2024滬科版八年級物理全一冊 第十二章 小粒子與大宇宙 知識清單（填空版+解析版）

第十二章小粒子與大宇宙(知識清單)

第一節(jié)走進微觀

一、原子的核式結構模型

1.道爾頓的原子論模型

化學元素由不可分的微粒一一原子構成，原子在一切化學變化中是不可再分的最小單位。同種元素的

原子性質和質量都相同，不同元素原子的性質和質量各不相同，原子質量是元素基本特征之一。

2.湯姆孫的原子模型

(1)電子的發(fā)現(xiàn)：1897年，英國物理學家湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子。

(2)湯姆孫的“棗糕模型”：均勻分布在整個原子內，則鑲嵌其中。

3.盧瑟福的原子核式結構模型

(1)a粒子散射實驗：盧瑟福在1898年發(fā)現(xiàn)了a射線。他用準直的a射線轟擊厚度為微米的金箔時，發(fā)

現(xiàn)大多數(shù)粒子散射角度很小，但有少數(shù)a粒子偏角很大，個別粒子的偏轉幾乎達到180。。

(2)a粒子散射實驗結論：原子中絕大部分是空的；a粒子前進時撞在一個體積很小而質量又比它大

很多的微粒上(原子核)。

(3)盧瑟福的原子核式結構模型：原子是由帶正電的和帶負電的構成的，且正負電荷

數(shù)量相等；原子核位于原子的中心，電子受原子核吸引，繞核做高速運動，就像行星繞著運動一

樣。若把原子核看成一個小球，則它的半徑約為

二、原子核結構模型

1.質子與電子的發(fā)現(xiàn)

(1)質子的發(fā)現(xiàn)：1919年，盧瑟福用速度是20000km/s的“子彈”一粒子去轟擊氮、氟、鉀等元素的

原子核時，發(fā)現(xiàn)在原子核中還存在一種帶正電的質量比電子大很多的微粒一質子。

(2)中子的發(fā)現(xiàn)：中子的概念是由英國物理學家盧瑟福提出，中子的存在是1932年英國物理學家詹

姆斯?查德威克用鐳的a射線轟擊被原子時的實驗中證實的。在實驗中進一步發(fā)現(xiàn)中子的質量與質子相同、

但是不帶電。

2.原子核

(1)原子核的組成及帶電情況：原子核，簡稱“核”，位于原子的核心部分，由和構

成。原子核帶電(即質子所帶的正電)，中子不帶電。

質子

（2）夸克：20世紀60年代，科學家又提出質子和中子都是由被稱為的更小微粒構成的，一

系列高能物理實驗證實了這一說法的合理性。

第二節(jié)看不見的運動

一、分子

1.分子：科學家將保持物質性質不變的顆粒命名為“分子”。分子的直徑很小，通常以m為

單位來量度，所以物質中都包含大量的分子，如一小水滴中含有約IO?1個水分子。

2.分子間有間隙：如圖所示，先后將50mL的水和50mL的酒精倒入玻璃管中，上下幾次顛倒玻璃

管，可發(fā)現(xiàn)水和酒精的總體積小于100mL。這是酒精與水的混合過程，從微觀的角度看，是酒精分子與水

分子發(fā)生了擴散，這一現(xiàn)象說明水分子和酒精分子間都有o

水

和

酒

酒精吞精

的

混

合

水BII物

二、分子的運動

1.探究擴散現(xiàn)象

【探究實驗】（1）如圖甲所示，在透明的瓶中分別裝入空氣和二氧化氮，抽去玻璃板后，無色的空

氣和紅棕色的二氧化氮混合在一起，最后顏色變得均勻。

（2）如圖乙所示，在裝入清水的量筒底部注入藍色的硫酸銅溶液。靜待幾天后，清水與硫酸銅溶液

的界面變得模糊，靜待幾周后顏色變得均勻。

空氣——

鉛塊

金塊

二氧化氮

甲乙丙

（3）如圖丙所示，把磨的很光滑的鉛塊和金塊緊緊壓在一起，在室溫下放置五年后在將它們切開,

發(fā)現(xiàn)它們互相滲入約1mm深。

【現(xiàn)象分析】氣體、液體和固體分子都在不停地做無規(guī)則運動，能彼此進入分子的間隙中。

【探究結論】分子處在永不停息的無規(guī)則運動中。

2.擴散

(1)定義：將不同的物質互相接觸時，會彼此進入對方的現(xiàn)象稱為擴散。

(2)擴散現(xiàn)象表明：一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則運動，分子間存在。

(3)影響擴散的因素：溫度越高，擴散越。

(4)氣體、液體和固體之間都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，不同狀態(tài)的物質之間也可以發(fā)生。氣體擴散最

