第十一章多彩的物质世界。
第一节宇宙和微观世界。
新课导学]1、宇宙是由物质组成的。
从我们居住的地球到太阳系，再到银河系，河外星系及整个宇宙，有着无数天体，地球及其他一切天体都是由物质组成的，物质处于不停地运动和发展中。
2、物质是由分子组成。
任何物质都是由极其微小的粒子组成的，这些物质保持了物质原来的性质，叫做分子，分子极小，只有百亿分之几米，用肉眼不能看到，只能借助电子显微镜才能观察到它。 1纳米＝10－9米 ,一般分子直径0.3nm-0.
4nm,纳米尺度是指0.1nm-100nm
3、固态液态和气态的微观模型。
固态：分子的间距极小，排列十分紧密，粒子间有较大的作用力。因而固体具有一定体积和形状。
液态：分子的间距较小，分子没有固定位置，运动比较自由，粒子间作用比固体小，因而液体没有确定的形状，且具有流动性。
气态：分子间距较大，分子极度散乱，运动绝对自由，可以高速向各个方向运动，粒子间作用力极小、几乎没有，因而气体具有流动性。
4、原子结构：
物质由分子组成、分子由原子组成、原子由原子核和电子组成、原子核由质子和中子组成。夸克的知识只要提及一下即可。
原子非常小，研究表明：原子的半径大约为10-10m，人类用肉眼可以看见的最小灰尘，其中也包含了大约1015个原子！
光年=9.4608×1015m
6、当物质被细分到纳米尺度，即物质小颗粒的尺度小到1～100nm时，物质原有的属性一般会发生比较显著的变化。这是由于每一颗粒内只包含几十或几百个原子、分子，所以使得纳米材料在许多物理、化学性质上既不同于日常的大块的固体，也不同于单个的原子、分子。例如，大块金子是黄色的，10nm的金颗粒是绿色的，而1nm的金颗粒是红色的。
人们对纳米材料的研究正是利用它在某一特性方面的变化来改变原材料的效能。
例1] 下列现象中能说明物体的分子在不停地做无规则运动的是。
a、打扫房间时尘土飞扬
b、水从高处流到低处。
c、放在空气中的铁器过一段时间会生锈
d、在一杯白开水中放入盐，这杯水会变咸。
答案：d。剖析] 分子极小，为百亿分之几米，这么小肉眼是看不见的，因此a不对，水流动不能说明单个分子运动，故b 不对，铁生锈是发生本质变化即化学变化，所以c不对，只有水变咸了说明盐分子运动到水中了。
例2] 分子的大小大约是。
a、3×10-5m b、3×10-8m
c、3×10-10m d、3×10-7m
答案：c剖析] 分子大小为百亿分之几米即10-10米范围。
例3] 大多数物质从液态变为固态时体积。
a、变大b、不变
c、变小 d、判断。
答案： c剖析] 固态分子间距最小，液体次之，气体最大。
基础精练]1、在太阳系中，距太阳最近和最远的行星分别是。
a、水星、地球 b、地球、冥王星。
c、水星、冥王星 d、地球、水星。
2、在天文学中，常用“光年”这个单位，光年就是光在一年内通过的路程，那么光年是。
a、时间单位 b、长度单位
c、速度单位 d、质量单位。
3、保持物质原来性质的粒子是。
a、质子 b、电子
c、原子核 d、分子。
4、有一定体积，但没有确定形状的物质形态是。
a、固态 b、液态
c、气态 d、无法确定。
5、下列现象中说法正确的是
a、矿石被粉碎成粉末，说明矿石分子很小。
b、汽车驶过，公路上扬起灰尘，说明分子在不停地运动。
c、液体的蒸发，说明分子在不停地运动。
d、冬天口里呼出“白气”，说明分子看得见。
6、物质是由分子组成，分子由原子组成，那么原子是由下面哪两部分组成？
a、原子核、质子 b、原子核、中子。
c、原子核、夸克 d、原子核、电子。
7、物质从气态变为固态时，分子间的作用力。
a、变大 b、不变
