物质的构成Word下载.docx
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一座大山由许多巨石组成,将巨石劈开分成小石头,小石头碾碎成小石子,将小石子研磨成小颗粒……如此不断细分,是否无止境呢?
2、探究归纳:
任何物质都是由极其微小的粒子组成的,这些微笑的粒子保持了物质原来的性质,通常把它们叫做分子。
分子极其微小,一般的分子的大小只有百亿分之几米,电子显微镜可以帮助我们看到它。
3、分子很微小。
分子直径小
分子是很小的,小的肉眼看不见。
如果把分子看成球形的,分子的直径通常以10-10m为单位来量度,即以一百亿分之一米来量度,相当于一根头发丝直径的十万分之一,这就是我们进入围观世界的尺度。
因此,物体中还有的分子数通常是非常多的。
分子体积小
空气是看不见,摸不到的,1cm3的空气里大约有2.7×
1019个分子,现代超级大型计算机每秒可以计算100亿次,即1010次,若是你数数的速度也能达到每秒数1001亿次,那么你想把1cm3空气中的分子数完,约需要80多年的时间。
图11-1-2
图11-1-1
4、电子显微镜下的分子图。
现代科技可以使我们看到物质中的分子,不同的物质,分子是不一样的,图11-1-1是金原子(成为单原子分子)排列图像,图11-1-2是DNA生物大分子(成为多原子分子)结构示意图。
例3(2010·
福建厦门中考)20世纪初,科学家在探索物质结构的历程中,相继发现原子核可以放出质子和中子,这一现象说明()
A、分子是可分的B、原子是可分的
C、原子核是可分的D质子和中子是可分的
例4组成物质的最小粒子,并保持物质原来的性质的是()
A、质子B、原子C、夸克D、分子
原子是由什么组成的?
请你说说原子的结构组成情况。
原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的;
原子核由质子和中子组成,质子和中子都是由称为夸克的更小微粒组成。
原子核带正电,电子带负电;
在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外电子总共所带的负电荷在数量上相等,整个原子呈中性.
原子的质量是质子的质量加上中子的质量,且质子的质量与中子的质量是基本相等,而电子的质量可忽略不计;
其中质子所带的正电数与电子所带的负电数相等。
质子数等于核外电子数。
著名科学家卢瑟福提出的假说最接近实际,他认为原子中心有一个带正电的原子核,带负电的电子绕原子核高速旋转,人们把这种模型称为原子结构的行星模型。
1.到底有没有外星人
人类已经在地球上生活了大约两三百万年。
从前,人类以为自己是万物之灵,宇宙间唯一有智慧的生命,甚至认为地球是整个宇宙的中心。
后来,随着科学技术的进步,人们的眼界开阔了,才懂得宇宙的广大无边,它远远超越了我们的想象,而地球实在是太小了,当然更不是宇宙的中心。
于是人们想象:
宇宙这样宽阔,或许其它星球上会生活着一种与人类相似的智慧生物--外星人。
这样的想法深深地吸引了一些热哀于寻找外星人的人们。
十六世纪,有人用望远镜观测火星时,发现了许多互相交错的网纹,便以为那是"
火星人"
开凿的"
运河"
。
1935年,美国一家电台广播说火星人来到了地球,引起了一场虚惊。
而英国一位作家创作了一本名为《大战火星人》的科幻小说,其中对火星人作了许多绘声绘色的描述,更引发了一系列有关"
的小说和电影的诞生。
到底有没有火星人?
