課時(shí)1 探索微觀世界的歷程
知識點(diǎn)一 認(rèn)識原子
1．下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)說法中，正確的是（ ）
A．原子核由質(zhì)子和中子組成
B．原子核占據(jù)了原子內(nèi)大部分空間
C．電子靜止在原子核周圍
D．原子由帶正電的電子和帶負(fù)電的原子核組成
2．PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物，是造成霧霾天氣的主要原因之一。把PM2.5和分子、原子、電子等一起按照空間尺度排序，最大的是（ ）
A．電子B．分子C．原子D．PM2.5
3．氧原子、氧原子核、質(zhì)子是按照 （選填“從小到大”或“從大到小”）的尺度排列的；將兩個(gè)表面光滑的鉛塊相互緊壓，它們會粘在一起，說明分子間存在 ；若把分子看成一個(gè)小球，則一般分子直徑的數(shù)量級為10﹣10m，合 nm。
4．如圖所示，這是物理學(xué)家 提出的原子的核式結(jié)構(gòu)模型；原子中間的原子核內(nèi)有帶正電的質(zhì)子和不帶電的 。

5．如圖，是盧瑟福用α粒子轟擊原子而產(chǎn)生散射的實(shí)驗(yàn)，并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。圖中的四條線表示α粒子運(yùn)動的軌跡，請?jiān)趫D中完成第3條α粒子的運(yùn)動可能軌跡（大致運(yùn)動方向）。 建立物理模型是物理研究中的一種重要方法，我們學(xué)習(xí)過的物理模型有 （舉一例）。

6．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，說明 是可分的：盧瑟福通過粒子撞擊金箔的實(shí)驗(yàn)建立了原子的 模型。
知識點(diǎn)二 納米材料
7．新材料的研發(fā)和利用極大促進(jìn)了現(xiàn)代科技的發(fā)展，也密切影響整個(gè)人類社會生活方式的變化，下面關(guān)于各種新材料的敘述中錯(cuò)誤的說法是（ ）
A．提到納米材料，所指的“納米”實(shí)際上是一種很小的微粒
B．用超導(dǎo)材料制造的電子元件，可不必考慮元件的散熱問題
C．智能手機(jī)芯片等體積的微型化得益于一種納米材料的研發(fā)
D．計(jì)算機(jī)芯片制造所用的材料與發(fā)光二極管都是半導(dǎo)體材料
8．我們常說“鐵比木頭重”是指鐵的 比木頭大；納米材料是由納米顆粒經(jīng)過特殊制備得到的，室溫下外形相同的納米銅比普通銅可多拉長50倍而不斷裂，這表明納米銅具有較好的 （硬度/延展性/磁性）。
9．實(shí)現(xiàn)人工智能、“云”技術(shù)、虛擬連接現(xiàn)實(shí)，無人駕駛汽車物聯(lián)網(wǎng)、量子計(jì)算等新應(yīng)用，都離不開芯片技術(shù)的進(jìn)步。中美芯片之爭已經(jīng)促使中國芯片產(chǎn)業(yè)奮力追趕。芯片制作主要難在材料和工藝，芯片材料離不開硅晶片，其原始材料是高純度的硅，硅從導(dǎo)電性來講是一種 ，芯片制作工藝隨著其材料加工尺度越來越小，其中個(gè)叫柵極的部件、制造尺寸達(dá)到了8nm左右，這個(gè)尺度大約是物理課本一張紙厚度的 （選填“百分之一”或“萬分之一”）。
10．閱讀以下材料完成試題
碳納米管
碳納米管是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的材料。碳納米管具有良好的力學(xué)性能。它的硬度與金剛石相當(dāng)，卻擁有良好的柔韌性，可以拉伸。碳納米管的強(qiáng)度比同體積鋼的強(qiáng)度高100倍，質(zhì)量卻只有后者的。碳納米管因而被稱為“超級纖維”。
研究人員曾將碳納米管置于巨大的水壓下（相當(dāng)于水下1×104m深處的壓強(qiáng)），由于巨大的壓力，碳納米管被壓扁。撤去壓力后，碳納米管像彈簧一樣立即恢復(fù)了原狀，表現(xiàn)出良好的韌性。這啟示人們可以利用碳納米管制造輕薄的彈簧，用在汽車、火車上作為減震裝置，能夠大大減輕重量。
由于碳納米管的結(jié)構(gòu)與石墨的片層結(jié)構(gòu)相同，所以具有很好的電學(xué)性能。碳納米管表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性，導(dǎo)電能力通?？蛇_(dá)銅的1萬倍。
碳納米管具有良好的傳熱性能，由于具有非常大的長徑比，因而其沿著長度方向的熱交換性能很高，相對其垂直方向的熱交換性能較低，通過合適的取向，碳納米管可以合成各向異性的熱傳導(dǎo)材料。
(1)跟銅相比，碳納米管的導(dǎo)電能力更 ；
(2)通過合適的取向，碳納米管可以合成各向異性的 材料。
參考答案：
1．A
【詳解】A．原子核是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成，故A正確；
B．原子核占據(jù)了原子內(nèi)很小的一部分空間，故B錯(cuò)誤；
C．電子在原子核外做高速的繞核運(yùn)動，故C錯(cuò)誤；
D．原子由帶負(fù)電的電子和帶正電的原子核組成，故D錯(cuò)誤。
故選A。
2．D
【詳解】PM2.5指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，屬于物體，因此它的尺度最大；物質(zhì)由分子構(gòu)成，分子由原子構(gòu)成，原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成；原子核在中間像太陽一樣，電子則在原子核周圍，圍著他運(yùn)動，就像太陽周圍的行星一樣，原子核大于電子。所以尺度最小的是電子，最大的是PM2.5，所以按照空間尺度從大到小的排列是：PM2.5、分子、原子、電子。
故選D。
3． 從大到小 引力 0.1
【詳解】[1]原子是由原子核和電子組成，原子核由質(zhì)子和中子組成，因此，氧原子、氧原子核、質(zhì)子是按照從大到小的尺度排列的。
[2]因?yàn)榉肿娱g存在引力，所以兩個(gè)表面光滑的鉛塊相互緊壓后，它們會粘在一起。
[3]因?yàn)椋?br>4． 盧瑟福 中子
【詳解】[1]1911年盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)為在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間運(yùn)動。
[2]1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)了帶正電的質(zhì)子。1932年，盧瑟福的學(xué)生查德威克發(fā)現(xiàn)了不帶電的中子。由此確定了原子中間的原子核內(nèi)有帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子。
5． 光線
【詳解】[1]盧瑟福通過α粒子散射并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象為：絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子如圖第3條α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，被反彈回來，運(yùn)動軌跡如下圖：

