第一课时模型、符号的建立与作用

1、第一章 粒子的模型与符号粒子的模型与符号第一节第一节 模型、符号的建立与作用模型、符号的建立与作用zxxk用符号能简单明了地表示事物禁止机动车通行禁止机动车通行禁止向左转弯禁止向左转弯限制轴重标志限制轴重标志东北风东北风zxxkZeit (德文）Temps (法文)Time (英文)时间（中文）（日文）用符号可避免表达的文字语言不同而引起的混乱 都用t来表示用符号可避免由于外形不同引起的混乱A U I RA 你认识它们吗你认识它们吗?在科学中为什么要引用那么多的符号呢？在科学中为什么要引用那么多的符号呢？比一比比一比谁知晓的符号多？谁知晓的符号多？关于符号的作用和意义用符号能简单明了地表示事物

2、用符号可避免由于外形不同引起的混乱用符号可避免表达的文字语言不同而引起的混乱想一想想一想:公共场所的上述符号表示什么呢？公共场所的上述符号表示什么呢？残疾人 设施紧急出口公园停车场自然保护区中雨还认识我吗？还认识我吗？地球仪地球仪模型模型细胞结构细胞结构模型模型认识地球和细胞时，为什么要用这些模型呢？认识地球和细胞时，为什么要用这些模型呢？地球地球_了，了，-难以认识难以认识细胞细胞_了，了，-难以观察难以观察太巨大太巨大太微小太微小还有吗？还有吗？认识认识眼眼和和耳耳结构时，为什么用模型？结构时，为什么用模型？内部结构内部结构 了了难以描述难以描述太复杂太复杂还记得下列模型吗？还记得下列模型

3、吗？这些现象为什么也要用模型表示呢？这些现象为什么也要用模型表示呢？原理原理或或过程过程太复杂太复杂难以用语言描述。难以用语言描述。使用使用地球仪、细胞模型图、眼球等模型是因为这些模型，地球仪、细胞模型图、眼球等模型是因为这些模型，常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。相信你还能说出很多！相信你还能说出很多！物质物质密度密度/kgm-3铅铅铜铜纯铁纯铁11.31038.91037.9103一幅图一幅图一条曲线一条曲线一段动画一段动画一张表格一张表格都可以将一些难以认识、都可以将一些难以认识、观察、描述的事物变得观察、描述的事物变

4、得直观直观易明白。易明白。 都是一个都是一个模型模型RUI 一个公式一个公式植物细胞植物细胞液态水气态水1. 液态水温度降低时会变成 态的冰，而温度升高时会变 成 态的水蒸气。2. 水在状态变化中，有没有变成其他物质？3. 在液态水变成气态水的 变化中，构成水的 分子 间 发生了变化。水汽化过程是一个水汽化过程是一个 变化变化液态水与气态水的状态模型（ 表示水分子）构成水这种物质的水分子有 没有变成其他分子？ 一幅图一张表计算机图像复杂对象的示意复杂过程的示意模模型型家家族族大小上可以表示很大的事物也可以表示很小的事物形状上形象具体而逼真高度概括、抽象 在自然科学研究中，对客观对象进行了一定在

5、自然科学研究中，对客观对象进行了一定的观察试验和对所获得的科学事实进行初步的的观察试验和对所获得的科学事实进行初步的概括后，常常要概括后，常常要 利用想象、抽象、类比等方法，利用想象、抽象、类比等方法，建立一个适当的模型来反映和代替客观对象，建立一个适当的模型来反映和代替客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质，这样的方法就是模型方法。特征和本质，这样的方法就是模型方法。模型的作用足球烯足球烯结构模型结构模型碳纳米管碳纳米管结构模型结构模型通电通电重新组合重新组合水分子水分子氧原子氧原子氢原子氢原子氧氧分分子子氢氢分分子子从上述水分解

6、过程的模型你能说出多少相关的信息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。分子由原子构成。3. 水电解是一个化学变化过程。水电解是一个化学变化过程。2. 水是由氢和氧组成。水是由氢和氧组成。5. 在化学变化过程中分子可以分成更小的原子。在化学变化过程中分子可以分成更小的原子。 原子没有再分，原子是化学变化中的最小微粒。原子没有再分，原子是化学变化中的最小微粒。4. 分子是保持物质化学性质的一种微粒。分子是保持物质化学性质的一种微粒。从上述水的两种变化的模型中你能归纳出从上述水的两种变化的模型中你能归纳出物理变化物理变化和和化学变化化学变化的根本的根本区别区别吗？还能说

7、出吗？还能说出分子和原子分子和原子的的根本区别根本区别吗？吗？物理变化物理变化:分子本身不变，可以是分子间的距离变化。分子本身不变，可以是分子间的距离变化。化学变化化学变化:分子本身发生变化，变成更小的微粒分子本身发生变化，变成更小的微粒原子原子。 分子：在化学变化中可以再分，是保持物分子：在化学变化中可以再分，是保持物质质 化学性质的最小微粒。化学性质的最小微粒。原子：在化学变化中不能再分原子：在化学变化中不能再分,是化学是化学 变化中的最小微粒。变化中的最小微粒。zxxk下面图告诉了你什么呢？下面图告诉了你什么呢？仔细看哦仔细看哦一杯水是由许许多多的水分子构成的一杯水是由许许多多的水分子构

