第二节 物质与微观粒子模型
第一课时
一、教学目标:
1、知道物质是由分子构成,分子是由原子构成,物质也可由原子直接构成;
2、了解原子和分子的主要区别在于化学反应里是否可“分”;
3、介绍道尔顿的原子论对化学科学发展的历史作用,培养学生科学探究意识。
二、教学重点、难点:
了解原子和分子的主要区别在于化学反应里是否可“分”。
三、教学准备:
多媒体课件
四、教学方法:
科学探究、启发等。
五、教学过程:
(一 )引入:
我们已经知道分子是构成物质的一种微粒。那么分子又是由什么粒子构成的呢?我们怎样来描述这些看不见的粒子?这些粒子又是否能构成物质呢?
(二)新课:
科学探究:水分子是由什么构成的?
1、提出问题:水分子是由什么构成的呢?水分子还能再分吗?
2、建立假设:①水分子可能是由一些更小的微粒构成,这些微粒我们看不见 ;
②水分子可能是最小的微粒,它不能再“分” 。
3、设计实验:
我们在做电解水实验时已知道,当直流电通过液态水时,发现水变成了两种不同的气体:氢气和氧气,它们的体积比是2:1。
思 考:这一实验说明了什么?
4、得出结论:电解水实验可以说明水分子是由两种不同的、更小的粒子构成。
这种比分子更小的微粒就是原子。
6、课外拓展:
(查找道尔顿“原子论”相关资料,体会科学发现是一个漫长又艰难的历程。)
早在 1803年10月,在曼彻斯特文学和哲学学会的一次活动中,道尔顿第一次提出了原子的概念,讲述了他的原子论。他的基本观点可归纳为三点
(1)元素是由非常微小、不可再分的微粒——原子组成,原子在一切化学变化中不可再分,并保持自己的独特性质。
(2)同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质也各不相同,原子质量是每一种元素的基本特征之一。
(3)不同元素化合时,原子以简单整数比结合。
[教师评述]:道尔顿有“近代化学之父”之称,是近代化学的奠基人。道尔顿的原子论开辟了从微观世界认识物质及其变化的新纪元。现在原子的存在已被实验所证实。借助扫描隧道显微镜已经能看到原子的图象。
【阅读】:图1-6 硅原子的电子隧道显微镜图像(介绍有关STM发明的信息,拓展学生视野、增强科学探究的信心)
思 考:水分子的变化我们肉眼无法看到,那么用什么方法能形象直观地表示变化的过程呢?(生答:模型)
模拟实验演示:(课件展示水分子电解模型)
电解水实验可以说明一个水分子正如假设的一样,是由两个氢原子和一个氧原子构成的。与科学家们的研究结果相吻合。
[思考]在电解水的反应中什么发生了变化?什么没有变化?(再演示,让学生仔细观察)学生回答:水分子发生了变化,而氢原子和氧原子没有发生变化。
[教师评述]事实上可以说明在化学反应中分子可以再分,而原子不能再分。(即原子是化学反应中最小的微粒)
水分子变成氢原子和氧原子,氢原子和氧原子又重新组合成新的分子:氢分子和氧分子,也不再保持水的化学性质。可见分子是保持物质化学性质的最小微粒。
阅读课本第6页图1-7,并完成下列练习:
1、水是由 构成的。
2、一个水分子是由 构成的。
3、试用原子和分子的知识来分析下列两种变化的本质区别:
(1)水受热变成水蒸气;
(2)水通电变成氢气和氧气。
地球上的物质通常由分子构成,分子由原子构成,但也有些物质是直接由原子构成的。那么有哪些物质是由原子直接构成的呢?
