第三单元 物质构成的奥秘
课题1 分子和原子
师:从这个单元开始,我们就要走入微观。从微观的视角——就是分子和原子的视角——来看待我们的化学。
环节一 物质确实是由分子和原子构成的
师:我们都有这样的经验:当你走过花圃时会闻到花香;湿的衣服在太阳底下晾晒会变干;把糖放入水里会逐渐“消失”,而水却有了甜味。
师:科学家很早就注意到这类现象,经过研究,科学家提出一个大胆的假设:物质是由看不见的微小粒子——分子或原子——构成的。“原子论和分子学说”也指出,物质是由分子和原子构成的。
师:“原子论和分子学说”是近代化学的基础。如果某一天我们发现物质不是有分子或原子构成的,那几百年来所建立的“化学大厦”就要倾覆,现在我们所学的化学知识、规律、概念等都要推倒重来的。
生:啊!
师:幸好,我们现在借助先进的科学仪器,“看”到了分子和原子。大家看教材P49页,图3-2,用扫描隧道显微镜看到的苯分子图像。扫描隧道显微镜是通过电子探针探测分子形状,图中白色就是苯分子,黑色是背景。从图中可以看出:苯分子像“棉花团”,环形的。右边图3-3是硅原子的图像,期中黄色的是硅原子,中间黑点是原子核,移走硅原子后显出背景的黑色。
这两幅照片意义重大,证明了物质确实由分子和原子构成,证明了“原子论和分子学说”的正确性。也说明我们现在学习的化学知识都能很好的解释自然现象。我们可以继续学习了!
环节二 分子原子的性质
师:我们首先来了解一下分子和原子的性质
1、质量和体积很小
师:质量体积很小,书上用数据来说明。1个水分子质量3×10E-26Kg,数量级10E-26次方,数量很小。一滴水里有1.67×10E21个分子。10E21次方是个什么概念?如果10亿人来数,每人每分钟数100个,一秒钟要数一个多,日夜不停,需要3万年才能数完。说明分子和原子质量体积都很小。
2. 不断运动
师:分子和原子还有什么性质呢?
师:下面我们来看一个实验。
师:(做分子运动实验)(交代所用的药品和仪器以及实验步骤)边做实验边解说。
- 介绍酚酞溶液是酒精配制而成的。所以酚酞溶液中存在酚酞分子和酒精分子。酚酞溶液是无色的。说明酒精分子不会让酚酞变红。
- 在一个试管中加入一些蒸馏水,滴入2-3滴酚酞溶液,观察现象。发现没有什么变化。这说明水分子也不能让酚酞变红。
- 把浓氨水滴入试管中,发现变红。分析:浓氨水中有氨分子和水分子,是哪种微粒让酚酞变红的呢?答:氨分子。
- 用改进装置做实验。观察现象。分析:因为氨分子和酚酞分子没有直接接触,而酚酞变红,说明分子在不断运动。
- 拓展:既然分子在不断运动,氨分子接触到上部的酚酞,使得酚酞变红。酚酞分子也在运动,它接触到底部的浓氨水,也会变红。而事实是下面浓氨水没有变红,说明什么问题?答:说明影响分子运动速率的因素是分子的质量。说明氨分子的质量比酚酞分子质量小。
师:影响分子运动的因素还有什么?
生:还有温度。温度越高,分子运动越快。
3.有间隔
师:分子和原子之间有间隔。如果把20mL酒精和20mL水混合,总体积会小于40mL。生活中的热胀冷缩现象也说明分子、原子之间有间隔。
师:看教材P49页。“相同质量的同一种物质在固态、液态和气态时所占体积不同,是因为它们分子间的间隔不同。”对于一个物质,哪种状态时分子间间隔最大?
生:气体时!
师:哪种分子间隔最小?
生:固体时!
师:有一种常见的物质就是与此相反的。固体时分子间隔反倒比液体时分子间隔要小!这种物质是水。
师:试想,如果冰的密度比水大,一个池塘结冰时,冰从底部往上结冰,那池塘里的鱼和水草都不能生存了。反倒是冰的密度比水小,冰浮在水面上,保护了池塘里的生物。这就是自然选择啊!物竞天择!
环节三 从微观视角重新认识“物理变化和化学变化”、“混合物和纯净物”
【过渡语】了解了分子和原子的性质后,我们就要回到化学上来。我们要用微观的视角来认识什么是物理变化?什么是化学变化?
教师活动
- 分析水变成水蒸气这个物理变化。
从微观来讲,水是由水分子构成的,水蒸气也是由水分子构成的。所以,分子没有发生改变的变化是物理变化。 - 分析过氧化氢分解变成水和氧气。
从微观来讲,过氧化氢是由过氧化氢分子构成的,水由水分子构成,氧气由氧分子构成。变化后分子的种类发生了改变,物质种类也发生了改变。这就是化学变化。 - 所以,分子相同,就是同一种物质。阅读教材50页第二段最后一句话“分子是保持物质化学性质最小粒子”。(板书)分子相同,就是同一种物质,化学性质就相同。
- 分子角度什么是混合物?什么是纯净物?
由相同分子构成就是纯净物。冰水是纯净物就是因为都是水分子构成。由不同分子构成的就是混合物。
环节四 分子由原子构成
展示几种分子模型。氧气、二氧化碳、水、氯化氢、氨气、过氧化氢等。注意强调二氧化碳中虽然有两个氧原子,但没有氧分子!同样过氧化氢分子里没有氧分子和氢分子。
环节五 化学变化的本质(本质就要看微观)
- 在黑板上用磁贴演示过氧化氢分解成水和氧气。(分子先分成原子,原子重新组合形成新的分子)
- 观察在化学变化中,哪种微粒发生了改变?哪种微粒没有发生改变?得出结论:化学变化中,原子没有改变,原子是化学变化中的最小粒子。
环节六 分子和原子的区别
分子和原子有什么区别?本质区别是:在化学反应中,分子可以再分,而原子不能再分!
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