初中北师大版一 探索微观世界的历程课堂检测

16.1 探索微观世界的历程

一．选择题（共15小题）

1．纳米陶瓷作为新材料应用广泛，它具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温、防渗透、无磁性等特点，下列选项中不能使用纳米陶瓷材料的是（　　）

A．切割金属的刀具 B．装烧碱的容器 

C．乘坐公交用的IC卡 D．“C919”客机的外表涂层

【答案】C。

【解析】A、纳米陶瓷耐磨损，硬度大，适合做切割金属的刀具。故A不符合题意；

B、纳米陶瓷耐腐蚀，因此可以用来制造装烧碱的容器。故B不符合题意；

C、纳米陶瓷完全无磁性，因此不能制造乘坐公交用的IC卡。故C符合题意；

D、纳米陶瓷耐磨损、耐高温、防渗透，可以作为“C919”客机的外表涂层。故D不符合题意。

2．下表归纳了固、液、气三态物质的宏观特性和微观特性，分析表格所填写的信息可知，表格中①②处应分别填写（　　）

A．很小；有固定体积 B．很小；无固定体积 

C．很大；有固定体积 D．很大；无固定体积

【答案】C。

【解析】固态物质分子间距离非常小，相互作用力非常大，所以固体有固定的形状和体积，不具有流动性。故①处是很大；

液态物质分子间距较大，相互作用力较大，分子位置不固定，所以液体有固定的体积，无固定形状，具有流动性。故②处是有固定体积。

3．科学家近期发现，人体通过肾脏能排出140nm的铁氧化物和纳米粒子组群。140nm等于（　　）

A．1.4×10﹣10m B．1.4×10﹣9m C．1.4×10﹣8m D．1.4×10﹣7m

【答案】D。

【解析】因为1nm＝10﹣9m，所以140nm＝140×10﹣9m＝1.4×10﹣7m，故D正确。

4．关于物质的构成与分子热运动，说法正确的是（　　）

A．光学显微镜能分辨出组成物质的分子、原子 

B．物质是由分子、原子组成，原子由质子和中子组成 

C．两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起，说明分子间只存在引力 

D．在一小杯清水中滴入红墨水，一段时间后整杯水变红，这是扩散现象

【答案】D。

【解析】A、物质是由分子或原子组成的，分子由原子组成，原子是由居于原子中心的带正电原子核和核外带负电电子构成的，故A错误；

 B、分子、原子很小，肉眼不能直接看到，就是在光学显微镜下也看不到它们，故B错误；

C、两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起，说明分子间存在引力，但分子间既有引力也有斥力，故C错误；

D、向一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水变红，这是因为红墨水分子运动到水里面的结果，属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故D正确。

5．下列说法中正确的是（　　）

A．空气中细小的灰尘就是分子 

B．把一块铜块锉成极细的铜屑就是铜分子 

C．由于分子非常小，人们无法直接用肉眼进行观察 

D．大雾中，我们看到空气中许多极小的水珠就是一个个分子

【答案】C。

【解析】A、空气中细小的灰尘是固体小颗粒，不是分子，故A错误。

B、极细的铜屑不是铜分子，是许多铜原子结合在一起的结果，故B错误。

C、分子的质量和体积都非常小，我们无法用肉眼直接看到，故C正确。

D、大雾中，我们看到空气中许多极小的水珠不是一个个小分子，是许许多多的水分子结合在一块的结果，故D错误。

6．华为Mate20系列智能手机所搭载的国产7纳米制造工艺麒麟980芯片，“在指甲盖大小的尺寸上塞进69亿个晶体管”，实现了性能与能效提升的新突破。计算机芯片、智能手机芯片等体积的微型化及性能的代际提升，都得益于一种新型材料的研发。这种新型材料是（　　）