在只有望远镜的时代,它一直是个谜。
到了六十年代,探测飞船终于登上了火星,解开了这个一直困扰人们的谜:
火星比地球冷得多,表面到处是泥土石块,经常狂风大作,飞沙走石,上面没有任何生物,当然更没有火星人。
这个谜解开以后,天文学家进一步分析认为:
在太阳系里,除地球外,其他行星都没有生物生存所必须的环境条件。
因此,地球上的人类是太阳系里唯一有智慧的生物,要找外星人,必须到太阳系之外。
1972年,美国发射了"
先驱者10号"
飞船,它于1987年飞出了太阳系,飞船上的金属片刻画了人类的形象、居住的地球以及太阳系的位置,1977年,美国的"
旅行者一号"
又给外面的世界带去了更丰富的信息,包括一部结实的唱机和一张镀金的唱片,唱片上收录了几十种人类语言和多首音乐作品(其中有中国的古典乐曲)。
人们热切地期望外星人会收到它。
为了和外星人取得联系,科学家们甚至还制造了庞大复杂的设备,试图向外星发射信息和接收来自外星的信息。
但是,经过了许多努力,人们依然没有找到外星人。
一些见到外星人的说法也仅仅是传说,难以得到有力的证实。
值得一提的还有飞碟,许多人看到了它,也猜想它就是外星人驾驶的飞船,可这也仅仅是一种猜想而已。
那么,到底有没有外星人呢?
科学家分析,宇宙间象地球这样这样的行星肯定还很多,某些与地球环境相似的行星确实很可能有外星人,但是由于我们的航天、通讯技术尚未足够发达,要找到他们我们还必须加倍努力才行。
知识点三固态、液态、气态的围观模型
1、实验探究:
物态变化过程的体积变化。
选用蜡为探究对象,把蜡放在烧杯里,用酒精灯加热,使它完全熔化,在液面位置标上记号。
熄灭酒精灯,使液态蜡冷却,观察它的体积变化。
用水作进一步的探究,水结冰后体积变小还是变大?
观察现象:
1在上述实验中,蜡由液态变为固态时,中间向下凹,体积变小;
②用水作进一步探究时发现:
水结冰时,容器中的冰面向上凸起,体积变大。
探究结果:
1物质一般以三种不同的状态存在——固态、液态和气态,不同状态的物质具有不同的特征;
2不同状态的物质表现出不同的特征是因为围观结构不同产生的;
3物质三种不同的状态之间是可以相互转化的,而这种转化往往引起物质体积的变化,体积变化主要是由于在三态转化时,构成物质的分子在排列方式上产生了变化。
例如,冬天户外的水缸会冻裂,就是水在结冰是由于分子的排列方式发生了变化,体积变大而把水缸胀裂的。
但大多数物质从液态变为固态时体积变小,例如液态蜡凝固成固态时,其表面有凹陷。
2、物质三态的微观特征。
状态
特征
分子牌类微观模型
固态物质
分子与分子的排列十分紧密有规则,分子间的间距很小,分子间强大的作用力将分子凝聚在一起。
固体中的分子只能在各自的固定的平衡位置附近做无规则的振动,不能远离各自的平衡位置。
固体分子就像坐在座位上的学生,在课堂上,身子可以来回晃动,但不能离开自己的位置。
因此固体具有固定的体积和形态,很难被压缩
液态物质
分子间的间距较小,分子在各自的平衡位置附近做无规则的振动,液体中各个分子振动的平衡位置并不是固定不变的,而是随意移动的,因此分子的振动也在一段很短的时间内就移到另一个平衡位置附近振动。
就像学生在自己的教室活动,但又没有离开教室一样。
因此液体没有固定的形状,担有一定的体积,具有流动性,不容易被压缩
气态物质
分子间的间距很大,粒子间的作用力很小,气体分子可以在空间到处移动,因此分子能够充满它所能到达的所有空间。
就像在野外玩的学生,完全处于自由状态,四处奔跑。
因此气体没有一定的体积,具有很强的流动性,容易被压缩
图11-1-3
例5某老师引导学生理解固态、液态和气态的微观结构时,带领学生做游戏,用人群的状态类比物质的状态,如图11-1-3所示。
图中甲、乙、丙三种情景分别对应的是()
A、固态、液态、气态B、固态、气态、液态
C、气态、固态、液态D、液态、气态、固态
知识点四原子结构
1、人类探索原子结构的历程
粒子
时间
内容
发现者
分子
19世纪
分子已经很小,那么它是否可以再分呢?
