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只要留心，就可以利用身边的生活用品做不少有趣的物理实验。如图 10 - 2 - 5 所示，塑料吸管与纸巾摩擦后会吸引泡沫塑料小球，说明吸管带了电。那么用纸巾摩擦过的塑料吸管带的是正电还是负电呢？给你有机玻璃棒、丝绸、橡胶棒、毛皮、塑料吸管、纸巾和细线，请设计一个可行的实验方案对此问题进行探究。
答案
实验方案一：先用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，再将与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近塑料吸管。若吸管与玻璃棒相互吸引，说明吸管带负电；若吸管与玻璃棒相互排斥，说明吸管带正电 实验方案二：先用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，再将与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近塑料吸管。若吸管与橡胶棒相互吸引，说明吸管带正电；若吸管与橡胶棒相互排斥，说明吸管带负电（本题为开放性试题，只要方案科学、合理即可）
解析
【分析】
要判断用纸巾摩擦过的塑料吸管的带电性质，可利用电荷间“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”的作用规律。我们已知与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电、与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，所以可以先将带电的吸管悬挂起来（保证其能自由转动，便于观察相互作用现象），再用已知带电的物体靠近它，根据两者的相互作用情况判断吸管的带电种类。
【解析】
实验方案一：
1. 用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，使吸管能够自由转动；
2. 用丝绸摩擦有机玻璃棒，使玻璃棒带正电；
3. 将带正电的玻璃棒靠近悬挂的塑料吸管，观察相互作用：
若吸管与玻璃棒相互排斥，说明塑料吸管带正电；
若吸管与玻璃棒相互吸引，说明塑料吸管带负电。
实验方案二：
1. 用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，使吸管能够自由转动；
2. 用毛皮摩擦橡胶棒，使橡胶棒带负电；
3. 将带负电的橡胶棒靠近悬挂的塑料吸管，观察相互作用：
若吸管与橡胶棒相互排斥，说明塑料吸管带负电；
若吸管与橡胶棒相互吸引，说明塑料吸管带正电。
【答案】
方案一：先用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，再将与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近塑料吸管。若吸管与玻璃棒相互排斥，说明吸管带正电；若相互吸引，说明吸管带负电。
方案二：先用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，再将与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近塑料吸管。若吸管与橡胶棒相互排斥，说明吸管带负电；若相互吸引，说明吸管带正电。（合理即可）
【知识点】
电荷间的相互作用规律、摩擦起电
【点评】
本题考查利用身边器材设计实验探究物体带电性质，注重对实验设计能力和电荷相互作用规律应用能力的考查，实验方案具有开放性，需灵活运用所学知识解决实际问题。
【难度系数】
0.6
要判断用纸巾摩擦过的塑料吸管的带电性质，可利用电荷间“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”的作用规律。我们已知与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电、与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，所以可以先将带电的吸管悬挂起来（保证其能自由转动，便于观察相互作用现象），再用已知带电的物体靠近它，根据两者的相互作用情况判断吸管的带电种类。
【解析】
实验方案一：
1. 用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，使吸管能够自由转动；
2. 用丝绸摩擦有机玻璃棒，使玻璃棒带正电；
3. 将带正电的玻璃棒靠近悬挂的塑料吸管，观察相互作用：
若吸管与玻璃棒相互排斥，说明塑料吸管带正电；
若吸管与玻璃棒相互吸引，说明塑料吸管带负电。
实验方案二：
1. 用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，使吸管能够自由转动；
2. 用毛皮摩擦橡胶棒，使橡胶棒带负电；
