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  4. 分子原子及其结构物理常识

在1909年,英国的物理学家______成功地进行了粒子散射实验,提出了原子核式结构模型;在20世纪杰出的物理学家______明确指出,当物体的运动速度接近光速时,人们所熟悉的空间

一、题文

在1909年,英国的物理学家______成功地进行了粒子散射实验,提出了原子核式结构模型;在20世纪杰出的物理学家______明确指出,当物体的运动速度接近光速时,人们所熟悉的空间和时间等概念都会发生变化,他与玻尔等人的伟大贡献,使得物理学跨出了具有划时代意义的一大步.

考点提示:分子,原子及其结构,物理常识

二、答案

在1909年,英国的物理学家卢瑟福成功地进行了α粒子散射实验,提出了原子核式结构模型;
在20世纪杰出的物理学家爱因斯坦明确指出,当物体的运动速度接近光速时,人们所熟悉的空间和时间等概念都会发生变化,他与玻尔等人的伟大贡献,使得物理学跨出了具有划时代意义的一大步.
故答案为:卢瑟福;爱因斯坦.

三、考点梳理

知名教师分析,《在1909年,英国的物理学家______成功地进行了粒子散射实验,提出了原子核式结构模型;在20世纪杰出的物理学家______明确指出,当物体的运动速度接近光速时,人们所熟悉的空间》这道题主要考你对 分子原子及其结构物理常识 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:分子,原子及其结构,物理常识

考点名称:分子
  • 分子:
    (1)分子的定义:分子是保持物质化学性质的最小粒子。
    (2)分子由原子构成
    (3)一般分子的大小只有百亿分之几米,通常以10-10m做单位来量度。
  • 分子的基本性质:
    1. 分子很小,分子直径是10-10—10-9m的范围
    2. 分子质量很小
    3. 分子总是在不断的运动
    4. 分子之间有间隔
  • 有关分子问题的理解方法
    明确:①物质是由分子组成的;②分子是保持物质化学性质的最小微粒;③分子的直径很小,分子用肉眼看不到,凡是肉眼看到的一定不是分子。

    例下列关于分子的说法正确的是(   )
    A.分子是微观世界中的最小微粒
    B.将一块糖进行若干次对分,但要保持其甜味,可分为的最小微粒是分子
    C.蛋白质是一种大分子,它的大小大约有几十微米
    D.以上二说法都不对

    解析:分子是人们认识物质微观世界的一道大门,它是保持物质化学性质的最小微粒,而分子则由更小的微粒——原子组成,原子还可以再分。因此选项A错,B对:一般分子的数量级是纳米,蛋白质的分子比较大,可以达到几十纳米,lμm=103nm,用微米形容分子显然不合理,因此C选项错。

    答案:B

考点名称:原子及其结构
  • 原子定义:
    原子是化学变化中最小的粒子。

    原子结构:
    卢瑟福在成功地进行了d粒子的散射实验后,提出了原子核式结构模型。原子的中心有一个原子核,占很小的体积,但其密度很大,几乎集中了原子的全部质量。带负电的电子在不同的轨道上绕原子核运动,就像地球绕太阳运动一样。20世纪初,科学家们在探索物质结构的历程中,相继发现了原子核可以释放出质子和中子,质子带正电,中子不带电。由此知道了原子核是由质子和中子组成的。而质子和中子是由夸克组成的。所以原子的组成可表示为:

    原子核相对原子来说,体积很小,但质量却很大,原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量约为质子质量的
    质子的质量为:1.6726×10-27kg
    中子的质量为:1.6749×10-27kg
  • 原子结构:
    (1)原子核带正电,几乎集中了原子的全部质量,所带的电荷量是元电荷的整数倍。

    (2)核外电子带负电,每个电子的电荷量都为e: 1.6×10-19C。

    (3)整个原子通常呈电中性,原子核的正电荷数与核外电子的负电荷数相等。

    (4)原子核对核外电子有束缚作用。
  • 对原子结构的理解
    明确:①原子由原子核和核外绕核旋转的电子小成,电子和原子核间存在正、负电荷的吸引力;②原子核是由质子和中子组成的;③原子的核式结构与太阳系类似。

    例:下列关于原子结构的说法中正确的是(  )
    A.原子内的物质分布是均匀的
    B.原子结构与太阳系相似,电子绕着原子核运动,就像地球绕着太阳运动一样
    C.电子是原子的组成部分,电子在原子内是静止不动的
    D.原子核南电子、质子和中子组成

