切分子都在永不停息地做无规则的运动，且温度越高分子运动越剧烈
9．以下组成物质的微观粒子，最小的是（　　）
A．夸克 B．质子 C．中子 D．原子核
10．结合下面四种原子的结构示意图，下列关于原子结构的说法正确的是（ ）
A．所有的原子核都是由质子和电子组成
B．所有原子核的中子数与质子数相等
C．中性原子的电子数与质子数相等
D．所有的原子都是由电子、质子、中子组成
拓展提升
11．若把原子、原子核、电子看成球体，原子半径的数量级为10-10m， 原子核半径的数量级为10-15m，电子半径的数量级小于10-9nm。按尺度从大到小的排序是（ ）
A．原子 原子核 电子
B．电子 原子 原子核
C．原子核 原子 电子
D．原子 电子 原子核
12．用科学战胜病毒就要对微观领域进行深入研究，病毒是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的非细胞形态。下列微粒按空间尺度从大到小顺序排列的是（　　）
A．病毒、质子、原子、夸克 B．夸克、病毒、原子、质子
C．病毒、原子、质子、夸克 D．原子、病毒、夸克、质子
13．关于小粒子和大宇宙，人类从未停止过探索，下列认识中正确的是（　　）
A．宇宙是一个有层次的天体结构，恒星是绝对不动的
B．物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是可分的
C．电子、原子、新冠病毒是按空间尺度由大到小排列的
D．固体、液体很难被压缩是因为分子间存在引力
14．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　）
A．太阳是宇宙的中心，太阳是绝对动的
B．原子是由质子和中子组成，质子带正电，中子带不带电
C．水和酒精均匀混合后总体积变小，因为分子间存在空隙
D．胶水可以把两张纸黏在一起，因为分子间只存在引力
15．随着科技的发展，新材料新技术不断涌现，人们对物质结构的研究越来越深入。原子核是由______和中子组成的；根据物质的导电性能不同，人们把物质分为导体和绝缘体，以及介于导体和绝缘体之间的______。
16．在探索微小粒子的历程中，科学家们用一系列高能物理实验证实了大量微小粒子的存在。在原子、夸克、质子、分子、α粒子等微观粒子中，空间尺度最小的是______。如图，原子的核式结构模型与太阳系的结构最为接近，带负电的___________在不同的轨道上绕着中心运动，就像地球绕着太阳运动一样。
17．如图所示是碳原子的结构示意图。在通常情况下，原子核带的________电荷与核外电子所带的_______电荷在数量上相等，因此整个原子对外不显电性。
18．1909年，卢瑟福提出了原子核式结构模型：原子是由位于原子中心的__________和绕核高速运动的________组成的，其中前者带______电，后者带______电。
19．常见的物质由分子组成，分子由______组成；原子是由原子核和核外______组成；原子核是由带正电的______和不带电的______组成。
20．如图，是太阳系模型图，行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转，这与原子______模型十分相似，其中______相当于太阳，绕核运动的______就相当于行星。
21．为了方便彼此间的交流，国际上建立了一套统一的计量单位体系，叫国际单位制。在国际单位制中，速度的基本单位是___________（填写中文名称），光年是___________（填写物理量名称）的单位。
22．小刚在公园游玩时看见了一些现象，他从物理角度分析：阳光下，他看见自己在地面上留下了影子，可以用光的______知识来解释；看见红色的花朵是因为它______（填“反射”或“吸收”）红色光的缘故；站在桥上，看见湖水中另一个“自己”，他看见的自己是光的______形成的像。如图，2019年4月10号，人类首次拍摄到距离地球5500万光年的“黑洞”照片，再次印证了爱因斯坦广义相对论的正确性，“光年”是_______单位。
核心素养
23．自然界中的物质是由什么组成的呢？人类曾做过许多猜想，经历漫长的探究过程。
(1)我们现在知道原子是由核外电子和原子核组成，原子核内部是由带正电的______和不带电的______组成的，这两种粒子统称______；
(2)真理的得出经历了前辈的艰辛探索，道尔顿最早提出原子的概念，并认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，这两个观点是______（填“正确”或“错误”）的；
(3)如图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，卢瑟福进行α粒子散射实验后，在分析实验结果的基础上，推翻了汤姆生提出的______模型，他提出了图乙所示的原子______模型。建立物理模型是物理研究中的一种重要方法，初二阶段，我们学习过的物理模型有______（举一例）。
24．如图所示，是α粒子散射实验示意图。1909年，著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，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，并且有极少数的α粒子偏转超过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上”，这个“很小的结构”指的是__________；
(2)1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，下列有关该现象的解释中合理的是__________；
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)卢瑟福根据实验现象，经过想象、类比提出了原子核式结构模型。这种方法在物理学研究中叫__________(选填“控制变量”或“建构模型”)法；
(4)根据以上的现象分析，以氢原子为例，正确的模型是图乙中的__________。
参考答案
1．A2．D3．C4．B5．B6．D7．A8．D9．A10．C11．A12．C13．B14．C
15．质子 半导体
16．夸克 电子
17．正 负
18．原子核 电子 正 负
19．原子 电子 质子 中子
20．核式结构 原子核 电子
21．米每秒 长度
22．直线传播 反射 反射 长度
23．质子 中子 核子 错误 枣糕 核式 光线
24．原子核 B 建立模型 C

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