阅读课本、师总结:
金属(如铁、铝、铜等)
稀有气体(氦气、氖气、氩气等)
固态非金属单质(碳、硫、磷等)
【小结】:
1、在化学反应中分子可以再分,而原子不能再分。(即原子是化学反应中最小的微粒)
2、分子是保持物质化学性质的最小微粒。
3、有些物质是直接由原子构成的。
典型例题分析:
下列有关分子的叙述正确的是( )
A.分子是保持物质性质的一种粒子 B.分子是化学变化中的最小的粒子
C.同种分子的化学性质相同 D.分子受热体积变大,遇冷体积变小
分析:分子只能保持物质的化学性质,而不能保持物质的物理性质,故A错。分子在化学变化中可以再分,分解成原子,再重新组合成新的分子,所以分子不是化学变化中的最小微粒,故B错。物体受热或遇冷时,只是分子之间的间隔增大或缩小,而分子本身的体积一般不会变,故D错。答案为C。
巩固拓展:
第一课时当堂练
1、关于分子的表述,正确的说法是( )
[该题由励耘精品系列丛书《科学精讲精练——八年级(下)》(浙江教育出版社出版)第4页第4题改编而成](答案:B)
A.分子是保持物质性质的一种粒子
B.分子是保持物质化学性质的一种粒子
C.分子是构成物质的唯一粒子
D.物质都是由分子构成的
2、下列现象不能说明分子运动的是( )
[该题由励耘精品系列丛书《科学精讲精练——八年级(下)》(浙江教育出版社出版)第4页第3题改编而成](答案:D)
A.糖在水中自然溶解
B.湿衣服晾干
C.校园内到处可闻到桂花香
D.今年春季北京地区发生的沙尘暴
3、关于液态氧和氧气,下列说法正确的是( )
[该题由励耘精品系列丛书《科学精讲精练——八年级(下)》(浙江教育出版社出版)第4页第5题改编而成]答案:B 、C)
A.它们的物理性质相同
B.它们的化学性质相同
C.它们由同种分子构成
D.它们是不同种物
4、 将100毫升酒精和100毫升水混合在一起,总体积小于200毫升,这说明( )(答案:C)
A.分子由原子构成
B.分子质量很小
C.分子间有间隙
D.分子可分解成原子
第二课时
一、教学目标:
1、 知道原子组成分子时结构和种类不同,物质的性质也不同;
2、 认识分子微粒大小、质量的数量级;
3、 客观存在的事物是有质量和大小的,学生体验粒子大小的数量级,感受粒子的客观存在。
二、教学重点、难点:
知道组成分子的原子结构和种类不同使物质的性质不同。
三、教学准备:
棍棒、模型、实物等。
四、教学方法:
科学探究、启发式等。
五、 教学过程:
【一】复习:
1、地球上的物质通常由 分子 构成,分子由 原子 构成,但也有些物质是直接由 原子 构成的。
2、分子是保持物质 化学性质 的最小微粒。
3、 原子 是化学反应中最小的微粒。
【二】引入:
学生分组游戏1:
把给出的英文字母互相组合成英语单词,看哪组同学组合的单词多。氢气、氧气、水是不同种类的物质。为什么自然界中有如此种类繁多的物质呢?
【三】新课:
出示不同物质的分子模型,学生观察,完成以下问题。
(1)给出的物质模型涉及多少种原子?
(2)给出的各种物质中各含有几个原子?这些原子还能构成其它分子吗?
[教师评述]
原子的种类比较多,现在人们知道的已有几百种原子。不同种类和不同数量的原子就能构成不同的分子。就好象刚才大家玩的游戏一样,它们之间的互相组合可以组成无数种物质。
学生分组游戏2:
把氢原子、氧原子、碳原子组合成一些物质的分子,看哪组组合的分子多。
完成游戏后学生阅读课本第8页图1—12原子构成不同的分子。
学生得出结论:
构成分子的原子可以是同种原子,也可以是不同种原子。
教师加以总结。
介绍金刚石(钻石)、石墨(铅笔芯的主要材料)、足球烯(C60)三种不同物质的性质。
学生阅读课本第9页图1—13金刚石、石墨、足球烯的结构模型(展示实物模型)
学生得出结论:
同种原子构成不同物质时结构是不一样的。
[思考] 金刚石、石墨的性质有什么不同?这与物质结构有什么关系?
学生回答、教师讲评。
组成分子的原子结构和种类不同,物质的性质也不同。
[思考、讨论] 分子的种类是由什么决定的?
