第十一章 小粒子与大宇宙 
第1节 走进微观 
沪科版物理八年级全一册 
1.能简单说明物质是有分子和原子组成的 
2.了解分子的核式结构模型,了解人类对物质结构的探索历程,并认识到这种探索将不断深入。 
3.对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的数量级的概念。 
学习目标 
尘土、树木、水、火焰、空气、星辰,我们周围的一切, 
包括有生命的和无生命的,都是物质。 
从无限的宇宙到微小的基本粒子,物质以各种各样的形态 
展现着。 
仰望天空,群星闪烁。宇宙到底有多大呢?人们还在探究。 
在我们的周围,有潺潺的流水,美丽的鲜花,飞翔的小鸟, 
嬉闹的人群。这便是人们熟悉的世界。 
在人们不能直接看到的世界里,同样奥秘无穷。那里有细 
胞、病毒、分子、原子……目前科学家的研究已进入这样 
的微观世界。 
导入新知 
1 
知识点 
自然的尺度 
在人们不能直接看到的世界里,同样奥秘无穷,那里 
有细胞、病毒、分子、原子……目前科学家的研究已 
深入到了10-10m的微观领域。 
合作探究 
电子显微镜下的SARS病毒 
放大后的硅表面的原子图像 
DNA生物大分子结构示意图 
微观粒子的空间尺度: 
分子:10-6~10-7m 
原子:约10-8m 
原子核:约10-13m 
质子:约10-13m 
夸克:小于10-17m 
(内蒙古呼伦贝尔)下列物体的尺度从小到大排序正确的是(  ) 
A.地球 生物体 太阳系 银河系 
B.地球 生物体 银河系 太阳系 
C.生物体 地球 太阳系 银河系 
D.银河系 太阳系 地球 生物体 
C 
【例1】 
宏观的银河系大于宏观的太阳系,地球是太阳系里的 
一个组成部分,生物体生活在地球上,所以由小到大 
的顺序是:生物体、地球、太阳系、银河系,故选C。 
【解析】 
本题考查了对自然的尺度的认识;解答此类题目的关 
键是对自然的尺度有所了解。 
新知小结 
1 
目前,人类能观测到的空间最远已经达到______m的宇宙深处;对微观世界的研究已经深入到______m的微观领域。 
下列物体中,占有的空间体积最小的是(  ) 
A.原子   B.分子   C.地球   D.太阳 
1026 
2 
10-15 
A 
巩固新知 
2 
知识点 
物质的组成 
物质是由什么组成? 
古希腊人认为宇宙万物有水、火、土、气组成,称为 
“四元素说”。 
我们的祖先认为宇宙万物有金、木、水、火、土组成, 
称为“五行说”。 
合作探究 
后来,人们认识到若物质无限的分下去,所得颗粒愈 
来愈小,小到这种颗粒能保持化学性质不变为止,通 
常所说的物质就是由这种颗粒构成的。1811年,意大 
利物理学家阿伏家德罗第一个把这种颗粒命名为“分 
子”。 
现在,人们认为物质是由分子或原子组成的,现代科 
技可以使人们观察到构成物质的分子或原子。 
分子是保持物质化学性质的最小微粒。 
【例2】 (青岛,多选题)关于物质的组成,下列说法中正确的是(  ) 
A.我国的古人对物质的组成提出了“四元素说” 
B.物质都是直接由分子组成的 
C.物质是由分子或原子组成的 
D.分子可以直接用肉眼看见 
C 
【导引】 
“四元素说”是古希腊人提出的,我国古人提出了 
“五行说”,A错误;有的物质由分子组成,分子又 
由原子组成,有的物质是直接由原子组成的,B错误, 
C正确;分子非常小,不能直接用肉眼看见,只有用 
高倍电子显微镜才能看见,D错误。 
物质是由分子或原子组成的。组成物质的粒子不是单 
一的,有的物质直接由原子组成,有的物质是由分子 
组成,分子又由原子组成。 
新知小结 
1 
关于物质的组成,下列说法中正确的是(  ) 
A.我国的古人对物质的组成提出了“四元素说” 
B.物质都是直接由分子组成的 
C.物质是由分子或原子组成的 
D.分子可以直接用肉眼看见 
C 
巩固新知 
2 
现在我们认识到:分子是保持物质化学性质不变的____________,改变分子在物质中的组合形式,那么物质的____________和____________等都会发生改变。 
最小微粒 
物理性质 
化学性质 
3 
知识点 
微观粒子 
干旱的田龟裂为土块,土 
块可碎成细泥,细泥又碎 
为沙尘,沙尘还能继续分 
裂吗?沙尘随风飘荡?会 
消失得无影无踪吗? 
