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探秘反物质正电子、负质子等都是反粒子,他们跟通常说的电子和质子相比较,质量相等,但电性相反.科学家设想,在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质称为反物质.物质与反物质
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更新时间:2024-03-29 10:32:23
问题描述:

探秘反物质

正电子、负质子等都是反粒子,他们跟通常说的电子和质子相比较,质量相等,但电性相反.科学家设想,在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质称为反物质.物质与反物质相遇会产生“湮灭”现象,释放出巨大的能量,在能源研究领域中前景十分可观.

(1)已知α粒子是质量数为4,带2个单位正电荷的氦原子核,据此回答:若存在反α粒子,它的质量数为___,电荷为___.

(2)根据以上信息,甲、乙、丙、丁四位同学做出相应的预测.你认为下列四位同学的预测中,一定正确的是___,一定错误的是___,可能正确的是___.

甲:氧原子呈电中性,反氧原子带电

乙:氧原子的相对原子质量是16,反氧原子的相对原子质量也是16

丙:氧气能供给呼吸,反氧气不能供给呼吸

丁:氧气能支持燃烧,反氧气不能支持燃烧

(3)假设存在反氧气,请对反氧气能否支持燃烧设计实验验证,其实验操作、预测现象及实验结论是___.

(4)据国家地理杂志网站报道,美国科学家宣布,在长岛上演的一次微型“大爆炸”创造了一种新型反物质.这种新发现的粒子被称之为“反超氚”,是迄今为止发现的最重的反物质.“反超氚”这种反物质的发现表明___

A.物质是看得见、摸得着的东西 B.物质是无法被感知的客观存在

C.人类可以有意识地改造自然 D.整个世界是客观存在的物质世界.

孟国明回答:
  (1)α粒子是质量数为4,带2个单位正电荷,所以反α粒子,它的质量数为4,电荷为-2;故答案为:4,-2.   (2)根据题目信息可知:反氧原子的结构应该为:8个反质子,8个中子构成原子核(由于中子不带电,故不存在反中子),核外有8个反电子.原子核带8个单位负电荷核外带8个单位正电荷,故反氧原子也呈电中性;   氧原子和反氧原子的质量相等,故其相对原子质量也相等,都为16;   而反氧气的化学性质(是否支持燃烧及是否供给呼吸)是不能妄下结论的,必须通过实验来验证,故可能正确;故答案为:乙;甲;丙、丁;   (3)用一根带火星的木条伸入盛满反氧气的容器中,如果木条复燃,则表明反氧气能支持燃烧,如果木条熄灭则表明反氧气不能支持燃烧;   将一只小白鼠置于盛满反氧气的容器中,如果小白鼠在一段时间内能存活,则表明氧气能供给呼吸,反之则表明氧气不能供给呼吸.   (4)A说法错误,辩证唯物主义认为物质是不依赖于人的意识,并能为人的意识所反映的客观实在,这一概念概括了宇宙间一切客观存在着的事物和现象的共同本质,而不是指某一种具体的物质形态,因此并不是看得见、摸得着的东西;   B说法错误,物质是可以被感知的,“物质是无法被感知的客观存在”是不可知论;   C不合题意,材料没有体现人类有意识地改造自然;   D符合题意,“反超氚”这种反物质的发现表明整个世界是客观存在的物质世界.   故本题选D.   故答案为:(1)4,-2   (2)乙; 甲; 丙、丁;   (3)用一根带火星的木条伸入盛满反氧气的容器中,如果木条复燃,则表明反氧气能支持燃烧,如果木条熄灭则表明反氧气不能支持燃烧   (4)D
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