学生回答、教师讲评。
分子的种类由原子的种类和原子的个数决定的。
分子和原子是客观存在的,在扫描隧道显微镜下能看到原子的图象。那么分子和原子都有一定的质量和体积。当然,原子的体积很小。
举例:用钢笔写字时黑色的笔迹就是碳原子的堆积。一个句号竟有约1×1018个碳原子!
讲述:
原子半径一般在10-10米数量级。如:
碳原子的半径为0.6×10-10米。
原子的质量也非常小,科学方法测得一个碳原子的质量约1.993×10-26千克。
可见:不同种类的原子质量不同,体积也不同。学生阅读图1—14分子和原子的质量。感受不同原子和分子质量。氢分子质量在10-27千克的数量级。我们可以感受一下10-27千克究竟有多重!
实验:在托盘天平上称取1克大米,算出一粒米的质量为 千克,耐心地计算一下,如果等分这粒米,要几次才能把它分到10-27千克。
【小结】:
1、构成分子的原子可以是同种原子,也可以是不同种原子。
2、同种原子构成不同物质时结构是不一样的。
3、组成分子的原子结构和种类不同,物质的性质也不同。
4、分子的种类由原子的种类和原子的个数决定的。
5、不同种类的原子质量不同,体积也不同。
【布置作业】:(略)
课外作业:通过网址www. ( http: / / www. / )查出至今已知的原子的种类吗?
典型例题分析:
金刚石、石墨、足球烯都是由碳原子构成,但它们的物理性质却差别很大,这是由于( )(答案:C)
A.原子的内部结构不同 B.原子组成的分子不同
C.原子的排列顺序不同 D.原子的质量不同
分析:虽然组成金刚石和石墨的粒子都是碳原子,但由于碳原子的排列结构不同,使得金刚石和石墨的性质就有所不同。
巩固拓展:
第二课时当堂练
1、下列关于原子的叙述正确的是( )(答案:A)
A.原子是化学变化中的最小粒子 B.原子是构成物质的最小粒子
C.原子是保持物质的化学性质的最小粒子 D.原子是不能再分的粒子
2、1803年英国科学家道尔顿提出原子学说,其主要论点有:
①物质都是由原子构成;
②原子是微小的不可分割的实心球体;
③同类原子的性质和质量都相同。
从现代的观点看,这三点中不正确的是( )(答案:B)
A.② B. ①② C. ②③ D. ①②③
3、下列物质由原子直接构成的是( )(答案:C)
A.氧气 B.水 C.铁 D.氢气
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你能用直观的方法表示右图两种变化的区别吗
试一试
水的汽化
水分子之间的距离变大.
物理变化
水分子本身没有发生变化,没有变成新的分子.
通电
重新组合
水分子
氧原子
氢原子
氧分子
氢分子
从上述水分解过程的模型你能说出多少相关的信息
1、分子由原子构成。
2、水电解是一个化学变化过程
3、水是由氢和氧组成的
4、在化学变化过程 中分子可以成分更小的原子。
5、在化学变化过程 原子不能再分,原子是化学变化中的最小微粒。
化学变化
道尔顿(英)的原子学说理论
――认为原子是组成物质的最小单位,开辟了从微观世界认识及其变化的新纪元
现代技术
硅原子的扫描隧道显微镜(STM)图像
证明了原子确实存在
从上述水的两种变化的模型中你能归纳出物理变化和化学变化的根本区别吗?还能说出分子和原子的根本区别吗?
物理变化——分子本身不变,可以是分子间地距离变化。
化学变化——分子本身发生变化,变成更小的微粒——原子。
分子:在化学变化中可以再分,是保持物质化学性质的最小微粒。
原子:在化学变化中不能再分。是化学变化中的最小微粒。
分子分裂成原子,原子重新组合成新分子
在化学反应中,分子可以再分,
原子不能再分
原子是化学变化中的最小微粒
1、 化学反应的实质:
2 、分子、原子的本质区别
3 、原子的概念
分子是保持物质化学性质的最小微粒。
4 、分子的概念
小结:分子与原子的比较
分 子 原 子
相异点
相似点
相关
关系
注意
保持物质化学性质的最小粒子。在化学反应中分裂,重新组成新物质的分子。
化学变化中的最小粒子。在化学反应中不可再分,化学反应后没有变成其他原子。
质甚微,体甚小,有间隙,永恒运动,同种性相同,异种性各异。
分子分裂成原子,原子组成分子(分子由原子构成),都可以构成物质。
分子比构成分子本身的原子大,但不能说原子一定比分子小。
下面图告诉了你什么呢?