    解析:原子核占原子的绝大部分质量,似占很小的体积,所以原子内的物质分布足不均匀的,A项错误:原子的核式结构模型与太阳系相似,B项正确;电子在绕原子核高速运动,C项错误;原子核由质子和中子组成,D项错误。

    答案:B

  • 夸克:
    现代科学研究发现,质子和中子等微粒也有内部结构,它们是由一种叫做“夸克”的更小的微粒组成的 (见图)
考点名称:物理常识
  • 初中物理课本之外的物理常识:
    比如:生活中的物理知识(厨房中的物理知识、与电学有关的现象等等),有关物理的发展史、对物理作出卓越贡献的人物等等。
  • 生活中有关的物理常识:
    一、与电学知识有关的现象  
    1、电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。  
    2、排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换。  
    3、电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事故的发生。  
    4、微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能。  
    5、厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。  
    6、厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧放出热量。

    二、与力学知识有关的现象  
    1、电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器,水面总是相平的。  
    2、菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积,增大压强。 
    3、菜刀的刀刃有油,为的是在切菜时,使接触面光滑,减小摩擦。  
    4、菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹,使接触面粗糙,增大摩擦。 
    5、火铲送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉。 
    6、往保温瓶里倒开水,根据声音知水量高低。由于水量增多,空气柱的长度减小,振动频率增大,音调升高。  
    7、磨菜刀时要不断浇水,是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加,温度升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是利用热传递使菜刀内能减小,温度降低,不会升至过高。三、

    三、与热学知识有关的现象 
    (一)与热学中的热膨胀和热传递有关的现象  
    1、使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使锅的温度升高快,是因为火苗的外焰温度高。 
    2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。  
    3、炉灶上方安装排风扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免污染空间。  
    4、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。 
    5、往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。 
    6、炒菜主要是利用热传导方式传热,煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。  
    7、冬季从保温瓶里倒出一些开水,盖紧瓶塞时,常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出,进入一些冷空气,瓶塞塞紧后,进入的冷空气受热很快膨胀,压强增大,从而推开瓶塞。  
    8、冬季刚出锅的热汤,看到汤面没有热气,好像汤不烫,但喝起来却很烫,是因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失(水分蒸发)。  
    9、冬天或气温很低时,往玻璃杯中倒入沸水,应当先用少量的沸水预热一下杯子,以防止玻璃杯内外温差过大,内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力,致使杯破裂。  
    10、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。

    (二)与物体状态变化有关的现象  
    1、液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的;使用时,通过减压阀,液化气的压强降低,由液态变为气态,进入灶中燃烧。  
    2、用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了。这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃,锡的熔点是232℃,装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100℃,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏。若不装水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。  
    3、烧水或煮食物时,喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量(液化热)。  
    4、用砂锅煮食物,食物煮好后,让砂锅离开火炉,食物将在锅内继续沸腾一会儿。这是因为砂锅离开火炉时,砂锅底的温度高于100℃,而锅内食物为100℃,离开火炉后,锅内食物能从锅底吸收热量,继续沸腾,直到锅底的温度降为100℃为止。  
    5、用高压锅煮食物熟得快些。主要是增大了锅内气压,提高了水的沸点,即提高了煮食物的温度。  
    6、夏天自来水管壁大量“出汗”,常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏,而是自来水管大都埋在地下,水的温度较低,空气中的水蒸气接触水管,就会放出热量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”,说明空气中水蒸气含量较高,湿度较大,这正是下雨的前兆。  
    7、煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变,即使再加大火力,也不能提高水温,结果只能加快水的汽化,使锅内水蒸发变干,浪费燃料。正确方法是用大火把锅内水烧开后,用小火保持水沸腾就行了。  
    8、冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才能看见“白气”,而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。
    9、油炸食物时,溅入水滴会听到“叭、叭”的响声,并溅出油来。这是因为水的沸点比油低,水的密度比油大,溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾,产生的气泡上升到油面破裂而发出响声。  
    10、当锅烧得温度较高时,洒点水在锅内,就发出“吱、吱”的声音,并冒出大量的“白气”。这是因为水先迅速汽化后又液化,并发出“吱、吱”的响声。  
    11、当汤煮沸要溢出锅时,迅速向锅内加冷水或扬(舀)起汤,可使汤的温度降至沸点以下。加冷水,冷水温度低于沸腾的汤的温度,混合后,冷水吸热,汤放热。把汤扬起的过程中,由于空气比汤温度低,汤放出热,温度降低,倒入锅内后,它又从沸汤中吸热,使锅中汤温度降低。 