早在19世纪就已经提出了这样的问题
原子
19世纪初,英国科学家道尔顿证明了原子的存在。
有的分子是由一个原子组成的,叫“单原子分子”;
绝大部分分子是由多个原子组成的,叫“多原子分子”
道尔顿
电子
1897年
英国物理学家汤姆生利用气体放电现象发现了电子
汤姆生
原子核式结构
1909年
卢瑟福提出了原子核式结构模型,原子中心是原子核,电子在核外绕着原子核运动,就像地球绕着太阳运动一样
卢瑟福
质子、中子
20世纪初
科学家在探索物质的结构的过程中,又发现了原子核是由质子和中子组成的
夸克
20世纪
60年代
科学家再次发现了质子和中子都是由称为“夸克”的更小粒子组成的
2、各微小粒子之间的结构关系图(图11-1-4)
图11-1-4
3、各微小粒子构成分析图(图11-1-5)
图11-1-5
2.汤姆逊的原子模型
英国物理学家J·
J·
汤姆逊于1907年提出的一种原子模型。
汤姆逊在发现电子之后,对原子中正、负电荷如何分布的问题提出了他自己的原子模型,汤姆逊认为:
原子的正、负电荷均匀地分布在整个原子球体内,而正电荷则嵌在其中,所以有人将汤姆逊模型类比为“西瓜模型”。
为了解释元素周期表,汤姆逊还假设电子分布在一个个环上,第一只环只可放5个电子,第二只环上放10个电子,假如一个原子有70个电子,那么必须有6只同心环,汤姆逊模型虽然能够解释元素的周期性,但以后的实验证明,此模型是错误的,不过它包含的同心环以及环上只能安置有限个电子的概念有益于后来的玻尔理论的发展。
3.摩擦起电的实质
平常所说的“摩擦起电”并不是创造了电,只是依靠摩擦,使一个物体上的电子转移到了另一个物体上,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,并且相互摩擦的两个物体同时带上了等量异种电荷。
摩擦起电现象说明:
(1)在通常情况下,原子呈中性,由原子组成的物体也呈中性.
(2)不同物质的原子核束缚电子的本领不同.(3)两个物体相互摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带等量的负电.(4)“摩擦起电的原因是电荷从一个物体转移到另一个物体上,并不是摩擦创造了电荷.”
题型一知道物质由分子组成,知道分子的概念
例1下列关于分子的说法,正确的是()
A.分子是组成物质的最小微粒
B.分子是物体不能再分的最小微粒
C.分子是组成物质的仍能保持其化学性质的最小微粒
D.以上说法都不对
知识点知道分子的概念
闯关点拨分子是人们认识物质微观世界的第一道大门,它是保持物质化学性质不变的一种最小微粒。
而分子则由更小的微粒─原子组成。
例如水分子由两个氢原子和一个氧原子所组成
答选C
例21mm3的一滴油滴在水面上,充分扩展后面积最大为3m2,则估测一下油分子的直径约为()
A. 3.3×
10-6dm B.3.3×
10-10m C.3.3×
108m D.3.3×
10–6m
知识点用油膜法测分子的直径
闯关点拨 油膜法测分子直径是一个非常典型的测定微小分子直径的方法,设油分子的直径是D,且油分子是单个紧密排列成的,则有SD=V,所以D=V/S=1mm3/3m2=1×
10-9m3/3m2=3.3×
10—10m
选B
[拓展题]某中物质分子的直径为2×
10-10m.假设将这种物质的分子一个个仅挨着排列,则在1mm内可以排列多少各分子?
若将这么多的乒乓球(直径为4cm)用线沿直径方向串起来,那么这根线至少要多长?
闯关点拨模型是物理学中经常采用的一种处理方法,把分子当作球体就是一种模型.分子的大小一般用“直径”来表示.
解1mm内可以容纳的分子数为n=
(个),
这根线的长度为l=5×
106×
4cm=2×
107cm=2×
105m=200km.