c、变小 d、无法判断。
8、既没有一定的体积又没有一定形状是物质哪种状态的正确描述。
a、固体 b、液体
c、气态 d、固液气都行。
能力拓展]9、地球距离太阳的位置适宜，才有了人类的生存与繁衍，那么，地球位于靠近太阳(第几轨道就表示离太阳有多远)
a、第一轨道上 b、第八轨道上 c、第三轨道上 d、第九轨道上。
10、物质的存在除了固态、液态和气态三种形式外，还有其他形式吗？请到图书馆或上网查阅相关资料，看物质还可能以哪些形态存在。
年4月，我国吉林省境内下了一场罕见的陨石雨，大小不等的陨石从天而降，蔚为壮观，其中最大的一颗陨石重大375kg，科学家们对这些“天外来客”进行成分分析发现，它们的组成与地球上有的石块成分极为相似。由此可知，宇宙天体是由___组成的。
12、有的分子由多个原子组成，有的分子由单个原子组成。下图是电子显微镜下所看到的一种分子，这种分子是原子分子（填“多”或“单）”请你再列举出2种类似的分子来。
**创新]13、参与下面的**。
情景一：夏天，小明为了解热，自己制作冰棒，当他将制好的冰棒连同冰棒模从冰箱内取出时，发现了一个奇怪的现象：原来与冰棒模口齐平的水结冰后，竟然向外“鼓”了出来，如下图1所示。
情景二：小红擅长用蜡塑像。可每次将熔化的蜡水倒进模型中冷却后，原来与模口齐平的蜡水中间却凹下却一个坑。如下图2所示。
问题：物质的温度降低后，体积增大还是缩小？
猜想：下面是三位同学对上述问题的看法及猜想。
甲：水结冰时膨胀了，表明物体温度降低时体积要增大。
乙：蜡水凝固时向内凹进，表明物体温度降低时体积要缩小。
丙：有的物质降温体积缩小，有的物体降温时体积增大。
由小明和小红的经历，结合你自己的思考和经历，你更支持谁的看法？__理由是。
实验：将水、食油、熔化的蜡烛、洗发精分别装满四个相同的小玻璃杯，放进冰箱的冷冻室内，待它们全部凝固后取出，观察体积的变化，结果发现：只有水结冰后表面向外鼓出来，其余液体降温后，表面都向内凹进。
交流：（1）除了___以外，一般的液体凝固后体积都要。
2）物质由液态变为固时，分子之间的距离要变。
3）物质由固态变为液态或由液态变为气态时，体积要变。
14、物质的分子都在不停地运动着．那么，在分子世界中，谁跑得最快呢？跑得最快的是气体的分子．在气体分子中，跑得最快的是氢气的分子．在0℃时，氢气分子每秒钟可以跑1700 m，相当于每小时跑6120 km，这个速度比喷气式飞机还要快．以这个速度前进，6.5 h就能够绕地球一周．其他气体的分子跑得要慢一些，例如氧气分子，每小时能跑1550 km．气体分子跑得这样快，为什么把桌子上的香水瓶盖打开，香水的气味不是一下子就能闻到呢？
15、纳米材料的定义是：在三维尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料．用通俗的话讲：纳米材料是用尺寸只有几个纳米的极微小的颗粒组成的材料．一个纳米是多大呢的十亿分之一，用肉眼根本看不到．由于它尺寸特别小。
它就产生了两种效应，即尺寸小引起的表面效应和量子效应．即它的表面积比较大．处于表面上的原子数目的百分比显著增加．当材料颗粒直径只有1nm时，原子将全部暴露在表面．因此原子极易迁移，使其物理性能发生极大的变化．一是它对光的反射能力变得相当低，低到0.1%,二是机械、力学性能成几倍增加；三是其熔点会大大降低如金的熔点本是1064℃但2nm的金粉末熔点只有33℃,四是有特殊的磁性．根据上述原理和特性，你觉得纳米材料大致有哪些用途？
九年级物理宇宙和微观世界
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