A．超导材料 B．磁性材料 C．纳米材料 D．半导体材料

【答案】C。

【解析】由“在指甲盖大小的尺寸上塞进69亿个晶体管”知，这些零件所占空间体积极小，空间尺度在纳米级，所以属于纳米材料。

7．关于液体，下列说法正确的是（　　）

A．液体既没有一定的形状也没有一定的体积 

B．液体既有一定的形状又有一定的体积 

C．液体有一定的体积但没有固定的形状 

D．以上说法都不正确

【答案】C。

【解析】液体分子排列比固态疏松一些，但比气体的要紧密；其分子间作用力介于固体和气体之间，故其有一定的体积，但没有固定的形状，具有流动性。

8．如图各个选项中正确描述物质结构的是（　　）

A． B． 

C． D．

【答案】B。

【解析】原子是位于原子中心的原子核和核外电子组成的，带负电的电子在原子核外空间里绕核运动；一般原子的原子核是由质子和中子组成的，故B正确，ACD错误。

9．如图所示的示意图反映了某一物体在气、液、固三态分子排列的特点，下列说法正确的是（　　）

A．同一物体从甲状态变为乙状态时要放热 

B．乙是气态 

C．同一物体从乙状态变为丙状态时内能减小 

D．甲是固态

【答案】A。

【解析】B、D、甲图中分子间的距离略大，约束力很小，分子的位置不固定，和液态分子的特点相似；

乙图中分子间的距离很小，约束力很大，分子的位置固定，和固态分子的特点相似；

丙图中分子间的距离很大，约束力几乎没有，分子的位置极度散乱，和气态分子特点相似。故B、D错误；

A、物质由甲状态变为乙状态是凝固过程，需要放热。故A正确；

C、物质从乙状态变为丙状态是升华过程，需要吸热，所以内能增加。故C错误。

10．如图所示是电子显微镜下的一些金原子。下列有关金原子的说法正确的是（　　）

A．这些金原子保持静止不动的 

B．人们可以用肉眼和光学显微镜分辨出它们 

C．金原子之间有间隙，说明金原子间只有斥力 

D．金是否处于固态可以从其原子的排列方式上进行推断

【答案】D。

【解析】A、金原子时刻处于运动状态。故A错误；

B、金原子的直径非常小，无法用肉眼或一般的显微镜观察其结构。故B错误；

C、金原子之间既有引力也有斥力。故C错误；

D、金原子排列规则，间距较小，我们据此可以得到固态物质的宏观特征：有一定的形状和体积，不能流动。故D正确。

11．如图所示是物质在不同状态下的分子模型，下列有关说法正确的是（　　）

A．甲、乙、丙三图分别表示固体、液体、气体分子的排列情况 

B．甲图中分子静止，乙、丙两图中分子在做热运动 

C．乙图中分子相距最远，分子间的作用力可以忽略 

D．甲图中分子相距最近，分子间的作用力最小

【答案】C。

【解析】A、甲、乙、丙三图分别表示固体、气体、液体分子的排列情况，故A错误；

B、一切物质的分子都在不停地做无规则运动，故B错误；

C、乙图中分子相距最远，分子间的作用力可以忽略，故C正确；

D、甲图中分子相距最近，分子间的作用力最大，故D错误。

12．水冷却后，除了会凝固成冰晶体外，还会形成玻璃态。它是由液态水急速冷却到﹣108℃时形成的，玻璃态的水与普通液态水的密度相同。下列说法正确的是（　　）

A．水由液态变为玻璃态是化学变化 

B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀 

C．水由液态变为玻璃态是物理变化 

D．水由液态变为玻璃态，体积减小

【答案】C。

【解析】AC、水由液态变为玻璃态是由液态水急速冷却到﹣108℃时形成的，在变化中没有生成其他物质，是物理变化，所以，A错误，C正确；

BD、水由液态变为玻璃态，玻璃态的水与普通液态水的密度相同，由于质量不变，根据V＝可知体积不变，故B、D错误。

13．关于物质的构成下列说法正确的是（　　）

A．分子、原子是构成常见物质的最小微粒 

B．光学显微镜能分辨出组成物质的分子、原子 

C．原子是由它中心的原子核和核外电子构成 

D．原子核带正电，原子也带正电

【答案】C。

【解析】A、分子、原子还可以再分，分成比原子更小的原子核和核外电子，所以原子不是构成物质的最小微粒，故A错误；

 B、分子、原子很小，肉眼不能直接看到，就是在光学显微镜下也看不到它们，故B错误；

CD、原子都由居于原子中心的原子核和核外电子构成，整个原子不显电性是因为原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，电性相反，故C正确，D错误。

14．20世纪初，科学家在探索物质结构的历程中取得了突破性进展。卢瑟福在α粒子散射实验的基础上，于1911年提出了原子核式结构模型。原子核式结构模型是（　　）

A．关于分子结构的理论 B．关于原子结构的理论 

C．关于原子核结构的理论 D．关于电子结构的理论

【答案】B。

【解析】1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式模型，即原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成，是关于原子结构的理论，故B正确、ACD错误。