快，液體較快，固體最o

3.分子的運動

(1)實驗探究：分子運動與溫度的關系。

【操作與現(xiàn)象】如圖所示，取兩個相同的燒杯，分別裝入質量相等的適量冷水和熱水，分別向兩杯水

中滴入一滴紅墨水，會發(fā)現(xiàn)，熱水中的水很快變紅，冷水杯中的水變紅較慢。

【現(xiàn)象分析】紅墨水在熱水擴散得快，說明熱水中分子運動劇烈；紅墨水在冷水中擴散得慢，說明冷

水中分子運動緩慢些。

【探究歸納】分子運動的快慢與溫度有關：溫度越高，擴散越快，分子運動越劇烈。

(2)分子的運動：物質中的分子在永不停息地做無規(guī)則運動。溫度越高，分子運動越,溫度

是物體分子熱運動劇烈程度的標志。

三、分子間存在作用力

1.探究分子間的作用力

【進行實驗】(1)如圖甲所示，將兩個鉛塊表面磨平，緊壓在一起，在下面掛上重物也不能使它們

分開。表明物體分子之間存在______,是分子間的引力使兩個鉛塊不會散開。

乙

(2)如圖乙所示，向配有活塞的厚玻璃筒內注入一些水，用力壓活塞，發(fā)現(xiàn)水的體積沒有明顯變

化。雖然分子間有間隙，但要壓縮固體和液體卻很困難，這是因為分子之間存在著。

【探究歸納】分子間不僅存在引力，而且還存在斥力。

2.分子間的作用力與分子間的距離

（1）當兩個分子的距離處于平衡距離時，分子間的引力斥力;

（2）當兩個分子的距離變大時，分子間的作用力表現(xiàn)為力；

（3）當兩個分子的距離變小時，分子間的作用力表現(xiàn)為力。

四、物質中分子的狀態(tài)

1.分子動理論

常見的物質由大量分子構成，分子在不停地做無規(guī)則運動，分子間有空隙，存在著相互作用力。這就

是分子動理論的初步知識。

2.物質中分子的狀態(tài)

（a）固態(tài)（b）液態(tài)（c）氣態(tài)

（1）固體中，分子間力的作用比較強。因而，固體可以保持一定的和體積，不能流動。

（2）液體中，分子間力的作用較弱，液體分子在一定限度內可以運動。因而，液體沒有固定的形

狀，但占有一定的,能夠流動。

（3）氣體中，分子間力的作用更弱了，理想情況下氣體分子甚至能自由地沿各個方向運動。因而,

氣體沒有固定的形狀和確定的體積，能夠流動。

第三節(jié)探索宇宙

一、從“地心說"到"日心說”

1.托勒密的“地心說”

公元2世紀，古羅馬天文學家托勒玫，總結前人的成就，結合自己的天文觀測，提出了“地心說”。

他認為，認為居于中心，太陽和其他行星圍繞地球轉動。他的這一觀念在天文學中統(tǒng)治了1千多

年。

2.哥白尼的“日心說”