仔细看哦
一杯水是由许许多多的水分子构成的
一个水分子是由一个氧原子和二个氢原子构成的。
金属铝由铝原子构成
纳米碳管由
碳原子构成
铅笔芯内的石墨由碳原子构成
各种各样的物质
铜
食盐晶体
金刚石
二氧化碳模型
水
水由______构成
金刚石由______构成
铜由______构成
二氧化碳由______构成
食盐由___ ___构成
水分子
碳原子
铜原子
二氧化碳分子
钠离子和氯离子
构成
物质构成
物质
分子
原子
离子(以后学)
构成
原子
上图表示了几种分子的模型?
甲烷分子
氮气分子
二氧化碳分子
二氧化硫分子
上图中一共有几种原子?分别是什么原子?
数一数
氢原子
碳原子
氮原子
氧原子
硫原子
这些原子还能构成其它分子吗?
不同种类、不同数量的原子能构成不同的分子。
碳原子
氧原子
你联想到什么了吗?
26个英文字母可以组成多少个单词?
氢原子 碳原子 氧原子
氢分子
氧分子
臭氧分子
水分子
二氧化碳分子
甲烷分子
一氧化碳分子
过氧化氢分子
分子可以由不同种原子构成,
也可以由同种原子构成
不同种类、不同数量的原子能构成不同的分子。
上述三个模型又表示了什么呢?
石墨
二氧化碳
二氧化碳由_ ____构成。二氧化碳分子由______ ______构成
石墨由______构成。
二氧化碳分子
碳原子
分子可以构成____,原子不但能构成____,还能直接
构成____.
氧气
氧气由______构成,氧分子由______构成。
氧分子
碳原子
氧原子
氧原子
物质
分子
物质
一种分子能构成多少种物质
水分子构成______
一种分子只能构成一种物质
想一想
二氧化碳分子构成______
甲烷分子构成______
水
二氧化碳
甲烷
轻松一下
金刚石
石墨
足球烯
碳纳米管
构成上述几种物质的原子都是碳原子,
碳原子构成不同物质的原因是什么
同种原子构成不同物质时,原子的排列方式不同,结构不同.
一种原子可以构成多种物质
1、一滴水的分子个数:1021个水分子构成,1ml水需要约20滴水组成。
2、如果把水分子放大到乒乓球那么大,那么乒乓球就要放大到地球那么大。
数的启示?
3、铅笔留下的黑色的笔迹是碳原子的堆积,一个句号竟有1018个碳原子。
启示:1、分子、原子很小。
掂一掂硬币
谈谈自己的感受?
硬币有一定的质量和体积!
五角铜币由什么微粒构成的呢?
铜原子
从实验结构和分析你又得到了什么启示?
2、分子、原子虽然很小,但还是有一定质量和体积的。
3、不同种类的分子和原子质量不同,体积也不同。
感受10-27数量级
一个氢原子质量:1.674×10-27千克
一个碳原子质量:1.993×10-26千克
一个氧原子质量:2.657×10-26千克
一个氢分子质量:3.348×10-27千克
一个二氧化碳分子质量:7.307×10-26千克
二氧化碳
练习一:课本P8 1
解:水受热变成水蒸气过程中,水分子没有改变,只是水分子之间的距离变大,分子的运动速度变快了,这一变化是物理变化。水通电变成氢气和氧气的过程中,水分子先分解为氢原子和氧原子,这些原子再重新组合成新的分子——氢分子和氧分子,在这一过程中,分子的种类发生了改变,这是一个化学变化过程。
练习二:课本P8 2
解:分子的种类由原子的种类和原子的数目决定。
练习三:判断题
1、分子一定比原子大 ( )
2、分子能直接构成物质,原子不能直接物质( )
3、分子一定比原子的质量大 ( )
4、分子能保持物质的化学性质,而原子不能( )
×
×
×
×
练习二:课本P8 3
氨气分子