15．下列关于纳米材料的说法中，正确的是（　　）

A．很小的材料就是纳米材料 

B．纳米材料就是“纳米“物质做成的材料 

C．纳米材料只是近几年才开始被人们利用的，不存在天然的纳米材料 

D．纳米材料的基本单元很小

【答案】D。

【解析】AB、纳米材料是指长度为纳米级的材料，不是所有材料达到纳米尺度时就一定是纳米材料，只有材料到了纳米尺度时性能发生突变，才能称为纳米材料，故AB错误；

C、纳米材料只是近几年才开始被人们利用的，存在天然的纳米材料，也存在制成的纳米材料，故C错误；

D、“纳米”是一种度量单位，1纳米为百万分之一毫米，所以纳米材料的基本单元很小，故D正确。

二．填空题（共5小题）

16．纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸或由它们作为基本单元构成的材料，1nm＝　10﹣9　m。

【答案】10﹣9。

【解析】因为1m＝109nm，所以1nm＝10﹣9m。

17．如图所示是物质三种状态下的物理模型，物质由丙图直接变成甲图的过程叫作　升华　（填物态变化名称）。

【答案】升华。

【解析】由图可知：图甲分子排列极度散乱，间距很大，是气体分子的排列模型；

图乙分子排列没有固定的位置，比较松散，是液体分子的排列模型；

图丙分子排列十分紧密，是固体分子的排列模型；

物质由图丙直接变成图甲的过程，也就是物质由固态直接变成气态的过程叫做升华。

18．美国研究人员研制出一种世界上重量最轻的固体金属材料。这种新材料可以放在蒲公英上面而不会压坏它的籽。这里说的“重量最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的　密度　很小。纳米材料是由纳米颗粒经过特制得到的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好的　延展性　（选填“硬度”“延展性”或“磁性”）；纳米是　长度　单位。

【答案】密度；延展性；长度。

【解析】（1）世界上重量最轻的固体金属材料。这里说的“重量最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的密度小；

（2）室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好延展性；

（3）纳米（nm）是长度的单位之一。

19．近年来，“纳米”一词经常出现在我们的生活中，它是长度的度量单位，1nm有多长？假设一根头发的直径是0.05mm，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度大约就是一纳米。而纳米技术，是研究结构尺寸在1纳米的材料，强度和硬度大大高于原来的材料，并且有良好的韧性，纳米材料的熔点还会随超细粉直径的减小而降低，例如：金的熔点为1064℃，但10nm的金粉熔点为940℃，5nm的金粉熔点为830℃，因而烧制温度可以大大降低，纳米级的催化剂加入汽油中，还可提高内燃机的效率。

（1）0.05mm＝　5×104　nm；

（2）将金属纳米颗粒制成块状金属材料时强度　大于　一般的金属，金属纳米颗粒的熔点　小于　同种金属的熔点；（选填“大于”、“小于”或“等于”）

（3）如图是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线　c　（选填字母）。

【答案】（1）5×104；（2）大于；小于；（3）c。

【解析】（1）0.05mm＝0.05×106nm＝5×104nm；

（2）金属纳米颗粒制成块状金属材料的强度和硬度大大高于原来的材料；金的熔点为1064℃，10nm的金粉熔点为940℃，5nm的金粉熔点为830℃，这说明金属纳米颗粒的熔点小于同种金属的熔点；

（3）分析上面的曲线，在相同的时间时，c被磨损的程度最小，即其硬度最大，所以它代表的就是纳米陶瓷刀磨损过程；a被磨损的程度最大，即其硬度最小，所以它代表的是普通菜刀的磨损过程。

20．1911年，物理学家卢瑟福建立了原子的　核式　结构模型，　电子的发现　现象说明原子是可分的，把PM2.5，NO2分子，电子，原子核中，尺度最大的是　PM2.5　，尺度最小的是　电子　。

【答案】核式；电子的发现；PM2.5；电子。

【解析】卢瑟福建立了原子核式结构模型，该模型认为：原子是由原子核和核外电子组成；

质子和中子构成原子核，电子和原子核构成原子，电子的空间尺度小于原子核的空间尺度，原子构成分子，分子构成物质，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，其空间尺度大于分子，所以它们中尺度最大的是PM2.5，最小的是电子。