16世紀，以波蘭天文學家哥白尼為代表的許多科學家，在長期天文觀測和大量計算的基礎上，對托勒

密的“地心說”提出了質疑。哥白尼在《天體運行論》中向人們描述了一個全新的宇宙。他認為：

是宇宙的中心，地球和其他行星都繞著太陽轉動，月球是地球的衛(wèi)星?！叭招恼f”能更簡潔地描述行星運

動，更清楚地解釋諸多天文現(xiàn)象。

3.近代天文觀

（1）開普勒根據(jù)前人的觀測和研究，提出了太陽系運動的三大定律。

（2）牛頓在前人研究的基礎上，運用開普勒行星運動定律和自己的研究成果，提出定律，將

“地上的力”與“天上的力”統(tǒng)一起來，形成了以牛頓三大運動定律為基礎的力學體系，為人類實現(xiàn)“飛

天夢”奠定了理論基礎。

（3）萊布尼茨及后來的眾多科學家與哲學家進一步研究宇宙，提出了“什么是宇宙”“為什么有宇

宙”等問題。

二、太陽系

1.太陽系：太陽系是一個以為中心，受太陽引力約束在一起的天體系統(tǒng)。研究表明，太陽系

中除了太陽這顆唯一的恒星外，至今已發(fā)現(xiàn)還有、290顆衛(wèi)星、約130萬顆小行星，以及數(shù)量可觀

的彗星和流星。

2.太陽：是離我們最近的一顆_____星。直徑是地球的109倍，質量是地球的33萬倍，體積是地

球的130萬倍。太陽的表面溫度6000℃,中心溫度1500萬。C。太陽是太陽系的中心天體，占太陽系總體

質量的99.86%。

3.八顆行星：是指太陽系的八個大行星，按照離太陽的距離從近到遠，依次為o其中質量最

大的是木星，其質量約為地球的318倍；離地球最近的是金星，其次是火星?；鹦请x地球的最近距離約

5.6xl07kmo

4.地球：地球是太陽系八大行星之一，按照離太陽由近及遠的次序排為第顆，也是太陽系中

直徑、質量和密度最大的類地行星，距離太陽1.5億公里。地球自西向東自轉，同時圍繞太陽公轉?，F(xiàn)有

40億?46億歲。它有一個天然衛(wèi)星——,二者組成一個天體系統(tǒng)——地月系統(tǒng)。

在太陽系中，行星繞旋轉，衛(wèi)星繞旋轉，是地球唯一的衛(wèi)星。

三、銀河系

1.描述宇宙常用的天文單位

（1）光速：3x108mzs。

（2）光年（l.y.）：天體之間相距遙遠，用米、千米作為距離單位很不方便。為此，天文學中采用了

一些特殊的長度做距離單位。例如，人們將光在真空中傳播一年所經(jīng)過的作為長度單位，稱為1光

年，符號是Ly.。1l.y=9.46xl015m,,

2.恒星

浩瀚的宇宙令人神往。仰望蒼穹，我們可以觀察到許多明亮的星星，它們的相對位置似乎保持不變，

人們稱這些星星為______星，太陽就是一顆恒星。實際上，恒星也是運動的。

3.銀河系

晴朗的夜空，可見一條橫亙天際的光帶，它是由和彌漫的星際物質集合而成的一個龐大的天

體系統(tǒng)一銀河系。它好似一個中央凸起、四周扁平的旋轉鐵餅，直徑大約為萬光年。

四、河外星系

仙女座河外星系是離銀河系比較近的一個星系。從仙女座發(fā)出的光需要250萬年才能到達地球，也就

是說，我們在夜空中所見到的仙女座已是250萬年前的仙女座了。

五、宇宙大爆炸

1.現(xiàn)代宇宙觀

現(xiàn)代宇宙觀認為，宇宙是一個有的天體結構系統(tǒng)。它是有起源的，并且是不斷膨脹、演化

的。

2.宇宙的起源

關于宇宙的起源，大多數(shù)宇宙科學家都認定：宇宙誕生初期(約127億年前)是一個密度極大、溫度

極高的奇點，并在極早期發(fā)生了非?？焖俚呐蛎浐屠鋮s。爆炸之初，物質只能以電子等基本粒子形態(tài)存

在。宇宙爆炸之后的不斷膨脹，導致溫度和密度很快下降，隨之逐步形成、、分子，隨后

出現(xiàn)氣體。氣體逐漸凝聚成星云，星云進一步形成各種各樣的和,逐漸形成我們現(xiàn)在所看

到的宇宙。

3.宇宙膨脹

根據(jù)天文學的哈勃定律推斷，銀河系外的星系在不斷遠離我們而去(距離我們越遠的星系，遠離的速

度越快)，即宇宙是的。

我們可用粘有小塑料粒的氣球類比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天體。氣球膨脹時，任意小塑料

粒周圍的其他小塑料粒都在離它遠去。

第十二章小粒子與大宇宙(知識清單)

第一節(jié)走進微觀

一、原子的核式結構模型

1.道爾頓的原子論模型

化學元素由不可分的微粒一一原子構成，原子在一切化學變化中是不可再分的最小單位。同種元素的

原子性質和質量都相同，不同元素原子的性質和質量各不相同，原子質量是元素基本特征之一。

2.湯姆孫的原子模型

(1)電子的發(fā)現(xiàn)：1897年，英國物理學家湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子。

(2)湯姆孫的“棗糕模型”：正電荷均勻分布在整個原子內,電子則鑲嵌其中。

3.盧瑟福的原子核式結構模型

(1)a粒子散射實驗：盧瑟福在1898年發(fā)現(xiàn)了a射線。他用準直的a射線轟擊厚度為微米的金箔時，發(fā)