合作探究 
平时我们应多植树造林,保护生态平衡,避免出现沙尘暴这些现象的发生。 
分子有多小? 
氢分子是最小的分子,其尺度相当于一根头发丝的直 
径的十万分之一,质量只有10-27kg左右。 
各种分子的直径都只有几万分之一个纳米左右,据估 
计一只蚂蚁一口水就吞下2×1010个水分子,10万个氧 
分子依次排列起来,总长仅0.03mm。 
水的分子的直径大约是4×10-10m,1cm3的水中就会有3.34×1022个水分子,一个水分子的质量只有3×10-26kg。 
分子是组成物质的最小微粒吗?还可以分割吗? 
分子不是组成物质的最小微粒,还可以再分割,19世 
纪初,英国科学家道尔顿证明了原子的存在,有的分 
子由单个原子组成,叫做“单原子分子”;绝大多数 
分子由多个原子组成,叫“多原子分子”。 
原子是世界上最小的颗粒吗?还可以再分吗? 
分子 
单原子 
多原子 
原子核 
电子 
质子 
中子 
上夸克、下夸克 
(英·道尔顿) 
(英·汤姆生) 
(带负电) 
(带正电) 
(带负电) 
水分子模型 
原子核式结构模型 
原子结构示意图 
汤姆生和卢瑟福 
汤姆生和他的“葡萄干+蛋糕”模型 
卢瑟福和他的核式结构模型 
【例3】组成原子核的微粒是(  ) 
A.质子和电子  B.中子和电子 
C.质子和中子 D.质子、中子、电子和夸克 
C 
【错解】 
A或B或D 
错解原因是学生在生活中对物质的微观结构的感性认 
识不足,不易领会、理解而造成。原子由原子核和电 
子组成,而原子核由质子和中子组成,质子和中子又 
由夸克组成,故选C。 
【错解解析】 
我们可以运用模型法来理解原子及原子核的结构,如 
原子的核式结构模型。原子结构如下: 
原子 
原子核 
核外电子(带负电) 
中子(不带电)——夸克 
质子(带正电)——夸克 
新知小结 
1 
分子是由_______组成的。有的分子由单个_______组成,叫做“单原子分子”;绝大多数分子是由多个______组成,叫做“多原子分子”。 
在1911年,通过α粒子散射实验,提出了原子核式结构模型的科学家是(  ) 
A.阿伏加德罗 B.汤姆孙 
C.卢瑟福 D.道尔顿 
原子 
2 
原子 
原子 
C 
巩固新知 
1 
知识小结 
自然的尺度 
物质的构成 
微观粒子 
归纳新知 
物质的组成 
1. 物质是由分子或原子组成的。 
2. 分子是保持物质化学性质的最小粒子,但分子不 
 是构成物质的最小粒子。 
3. 原子及其构成(如图所示): 
(多选)关于分子,下列说法正确的是(   ) 
A.分子就是不能再分割的最小粒子 
B.分子是构成物质的最小粒子 
C.分子是构成物质的基本粒子 
D.分子是保持物质化学性质的最小粒子 
2 
易错小结 
易错点:对分子的认识 
C、D 
在下列科学家中,对发现电子作出重大贡献的 
是( ) 
A. 卢瑟福 B. 阿伏加德罗 
C. 汤姆孙 D. 道尔顿 
原子核式结构模型是由_______根据α粒子散射实验提出的。 
1 
C 
2 
卢瑟福 
课堂练习 
解:原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电。 
原子核由哪些更小的粒子组成?这些粒子分别带什么电荷? 