3. 将带负电的橡胶棒靠近悬挂的塑料吸管，观察相互作用：
若吸管与橡胶棒相互排斥，说明塑料吸管带负电；
若吸管与橡胶棒相互吸引，说明塑料吸管带正电。
【答案】
方案一：先用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，再将与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近塑料吸管。若吸管与玻璃棒相互排斥，说明吸管带正电；若相互吸引，说明吸管带负电。
方案二：先用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，再将与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近塑料吸管。若吸管与橡胶棒相互排斥，说明吸管带负电；若相互吸引，说明吸管带正电。（合理即可）
【知识点】
电荷间的相互作用规律、摩擦起电
【点评】
本题考查利用身边器材设计实验探究物体带电性质，注重对实验设计能力和电荷相互作用规律应用能力的考查，实验方案具有开放性，需灵活运用所学知识解决实际问题。
【难度系数】
0.6
1. 分子是由构成的。英国物理学家首先发现了电子，从而说明原子也是的；物理学家建立了类似行星绕日的模型。
答案
原子
汤姆逊
可分
卢瑟福
核式结构
汤姆逊
可分
卢瑟福
核式结构
解析
【分析】
这道题考查原子结构相关的基础知识点，解题时可按以下思路梳理：
1. 先回忆分子与原子的构成关系，明确分子的构成微粒；
2. 再回顾原子结构的发现历程，思考电子的发现者，以及该发现对原子是否可分这一结论的影响；
3. 最后联想原子结构模型的建立，对应起科学家与他提出的模型名称。
【解析】
1. 从物质构成的基础知识可知，分子是由原子构成的；
2. 英国物理学家汤姆逊首先发现了电子，电子是原子的组成部分，这一发现证明原子并不是不可再分的最小微粒，即原子是可分的；
3. 物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验，建立了类似行星绕日的核式结构模型，该模型认为原子中心有一个原子核，电子绕原子核运动。
【答案】
原子；汤姆逊；可分；卢瑟福；核式结构
【知识点】
分子原子构成、原子结构发现史、核式结构模型
【点评】
本题属于原子结构相关的基础识记类题目，重点考查学生对分子原子构成、原子结构发现历程及经典模型的记忆，这类知识点是原子结构部分的基础内容，需准确牢记相关科学家及其对应成就。
【难度系数】
0.8
这道题考查原子结构相关的基础知识点，解题时可按以下思路梳理：
1. 先回忆分子与原子的构成关系，明确分子的构成微粒；
2. 再回顾原子结构的发现历程，思考电子的发现者，以及该发现对原子是否可分这一结论的影响；
3. 最后联想原子结构模型的建立，对应起科学家与他提出的模型名称。
【解析】
1. 从物质构成的基础知识可知，分子是由原子构成的；
2. 英国物理学家汤姆逊首先发现了电子，电子是原子的组成部分，这一发现证明原子并不是不可再分的最小微粒，即原子是可分的；
3. 物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验，建立了类似行星绕日的核式结构模型，该模型认为原子中心有一个原子核，电子绕原子核运动。
【答案】
原子；汤姆逊；可分；卢瑟福；核式结构
【知识点】
分子原子构成、原子结构发现史、核式结构模型
【点评】
本题属于原子结构相关的基础识记类题目，重点考查学生对分子原子构成、原子结构发现历程及经典模型的记忆，这类知识点是原子结构部分的基础内容，需准确牢记相关科学家及其对应成就。
【难度系数】
0.8
2. 原子是由原子核和绕核运动的带电的构成的，其中原子核是由带正电的和不带电的构成的。
答案
负
电子
质子
中子
电子
质子
中子
解析
【分析】
解决本题需回忆原子结构的核心知识点：原子整体呈电中性，由原子核与核外粒子构成，因原子核带正电，故核外绕核运动的粒子带负电，该粒子为电子；再细分原子核，其由带正电的质子和不带电的中子组成，结合这些知识点即可对应题目完成填空。
【解析】
1. 原子的构成：原子由原子核和绕核运动的带负电的电子构成，由于原子整体不显电性，原子核带正电，因此核外电子带负电以平衡电性；
2. 原子核的构成：原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的，质子所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，保证原子的电中性。
【答案】
负；电子；质子；中子
【知识点】
原子的构成；原子核组成
【点评】
本题为基础识记类题目，重点考查原子及原子核的组成粒子和各粒子的电性，是微观粒子结构知识的入门内容，需准确记忆相关知识点。
【难度系数】
0.9
解决本题需回忆原子结构的核心知识点：原子整体呈电中性，由原子核与核外粒子构成，因原子核带正电，故核外绕核运动的粒子带负电，该粒子为电子；再细分原子核，其由带正电的质子和不带电的中子组成，结合这些知识点即可对应题目完成填空。