現(xiàn)大多數(shù)粒子散射角度很小，但有少數(shù)a粒子偏角很大，個別粒子的偏轉幾乎達到180。。

(2)a粒子散射實驗結論：原子中絕大部分是空的；a粒子前進時撞在一個體積很小而質量又比它大

很多的微粒上(原子核)。

(3)盧瑟福的原子核式結構模型：原子是由帶正電的原子核和帶負電的電子構成的,且正負電荷數(shù)量

相等；原子核位于原子的中心，電子受原子核吸引，繞核做高速運動，就像行星繞著太陽運動一樣。若把

原子核看成一個小球，則它的半徑約為104m。

二、原子核結構模型

1.質子與電子的發(fā)現(xiàn)

(1)質子的發(fā)現(xiàn)：1919年，盧瑟福用速度是20000km/s的“子彈”一粒子去轟擊氮、氟、鉀等元素的

原子核時，發(fā)現(xiàn)在原子核中還存在一種帶正電的質量比電子大很多的微粒一質子。

(2)中子的發(fā)現(xiàn)：中子的概念是由英國物理學家盧瑟福提出，中子的存在是1932年英國物理學家詹

姆斯?查德威克用鐳的a射線轟擊破原子時的實驗中證實的。在實驗中進一步發(fā)現(xiàn)中子的質量與質子相同、

但是不帶電。

2.原子核

(1)原子核的組成及帶電情況：原子核，簡稱“核”，位于原子的核心部分，由質子和中子構成。原

子核帶正電(即質子所帶的正電)，中子不帶電。

(2)夸克：20世紀60年代，科學家又提出質子和中子都是由被稱為愛克的更小微粒構成的，一系列

高能物理實驗證實了這一說法的合理性。

第二節(jié)看不見的運動

一、分子

1.分子：科學家將保持物質性質不變的顆粒命名為“分子”。分子的直徑很小，通常以分」°m為單

位來量度，所以物質中都包含大量的分子，如一小水滴中含有約IO?1個水分子。

2.分子間有間隙：如圖所示，先后將50mL的水和50mL的酒精倒入玻璃管中，上下幾次顛倒玻璃

管，可發(fā)現(xiàn)水和酒精的總體積小于100mL。這是酒精與水的混合過程，從微觀的角度看，是酒精分子與水

分子發(fā)生了擴散，這一現(xiàn)象說明水分子和酒精分子間都有間隙。

水

和

酒

精

的

混

合

物

二、分子的運動

1.探究擴散現(xiàn)象

【探究實驗】(1)如圖甲所示，在透明的瓶中分別裝入空氣和二氧化氮，抽去玻璃板后，無色的空

氣和紅棕色的二氧化氮混合在一起，最后顏色變得均勻。

(2)如圖乙所示，在裝入清水的量筒底部注入藍色的硫酸銅溶液。靜待幾天后，清水與硫酸銅溶液

的界面變得模糊，靜待幾周后顏色變得均勻。

空氣

鉛塊

金塊

二氧化氮----II

甲乙丙

(3)如圖丙所示，把磨的很光滑的鉛塊和金塊緊緊壓在一起，在室溫下放置五年后在將它們切開，

發(fā)現(xiàn)它們互相滲入約1mm深。

【現(xiàn)象分析】氣體、液體和固體分子都在不停地做無規(guī)則運動，能彼此進入分子的間隙中。

【探究結論】分子處在永不停息的無規(guī)則運動中。

2.擴散

(1)定義：將不同的物質互相接觸時，會彼此進入對方的現(xiàn)象稱為擴散。

(2)擴散現(xiàn)象表明：一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則運動，分子間存在間隙。

(3)影響擴散的因素：溫度越高，擴散越快。

(4)氣體、液體和固體之間都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，不同狀態(tài)的物質之間也可以發(fā)生。氣體擴散最

