《偶然的發現》閱讀答案

2024-09-27 閱讀答案

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　　偶然的發現

　　1803年，英國化學家約翰·道爾頓為解釋化學實驗的現象，提出了一種新的理論——原子論，認為“元素是由更小的粒子組成的”。這一理論立刻傳揚開來。

　　但是，原子論最大的問題是無法驗證，畢竟粒子并不能用人的肉眼直接看到。當時還沒有出現能夠目睹粒子的工具，化學家只能從一些線索去推測粒子的狀況。連偉大的邁可·法拉第都認為，在沒有更好的理論之前，只能把原子論當成一個魅力十足的假說。

　　1827年，蘇格蘭植物學家羅伯特·布朗在研究山字草時，碰巧看到浮在水面上的花粉動個不停。布朗起初以為花粉在水面上晃動是因為它是活的，是花粉在游動。可是，并不只有花粉會在水面上晃動，普通灰塵浮在水面上也是一樣。布朗偶然發現的這種現象，后來被人稱作“布朗運動”。

　　布朗認為，這個現象可能和某種物理定律有關。可是，他始終找不出理由來解釋這種運動。后來，其它學者也不斷提出過種種解釋，但總是難以令人信服。

　　直到1863年，才出現了一個能被普遍接受的說法：水面上的花粉運動是粒子沖撞花粉造成的。根據原子論，水的分子是由氫原子和氧原子組成，它們總是不停地運動，所以會和花粉產生沖突。它們撞到花粉的旁邊時，就會把花粉往反方向推，再撞到花粉的另一邊時，就又把花粉推回來。這樣的情況不斷發生，花粉也就不斷在水面上晃動。

　　比方說，現在體育館的地上放著一個籃球，你和一些同學圍著這籃球，和它相距幾米遠，而且你們手上都有一袋網球。你一發出信號，大家就不斷拿網球往籃球上扔。這時會發生什么事呢?籃球是不是在地上滾動?你們扔的球有時擊中籃球的這一邊，有時則擊中另一邊，于是籃球總是滾來滾去。

　　你知道你們正在扔網球，所以不會覺得籃球在地上滾動有什么好奇怪的。可是，如果是以下的情況呢?首先，在籃球上涂上熒光劑，再關掉體育館內的光源，然后把網球扔向這個發亮的籃球，這時你只看到一個發亮的球在黑暗中滾動。布朗和其他學者剛開始探討浮在水面上晃動的花粉時，狀況就和這種情形差不多。他們只看到花粉在動，卻想不出原因，后來終于從它的動作領會到似乎有什么東西在撞擊它;進而認識到用分子彼此的沖突來解釋這個現象是最貼切的。

　　這樣，“布朗運動”成為一個契機，使許多學者明白了道爾頓的原子論是正確的。

　　1.文中有一句話點明了全文的說明中心，請把它摘寫出來。 (3分)

　　答：

　　2.文中描述同學用網球擊籃球的情形，有什么作用? (3分)

　　答：

　　3.畫線句用了“差不多”，而沒用“一個樣”，這是為什么? (4分)

　　答：

　　4.下面是從文中篩選的信息，由此你能得到什么啟示? (4分)

　　化學家提出“原子論”，得到驗證卻與植物學家的發現有關，和某種物理定律有關。

　　答：

　　5.花粉在水面晃動這一偶然發現，使學者獲得啟發，解決了科學難題。你能由此聯想到科學史上其他類似的事例嗎?請舉一例。 (3分)

　　答：

　　參考答案

　　1.“布朗運動”成為一個契機，使許多學者明白了道爾頓的原子論是正確的。

　　2.(3分)用人們熟悉的事情作例子，通俗易懂而又形象地解釋花粉在水面上動個不停的現象即布朗運動。

　　3.(4分)因為兩者只是相似，并非“一個樣”。用“差不多”能準確說明兩者之間的關系還只是“相似”

　　4.(4分)①科學研究的各個領域(學科)并不是彼此孤立的，而是互相聯系的。②解決問題的思路和途徑不是唯一的。(答案不限于此。答出其中一點即可得分)

　　5.示例：①看到蘋果落地，牛頓受到啟發，提出了“萬有引力”說。②從壺水滾沸的現象中，瓦特獲得啟發，發明了蒸氣機。

　　拓展

　　布朗運動是什么運動？

　　被分子撞擊的懸浮微粒做無規則運動的現象叫做布朗運動。布朗運動是將看起來連成一片的液體，在高倍顯微鏡下看其實是由許許多多分子組成的。液體分子不停地做無規則的運動，不斷地隨機撞擊懸浮微粒。當懸浮的微粒足夠小的時候，由于受到的來自各個方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。在某一瞬間，微粒在另一個方向受到的撞擊作用超強的時候，致使微粒又向其它方向運動，這樣就引起了微粒的無規則的運動，即布朗運動。

　　布朗運動特點：

　　無規則

　　每個液體分子對小顆粒撞擊時給顆粒一定的瞬時沖力，由于分子運動的無規則性，每一瞬間，每個分子撞擊時對小顆粒的沖力大小、方向都不相同，合力大小、方向隨時改變，因而布朗運動是無規則的。

　　永不停歇

　　因為液體分子的運動是永不停息的，所以液體分子對固體微粒的撞擊也是永不停息的。

　　顆粒越小，布朗運動越明顯

　　顆粒越小，顆粒的表面積越小，同一瞬間，撞擊顆粒的液體分子數越少，據統計規律，少量分子同時作用于小顆粒時，它們的合力是不可能平衡的。而且，同一瞬間撞擊的分子數越少，其合力越不平衡，又顆粒越小，其質量越小，因而顆粒的加速度越大，運動狀態越容易改變，故顆粒越小，布朗運動越明顯。

　　溫度越高，布朗運動越明顯

　　溫度越高，液體分子的運動越劇烈，分子撞擊顆粒時對顆粒的撞擊力越大，因而同一瞬間來自各個不同方向的液體分子對顆粒撞擊力越大，小顆粒的運動狀態改變越快，故溫度越高，布朗運動越明顯。

　　肉眼看不見

　　做布朗運動的固體顆粒很小，肉眼是看不見的，必須在顯微鏡才能看到。布朗運動間接反映并證明了分子熱運動。

　　布朗運動的實質：

　　最基本的運動是組成分子的原子中電子的繞核運動，而力的基本成因是電，原子與原子也是靠著這種運動中電力的變化而結合成分子，分子間的作用力也自然離不開電，運動的電子靠很近時會產生強大的電力，這種強大的電力會推動分子高速運動或突然相對的靜止，在物質微粒之間一定的溫度下總保持一定的距離，溫度變化電子運動速度也會變化，相互作用的電力也會越強，微觀中各種微粒之間的比較不象宏觀里物體之間的差別那樣很懸殊，因此相互作用在微觀視野里比宏觀更激烈而更難理解，這就是“布朗運動“ 的實質。

　　電子的不停繞核運動使分子相互作用是布朗運動的根本原因。

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