题型二了解固态、液态、气态的微观模型,并会解释一些有关的现象
例物质的状态改变时体积发生改变,有关说法不正确的是()
A.主要是由于构成物质的分子在排列上发生变化
B.固体物质具有一定的形状和体积,是因为构成它们的粒子间有强大的作用力
C.气态物质的分子的间距很大,分子间作用力极小,容易被压缩
D.液态物质的分子间的作用力较固体分子间的作用力大
知识点了解分子在固体、液体和气体状态下的结构
闯关点拨本题主要考查分子在固体、液体和气体状态下的微观结构.固态物质中,分子间的排列十分紧密且有规则,粒子间有强大的作用力将分子凝聚在一起.分子来回振动,但位置相对稳定,就像学生坐在自己的座位上身子可以来回晃动一样.因此,固体物质具有一定的体积和形状.液体物质中,分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用力比固体小,就像学生在自己的教室中交换座位,但又没有离开教室一样.因此,液体没有确定的形状,具有流动性.气态物质中,分子间距很大,并高速向四面八方运动,粒子之间的作用力很小,易被压缩.就好比学生在操场上玩,他们处于完全自由的状态,四处奔跑.因此,气体具有很强的流动性.
解选D
题型三本组题主要考查你对原子结构的认识
例1知道了一切物质都是由分子、原子所组成,知道了原子是由带正电的原子核和带负电的电子所组成,就能解释物体的带电与不带电。
一个物体没有带电,是因为()
A.物体内部没有电荷
B.物体内部原子个数与电子个数相等
C.物体内原子核所带的正电荷总数与电子所带的负电荷总数相等
D.物体内原子核的正电荷数与一个电子所带负电荷数相等
知识点认识原子的核式模型
闯关点拨原子是由核外电子和原子核组成的,而电子和原子核都是带电的,所以任何物体内部都有电荷。
物体内部原子个数与电子个数一般是不等的,但是在通常情况下,原子核内的质子数与核外电子总数相等。
由于质子与电子所带电的电性相反、电量相等,且中子是不带电的,所以原子是不带电的。
故一般情况下,物体对外也不显电性。
答选C
中考典题精析
考题1关于卢瑟福提出的原子结构的核式模型,下列说法中错误的是()
(江苏省2002年中考题)
A.原子由质子和中子组成
B.原子由原子核和电子组成
C.原子的质量几乎集中在原子核内
D.原子核位于原子中心,核外电子绕原子核高速旋转
闯关点拨本题考查原子结构的核式模型.
解由原子的核式结构可知,原子由原子核和核外电子组成,原子核位于原子中心,核外电子绕原子核高速旋转.原子核的体积虽小,但原子的质量几乎集中在原子核内.质子和中子组成原子核.
答选A
基础知识训练
1.原子核是由质子和组成的。
纳米技术是高新科学技术和工程技术,纳米是很小的长度单位,
,若一个分子的直径为
,则我国科学家制造的纳米碳纤维管的直径是
,相当于_______个分子一个一个排列起来的长度。
(题型一)
2.电子的发现说明_____________是可分的,质子和中子的发现说明_____________是可分的;
夸克的发现说明_____________是可分的。
(题型二)
3.1g食盐中约有1.04×
1022个分子,把1g食盐投入一个水库中,已知水库的蓄水量为4×
109m3,如果食盐分子均匀分布在水库的水中,那么每立方厘米的水中约含有__________个食盐分子.(题型一)
4.有四种物质:
①细胞,②电子,③原子,④质子.按从大到小排列的顺序是()
A.①②③④B.①③④②C.②①④③D.②④③①
5.下列对物体结构的描述,正确的是()(题型三)
A.固态物质结构的描述,就像学生做广播操一样
B.液态物质的分子可以移动,就像操场上踢足球的学生一样可以在操场上跑动
C.气态物质的分子几乎不受力,就像下课以后的同学可以自由活动
6.早在19世纪末叶,汤姆逊就发现了电子,将人们的视线引入到原子的内部.由此,科学家们提出了多种关于原子结构的模型.通过学习,你认为原子结构与下列事物结构最接近的是:
()(题型二)
A.西红柿;
B.西瓜;
C.面包;
D.太阳系.