快，液體較快，固體最慢。

3.分子的運動

(1)實驗探究：分子運動與溫度的關系。

【操作與現(xiàn)象】如圖所示，取兩個相同的燒杯，分別裝入質量相等的適量冷水和熱水，分別向兩杯水

中滴入一滴紅墨水，會發(fā)現(xiàn)，熱水中的水很快變紅，冷水杯中的水變紅較慢。

【現(xiàn)象分析】紅墨水在熱水擴散得快，說明熱水中分子運動劇烈；紅墨水在冷水中擴散得慢，說明冷

水中分子運動緩慢些。

【探究歸納】分子運動的快慢與溫度有關：溫度越高，擴散越快，分子運動越劇烈。

(2)分子的運動：物質中的分子在永不停息地做無規(guī)則運動。溫度越高，分子運動越劇烈,溫度是

物體分子熱運動劇烈程度的標志。

三、分子間存在作用力

1.探究分子間的作用力

【進行實驗】(1)如圖甲所示，將兩個鉛塊表面磨平，緊壓在一起，在下面掛上重物也不能使它們

分開。表明物體分子之間存在引力,是分子間的引力使兩個鉛塊不會散開。

甲乙

(2)如圖乙所示，向配有活塞的厚玻璃筒內注入一些水，用力壓活塞，發(fā)現(xiàn)水的體積沒有明顯變

化。雖然分子間有間隙，但要壓縮固體和液體卻很困難，這是因為分子之間存在著斥力。

【探究歸納】分子間不僅存在引力，而且還存在斥力。

2.分子間的作用力與分子間的距離

U)當兩個分子的距離處于平衡距離時，分子間的引力等于斥力:

(2)當兩個分子的距離變大時，分子間的作用力表現(xiàn)為史力；

(3)當兩個分子的距離變小時，分子間的作用力表現(xiàn)為盡力。

四、物質中分子的狀態(tài)

1.分子動理論

常見的物質由大量分子構成，分子在不停地做無規(guī)則運動，分子間有空隙，存在著相互作用力。這就

是分子動理論的初步知識。

2.物質中分子的狀態(tài)

（b）液態(tài)（c）氣態(tài)

（1）固體中，分子間力的作用比較強。因而，固體可以保持一定的形狀和體積,不能流動。

（2）液體中，分子間力的作用較弱，液體分子在一定限度內可以運動。因而，液體沒有固定的形

狀，但占有一定的體積,能夠流動。

（3）氣體中，分子間力的作用更弱了，理想情況下氣體分子甚至能自由地沿各個方向運動。因而,

氣體沒有固定的形狀和確定的體積，能夠流動。

第三節(jié)探索宇宙

一、從“地心說"到"日心說”

1.托勒密的“地心說”

公元2世紀，古羅馬天文學家托勒玫，總結前人的成就，結合自己的天文觀測，提出了“地心說”。

他認為，認為地球居于中心,太陽和其他行星圍繞地球轉動。他的這一觀念在天文學中統(tǒng)治了1千多年。

2.哥白尼的“日心說”

16世紀，以波蘭天文學家哥白尼為代表的許多科學家，在長期天文觀測和大量計算的基礎上，對托勒

密的“地心說”提出了質疑。哥白尼在《天體運行論》中向人們描述了一個全新的宇宙。他認為：太陽是

宇宙的中心，地球和其他行星都繞著太陽轉動，月球是地球的衛(wèi)星?！叭招恼f”能更簡潔地描述行星運

動，更清楚地解釋諸多天文現(xiàn)象。

3.近代天文觀

（1）開普勒根據(jù)前人的觀測和研究，提出了太陽系紅星運動的三大定律。

（2）牛頓在前人研究的基礎上，運用開普勒行星運動定律和自己的研究成果，提出萬有引力定律,

將“地上的力”與“天上的力”統(tǒng)一起來，形成了以牛頓三大運動定律為基礎的力學體系，為人類實現(xiàn)

“飛天夢”奠定了理論基礎。

（3）萊布尼茨及后來的眾多科學家與哲學家進一步研究宇宙，提出了“什么是宇宙”“為什么有宇

宙”等問題。

二、太陽系

1.太陽系：太陽系是一個以太陽為中心,受太陽引力約束在一起的天體系統(tǒng)。研究表明，太陽系中除

了太陽這顆唯一的恒星外，至今已發(fā)現(xiàn)還有八顆行星、290顆衛(wèi)星、約130萬顆小行星，以及數(shù)量可觀的

彗星和流星。

2.太陽：是離我們最近的一顆恒星。直徑是地球的109倍，質量是地球的33萬倍，體積是地球的

130萬倍。太陽的表面溫度6000℃,中心溫度1500萬℃。太陽是太陽系的中心天體，占太陽系總體質量

的99.86%o

3.八顆行星：是指太陽系的八個大行星，按照離太陽的距離從近到遠，依次為水星、金星、地球、火

星、木星、土星、天王星、海王