[2]建立物理模型是物理研究中的一種重要方法，例如：研究光的傳播方向時(shí)，引入了光線；磁感線實(shí)際不存在，是科學(xué)家為形象地描述磁場分布規(guī)律而假想出來的物理模型。
6． 原子 核式結(jié)構(gòu)
【詳解】[1]湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，說明原子是可分的，原子可以分為核外電子和原子核。
[2]盧瑟福通過粒子撞擊金箔的實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型。核式原子結(jié)構(gòu)認(rèn)為：原子的質(zhì)量幾乎全部集中在直徑很小的核心區(qū)域，叫原子核，電子在原子核外繞核作軌道運(yùn)動．原子核帶正電，電子帶負(fù)電。
7．A
【詳解】A．納米材料，納米科學(xué)技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)前沿，“納米”是一個(gè)很小的長度單位，納米科學(xué)的研究對象是原子等微觀粒子，故A錯(cuò)誤，符合題意；
B．超導(dǎo)材料的特點(diǎn)就是在溫度很低時(shí)電阻為零，在制造電子元件時(shí)，由于其電阻為零，所以不必考慮散熱問題，故B正確，不符合題意；
C．智能手機(jī)芯片所占空間體積極小，空間尺度在納米級，所以屬于納米材料，故C正確，不符合題意；
D．半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，計(jì)算機(jī)芯片制造所用的材料與發(fā)光二極管都是半導(dǎo)體材料，故D正確，不符合題意。
故選A。
8． 密度 延展性
【詳解】[1]因?yàn)殍F和木頭的質(zhì)量以及體積都不確定，但相同體積的鐵比木頭的質(zhì)量大，所以“鐵比木頭重”是指鐵的密度比木頭大。
[2]室溫下外形相同的納米銅比普通銅可多拉長50倍而不斷裂，這一事例表明納米銅具有較好延展性。
9． 半導(dǎo)體 萬分之一
【詳解】[1] 硅是半導(dǎo)體材料，廣泛用于電子芯片的制作。
[2]題中給出制造尺寸為8nm左右，一張紙的厚度約0.1mm，將8nm換算為以毫米為單位，則
8nm＝0.000008mm
基本為0.1mm的萬分之一。
10． 強(qiáng) 熱傳導(dǎo)
【詳解】(1)[1]由“碳納米管表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性，導(dǎo)電能力通?？蛇_(dá)銅的1萬倍”可知，跟銅相比，碳納米管的導(dǎo)電能力更強(qiáng)。
(2)[2]根據(jù)“通過合適的取向，碳納米管可以合成各向異性的熱傳導(dǎo)材料”可得出結(jié)論。

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