3 
原子是由位于中心的________(带________电荷)和核外________(带________电荷)组成的。 
原子核由________(带正电荷)和________(不带电)组成。它们都是由叫________的粒子组成。 
4 
5 
原子核 
正 
电子 
负 
质子 
中子 
夸克 
【中考·怀化】下列关于分子和原子的说法,正确的是(  ) 
A.原子是不可再分的最小粒子 
B.分子是不可再分的最小粒子 
C.原子结构与太阳系十分相似,它的中心是原子核 
D.分子结构与太阳系十分相似,它的中心是原子 
6 
C 
在物理学中,原子、原子核及其更深层次的物体统称为微观粒子,以下微观粒子按空间尺度由小到大排序正确的是(  ) 
A.原子 原子核 质子 夸克 
B.夸克 质子 原子核 原子 
C.夸克 原子核 质子 原子 
D.原子核 质子 夸克 原子 
B 
7 
下列说法中正确的是(  ) 
A.物质是由大量分子组成的,分子是不可以再分的,是最小微粒 
B.物质是由分子或原子组成的,分子由原子组成,原子是最小的微粒 
C.物质是由分子或原子组成的,分子由原子组成,原子由更小的微粒组成 
D.原子核由质子和中子组成,质子和中子是构成物质的最小微粒 
8 
C 
1.【中考·贵港】下列各项排列中,按照尺度的数量级由大到小排列的是(  ) 
A.银河系、太阳系、地球、生物体、分子、原子核、电子、夸克 
B.太阳系、银河系、地球、生物体、原子核、分子、电子、夸克 
C.银河系、太阳系、地球、生物体、原子核、分子、夸克、电子 
D.太阳系、银河系、地球、生物体、分子、原子核、夸克、电子 
A 
课后练习 
2.关于物质的组成,下列说法中正确的是(  ) 
A.我国的古人对物质的组成提出了“四元素说” 
B.物质都是直接由分子组成的 
C.通常,物质是由分子或原子组成的 
D.分子可以直接用肉眼看见 
【点拨】物质是由分子或原子组成的。组成物质的颗粒不是单一的,有的物质直接由原子组成,有的物质先由原子组成分子,再由分子组成。 
【答案】C 
 3.我们生活在一个多姿多彩的物质世界里,所有的物质都在不停地运动和发展中。以下与物质有关的说法中正确的是(  ) 
A.物质是由分子组成的,分子不能再分割 
B.分子是由原子构成的,各种原子都有相似的结构 
C.纳米科学技术研究的对象是比原子更小的微粒 
D.物质的不同状态表现出不同的性质是由分子的排列决定的,与分子力无关 
【点拨】物质是由分子或原子构成的;分子由原子构成,各种原子都有相似的结构;纳米科学技术研究的对象是原子;物质的不同状态表现出不同的性质是由分子的排列决定的,分子的排列不同,分子力也不同。 
【答案】B 
4.【教材改编题】物质是由______________组成的,“分子”最早在1811年由意大利物理学家____________命名;原子的直径很小,其尺度的数量级为______m,合________nm。 
分子或原子 
阿伏加德罗 
10-10 
0.1 
5.【中考·莆田】下图中与原子结构模型最为接近的是(  ) 
D 
6.如图所示是用来说明原子内部结构的示意图。由图可知:原子是由____________和____________组成的,原子核由________和________组成的。 
电子 
原子核 
质子 
中子 
7.如图甲所示是锂原子的内部结构示意图,从图甲中可以看出锂原子内有________个质子,电子带________(填“正”或“负”)电荷,原子的结构类似于太阳系的模型(图乙),那么图甲中的________相当于太阳系中的太阳。 
【点拨】原子核是由质子和中子组成的,质子带正电,中子不带电,核外电子带负电。图甲中带正电的粒子为质子,数量为3个,不带电的为中子,数量为4个;核外电子有3个,带负电;原子核相当于太阳系中的太阳。 