    (三)与热学中的分子热运动有关的现象  
    1、腌菜往往要半月才会变咸,而炒菜时加盐几分钟就变咸了,这是因为温度越高,盐的离子运动越快的缘故。  
    2、长期堆煤的墙角处,若用小刀从墙上刮去一薄层,可看见里面呈黑色,这是因为分子永不停息地做无规则的运动,在长期堆煤的墙角处,由于煤分子扩散到墙内,所以刮去一层,仍可看到里面呈黑色。
  • 物理学史常识:
    1、胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F弹=kx)
    2、伽利略:意大利的著名物理学家;伽利略时代的仪器、设备十分简陋,技术也比较落后,但伽利略巧妙地运用科学的推理,给出了匀变速运动的定义,导出S正比于t2并给以实验检验;推断并检验得出,无论物体轻重如何,其自由下落的快慢是相同的;通过斜面实验,推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。后由牛顿归纳成惯性定律。伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。
    3、牛顿:英国物理学家;动力学的奠基人,他总结和发展了前人的发现,得出牛顿定律及万有引力定律,奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。
    4、开普勒:丹麦天文学家;发现了行星运动规律的开普勒三定律,奠定了万有引力定律的基础。
    5、卡文迪许:英国物理学家;巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。
    6、布朗:英国植物学家;在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时,发现了“布朗运动”。
    7、焦耳:英国物理学家;测定了热功当量J=4.2焦/卡,为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础。研究电流通过导体时的发热,得到了焦耳定律。
    8、开尔文:英国科学家;创立了把-273℃作为零度的热力学温标。
    9、库仑:法国科学家;巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用,发现了“库仑定律”。
    10、密立根:美国科学家;利用带电油滴在竖直电场中的平衡,得到了基本电荷e。
    11、欧姆:德国物理学家;在实验研究的基础上,欧姆把电流与水流等比较,从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念,并确定了它们的关系。
    12、奥斯特:丹麦科学家;通过试验发现了电流能产生磁场。
    13、安培:法国科学家;提出了著名的分子电流假说。
    14、汤姆生:英国科学家;研究阴极射线,发现电子,测得了电子的比荷e/m;汤姆生还提出了“枣糕模型”,在当时能解释一些实验现象。
    15、劳伦斯:美国科学家;发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步。
    16、法拉第:英国科学家;发现了电磁感应,亲手制成了世界上第一台发电机,提出了电磁场及磁感线、电场线的概念。
    17、楞次:德国科学家;概括试验结果,发表了确定感应电流方向的楞次定律。
    18、麦克斯韦:英国科学家;总结前人研究电磁感应现象的基础上,建立了完整的电磁场理论。
    19、赫兹:德国科学家;在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年,第一次用实验证实了电磁波的存在,测得电磁波传播速度等于光速,证实了光是一种电磁波。
    20、惠更斯:荷兰科学家;在对光的研究中,提出了光的波动说。发明了摆钟。
    21、托马斯·杨:英国物理学家;首先巧妙而简单的解决了相干光源问题,成功地观察到光的干涉现象。(双孔或双缝干涉)
    22、伦琴:德国物理学家;继英国物理学家赫谢耳发现红外线,德国物理学家里特发现紫外线后,发现了当高速电子打在管壁上,管壁能发射出X射线—伦琴射线。
    23、普朗克:德国物理学家;提出量子概念—电磁辐射(含光辐射)的能量是不连续的,E与频率υ成正比。其在热力学方面也有巨大贡献。
    24、爱因斯坦:德籍犹太人,后加入美国籍,20世纪最伟大的科学家,他提出了“光子”理论及光电效应方程,建立了狭义相对论及广义相对论。提出了“质能方程”。
    25、德布罗意:法国物理学家;提出一切微观粒子都有波粒二象性;提出物质波概念,任何一种运动的物体都有一种波与之对应。
    26、卢瑟福:英国物理学家;通过α粒子的散射现象,提出原子的核式结构;首先实现了人工核反应,发现了质子。
    27、玻尔:丹麦物理学家;把普朗克的量子理论应用到原子系统上,提出原子的玻尔理论。
    28、查德威克:英国物理学家;从原子核的人工转变实验研究中,发现了中子。
    29、威尔逊:英国物理学家;发明了威尔逊云室以观察α、β、γ射线的径迹。
    30、贝克勒尔:法国物理学家;首次发现了铀的天然放射现象,开始认识原子核结构是复杂的。
    31、玛丽·居里夫妇:法国(波兰)物理学家,是原子物理的先驱者,“镭”的发现者。
    32、约里奥·居里夫妇:法国物理学家;老居里夫妇的女儿女婿;首先发现了用人工核转变的方法获得放射性同位素

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