【解析】
1. 原子的构成：原子由原子核和绕核运动的带负电的电子构成，由于原子整体不显电性，原子核带正电，因此核外电子带负电以平衡电性；
2. 原子核的构成：原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的，质子所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，保证原子的电中性。
【答案】
负；电子；质子；中子
【知识点】
原子的构成；原子核组成
【点评】
本题为基础识记类题目，重点考查原子及原子核的组成粒子和各粒子的电性，是微观粒子结构知识的入门内容，需准确记忆相关知识点。
【难度系数】
0.9
3. 质子和中子统称为核子，核子由构成。
答案
夸克
解析
【分析】
首先回忆微观粒子的结构层次：原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子（即核子）组成，从更深层的结构来看，核子是由夸克构成的。这属于需要识记的基础微观结构知识点，明确粒子组成的层级关系就能得出答案。
【解析】
根据微观粒子的结构知识，质子和中子统称为核子，核子由夸克构成。
【答案】
夸克
【知识点】
微观粒子结构、核子的构成
【点评】
本题属于基础识记类题目，考查对原子深层次微观结构的了解，只需牢记粒子组成的层级关系即可作答，有助于巩固对微观世界的认知。
【难度系数】
0.8
首先回忆微观粒子的结构层次：原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子（即核子）组成，从更深层的结构来看，核子是由夸克构成的。这属于需要识记的基础微观结构知识点，明确粒子组成的层级关系就能得出答案。
【解析】
根据微观粒子的结构知识，质子和中子统称为核子，核子由夸克构成。
【答案】
夸克
【知识点】
微观粒子结构、核子的构成
【点评】
本题属于基础识记类题目，考查对原子深层次微观结构的了解，只需牢记粒子组成的层级关系即可作答，有助于巩固对微观世界的认知。
【难度系数】
0.8
例题 1 想象分子的大小。
以下一些数据，也许有助于你认识分子的大小。
(1)一小滴油酸酒精溶液滴入水中后，油酸迅速在水面上散开，形成厚度约为 $10^{-10}$ m 的单分子油膜(图 10 - 3 - 1)。由此可推断，油酸分子的直径约为m。
(2)分子的体积很小，在 $1$ cm³ 的空气中约有 $2.7×10^{19}$ 个分子。如果在一个容积为 $1$ cm³ 的小盒子上开一个小孔(图 10 - 3 - 2)，每秒让 $1$ 亿个空气分子跑出来，约要经过 $8560$ 年容器中的空气分子才能全跑出来。
以下一些数据，也许有助于你认识分子的大小。
(1)一小滴油酸酒精溶液滴入水中后，油酸迅速在水面上散开，形成厚度约为 $10^{-10}$ m 的单分子油膜(图 10 - 3 - 1)。由此可推断，油酸分子的直径约为m。
(2)分子的体积很小，在 $1$ cm³ 的空气中约有 $2.7×10^{19}$ 个分子。如果在一个容积为 $1$ cm³ 的小盒子上开一个小孔(图 10 - 3 - 2)，每秒让 $1$ 亿个空气分子跑出来，约要经过 $8560$ 年容器中的空气分子才能全跑出来。
答案
10⁻¹⁰
解析
【分析】
这道题考查对分子大小的认识，核心是利用单分子油膜法测分子直径的原理解题。首先明确单分子油膜法的思路：当油酸在水面上散开形成单分子油膜时，每个油酸分子紧密排列，油膜的厚度就等于油酸分子的直径。题目中已给出单分子油膜的厚度约为$10^{-10}$ m，因此直接可推断出油酸分子的直径等于该油膜厚度。
【解析】
根据单分子油膜法测分子直径的原理，油酸形成的单分子油膜的厚度与油酸分子的直径相等。题目中明确给出单分子油膜厚度约为$10^{-10}$ m，所以油酸分子的直径约为$10^{-10}$ m。
【答案】
$10^{-10}$
【知识点】
分子的大小估算
【点评】
本题通过单分子油膜的实例，帮助学生直观感知分子的微小尺度，理解单分子油膜厚度与分子直径的对应关系，属于基础概念题，能加深对分子大小的感性认知。
【难度系数】
0.9
这道题考查对分子大小的认识，核心是利用单分子油膜法测分子直径的原理解题。首先明确单分子油膜法的思路：当油酸在水面上散开形成单分子油膜时，每个油酸分子紧密排列，油膜的厚度就等于油酸分子的直径。题目中已给出单分子油膜的厚度约为$10^{-10}$ m，因此直接可推断出油酸分子的直径等于该油膜厚度。
【解析】
根据单分子油膜法测分子直径的原理，油酸形成的单分子油膜的厚度与油酸分子的直径相等。题目中明确给出单分子油膜厚度约为$10^{-10}$ m，所以油酸分子的直径约为$10^{-10}$ m。
【答案】
$10^{-10}$
【知识点】
分子的大小估算
【点评】
本题通过单分子油膜的实例，帮助学生直观感知分子的微小尺度，理解单分子油膜厚度与分子直径的对应关系，属于基础概念题，能加深对分子大小的感性认知。
【难度系数】
0.9