7.物质从液态变成气态的时候,体积变化的正确说法是()(题型三)
A.体积都变小B.体积都变大
C.有的体积变大,有的体积变小D.无法判断
8.下列说法中,不正确的是()(题型三)
A.固体有一定的形状和体积B.液体有一定的形状和体积
C.液体有一定的体积,没有一定的形状D.气体没有一定的形状和体积
1、宇宙是由组成的,物质是由组成的,分子又是由组成的。
2、物质处于不同的状态,主要是由于的不同;
物质处于不同的状态时,具有不同的。
3、地球及其他一切天体都是由组成。
4、任何物质都是由的粒子组成的,这些粒子保持了物质的性质,我们把这种粒子叫做。
5、气态、液态、固态相比较,分子的距离r气_______r液_____r固,分子间的作用力F气_____F液_____F固(填“<
”或“>
”)
6、请根据图表所示多数物质的固体、液体、气体的分子结构及其他的宏观特征完成下表。
分子排列情况
分子间的相互作用
分子的运动情况
宏观特征
固体
排列十分紧密
很大
只能在自身的平衡位置附近做无规则振动
有一定体积和形状,无流动性,不易压缩
液体
气体
7、分子是由原子组成的,科学家发现,原子的结构与十分相似,它的中心是,在它的周围,有一定数目的在绕核运动,而原子核是由更小的粒子――和组成。
8.我们人类生活在广阔的宇宙里,太阳是中一千亿颗恒星中的一员,人类生活的地球在离太阳比较近的第条轨道上运行.目前发现的太阳系有大行星.
9.银河系是宇宙中一个普通的星系,描述它的大小最好用____做单位.
10.分子是保持____的微小粒子,纳米是一个____单位,1纳米=____米,头发丝的直径大约是70____.
11.一般物质从液态变成固态时,体积变____,粒子间的作用力变____.
12.固态物质中,粒子之间有强大的作用力,具有一定的和.
13.液体没有确定的,具有.气体粒子之间作用力小,故气体容易被.并具有性.
二.选择题
14.物质从液态变成气态的时候,体积变化的正确说法是()
A.体积都变小B.体积都变大C.有的体积变大,有的体积变小D.无法判断
15.下列说法中,不正确的是()
A.固体有一定的形状和体积B.液体有一定的形状和体积
C.液体有一定的体积,没有一定的形状D.气体没有一定的形状和体积
16.下列单位换算中,正确的是()
A.1.2nm=1.2×
109mB.1.2nm=1.2×
10-9mC.12nm=12×
109mD.12nm=12×
10-9m
17.下列对物质结构的描述,不正确的是()
A.固态物质的排列规则,就像学生做广播体操一样
B.液态物质的分子可以移动,就像操场上踢足球的学生一样可以在球场上跑动
D.三种状态中的物质中,固体之间分子的相互作用是最弱的
18.具有流动性,但不易被压缩的形态是
A.固态B.液态C.气态
19.原子的最外层是
A.质子B.中子C.电子
20.世界上形形色色的物质有多种形态。
我们身边的物质一般以态、态、态的形式存在。
21.科学家发现,原子的结构与太阳系十分相似,它们中心是原子核,在原子核周围,有一定数目的
在绕核高速运动。
22.原子可分为带电荷的原子核和带电荷的核外电子,它们所带的电荷数(填“相同”或“不同”),因而原子对外不显电性。
23.对于同一种物质而言,它呈固态时分子间的作用力为F1,呈液态时分子间的作用力为F2,呈气态时分子问的作用力为F3,则这三个分子间作用力的大小关系为()
A.F1=F2=F3B.F1>F2>F3C.F1<F2<F3D.无法确定
24.下列说法不正确的是()
A.固体具有一定的体积和形状,不容易压缩B.气体分子间的作用力极小,因而具有流动性
C.当物质由固态变为液态时,体积一定变大D.多数物质由液态变气态时,体积会显著增大
25.下面是探究分子间作用力的实验活动:
将两个底面平整光滑的铅圆柱体压紧密合后,在下方铅圆柱体钩子上能吊起一定数目的钩码,说明铅分子间存在着力。
(填“吸引”或“排斥”)
将500ml的酒精与500ml的水混合后,发现总体积1000ml(填“大于”、“小于”或“等于”),说明分子间有间隙,不能紧密结合在一起,从而间接地说明了分子间有力。
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