【答案】3;负;原子核  
8.为了揭示微观世界的奥秘,无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是(  ) 
A.汤姆孙发现了电子,表明原子不是物质的不可再分的最小单元 
B.卢瑟福提出了原子结构的核式模型,带负电的电子绕带正电的原子核运动 
C.科学家发现原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的 
D.质子、中子、电子就是组成物质世界的最小颗粒,不可再分 
D 
9.【中考?常州】“悟空号”卫星上的计算机被太空中带正电的某些粒子击中,导致“死机”。在遥控指令下,计算机重新启动,卫星恢复正常,带正电的粒子可能是(  ) 
A.原子核 质子 
B.原子核 中子 
C.电子 原子核 
D.电子 质子 
A 
10.人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期。以下是科学家及提出的原子结构假设模型(如下图所示),其中符合原子结构模型建立先后顺序的是(  ) 
A.①→②→③ 
B.③→②→① 
C.①→③→② 
D.③→①→② 
D 
11.【中考·怀化】下列关于分子和原子的说法中,正确的是(  ) 
A.原子是不可再分的最小粒子 
B.分子是不可再分的最小粒子 
C.原子结构与太阳系十分相似,它的中心是原子核 
D.分子结构与太阳系十分相似,它的中心是原子 
【点拨】原子结构与太阳系十分相似,它的中心是带正电的原子核,故C项说法正确。 
【答案】C 
12.太空中的带电粒子会对航天器的机载计算机系统产生影响,从而导致程序出错,造成航天器不能正常工作。下列粒子中,不带电的是(  ) 
A.电子 
B.原子核 
C.中子 
D.质子 
C 
13.【中考·盐城】诺贝尔物理学奖曾颁给了发现中微子振荡的两位科学家。中微子是一种比电子还小的基本粒子。下列微粒中最小的是 (  ) 
A.质子 
B.中微子 
C.原子 
D.中子 
【点拨】分子是由原子组成的,原子是由原子核和电子组成的,原子核是由质子和中子组成的,而中微子是一种比电子还小的基本粒子,因此构成物质的微粒的尺寸由小到大排列是:中微子→电子→质子或中子→原子核→原子→分子,故选项中最小的微粒是中微子。 
【答案】B 
14.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(  ) 
【点拨】分子是由原子构成的,原子是由原子核和核外电子构成的,原子核又是由质子和中子构成的。 
【答案】A 
15.汽油分子的直径有多大呢?我们可以用油膜法来测量。一次实验中,把汽油装在滴定管内,适当调节阀门,记录发现当汽油滴了400滴时,管内汽油体积减小了0.4 cm3 ,把一个油滴滴在水面上形成的最大的油膜面积为3 m2,试估算汽油分子的直径。 
16.在近代原子学说的发展过程中,有下列观点: 
①物质都是由原子构成的;②原子都是实 
心球体;③正电荷均匀分布在整个原子内。 
 1911年卢瑟福用带正电的α粒子轰击原子,发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向,但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转,如图所示。分析实验结果,可以否定上述观点中的(  ) 
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 
【点拨】用带正电的 α 粒子轰击原子,发现多数 α粒子穿过后仍保持原来的运动方向,说明原子不是一个实心球体;有极少数 α粒子发生了较大角度的偏转,说明正电荷在整个原子内的分布是不均匀的。 
【答案】C 
再见