8、成的 一个水分子是由一个氧原子和二个氢原子构成的。一个水分子是由一个氧原子和二个氢原子构成的。硅原子的电子隧道显微镜图像。硅原子的电子隧道显微镜图像。 补充：补充：各种各样的物质各种各样的物质铜铜 食盐晶体食盐晶体 金刚石金刚石二氧化碳二氧化碳模型模型水水 水由构成水由构成 金刚石由构成金刚石由构成 铜由构成铜由构成 二氧化碳由二氧化碳由 构成构成 食盐由食盐由 构成构成 水分子水分子碳原子碳原子铜原子铜原子二氧化碳分子二氧化碳分子钠离子和氯离子钠离子和氯离子这些信息告诉了你什么这些信息告诉了你什么?分子、原子、离子是三种分子、原子、离子是三种构成物质的微粒。构成物质的微粒。zxxk 1803

9、年年,英国道尔顿提出原子概念。他认为英国道尔顿提出原子概念。他认为原子是组成物质的最小单位。在当时是比较原子是组成物质的最小单位。在当时是比较先进的。先进的。道尔顿道尔顿知识回顾：知识回顾：水水氢原子氢原子氧原子氧原子水分子水分子当然并不是当然并不是所有的物质所有的物质都是由分子都是由分子构成的！构成的！知识回顾：知识回顾：金属铝是由铝原子铝原子直接构成的铅笔芯中的石墨是由碳原子碳原子直接构成的现有三个英文字母现有三个英文字母O、D、G，你选出其中的，你选出其中的任意字母，可以组成哪任意字母，可以组成哪些单词？些单词？zxxk你是不是感到很熟悉？你是不是感到很熟悉？你联想到什么了吗？你联想到什

10、么了吗？26个英文字母可以组成多少个单词？个英文字母可以组成多少个单词？我们组合时，与英语字母组合差不多。我们组合时，与英语字母组合差不多。氧原子氧原子氢原子氢原子碳原子碳原子你能帮我们组合吗？让我们变成很多物质，供人类利用？你能帮我们组合吗？让我们变成很多物质，供人类利用？水水氧氧气气氢气氢气二氧化碳二氧化碳一氧化碳一氧化碳乙炔乙炔甲醛甲醛石墨石墨臭氧臭氧过氧化氢过氧化氢还有好多好多呢，以后你会慢慢认识我们的还有好多好多呢，以后你会慢慢认识我们的甲烷甲烷甲烷甲烷氧气分子臭氧分子分子模型分子模型由两个氧原子构成一个氧气分子由三个氧原子构成一个臭氧分子zxxk上图表示了几种分子的模型？上图表示了

11、几种分子的模型？甲烷分子甲烷分子氮气分子氮气分子二氧化碳分子二氧化碳分子二氧化硫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？上图中一共有几种原子？分别是什么原子？数一数数一数氢原子氢原子碳原子碳原子氮原子氮原子氧原子氧原子硫原子硫原子这些原子还能构成其他分子吗？这些原子还能构成其他分子吗？通过上述这么多物质的构成情况你得到了什么启示？通过上述这么多物质的构成情况你得到了什么启示？不同种类、不同数量不同种类、不同数量的原子能构成不同的分子。的原子能构成不同的分子。构成分子的原子可以是构成分子的原子可以是同种原子，同种原子，也可以是也可以是不同原子。不同原子。碳原子碳原子氧原子氧原子练习

12、：上述三个模型又表示了什么呢？练习：上述三个模型又表示了什么呢？石墨石墨二氧化碳二氧化碳二氧化碳由构成。二氧化碳分子由二氧化碳由构成。二氧化碳分子由 和和构成构成石墨由构成。石墨由构成。二氧化碳分子二氧化碳分子碳原子碳原子分子可以分子可以构成构成,原子不但能原子不但能构成构成,还能直接还能直接构成构成。氧氧气气氧气由构成氧气由构成,氧分子由构成。氧分子由构成。氧分子氧分子碳原子碳原子氧原子氧原子氧原子氧原子物质物质分子分子物质物质熔点高熔点高正八面体正八面体结构结构,无色透明，无色透明，自然界中自然界中,最硬的天然物质。最硬的天然物质。层状层状结构结构,质质软软,灰黑色，有灰黑色，有滑腻感，易

13、脱落滑腻感，易脱落熔点也很高，是电的良导体熔点也很高，是电的良导体不能导电不能导电轻松一下轻松一下金刚石金刚石石墨石墨足球烯足球烯碳纳米管碳纳米管构成上述几种物质的原子分别是什么呢构成上述几种物质的原子分别是什么呢?碳原子构成不同物质的碳原子构成不同物质的原因原因是什么是什么?同种原子构成不同物质时同种原子构成不同物质时, ,原子的排列方原子的排列方式式不同不同, ,结构结构不同。不同。1. 一滴水的分子个数：一滴水的分子个数：1021个水分子构成，个水分子构成，1ml水约含水约含20滴滴水。水。2. 2. 如果把如果把水分子水分子放大到放大到乒乓球乒乓球那么大，那么那么大，那么乒乓球就要放大

14、到乒乓球就要放大到地球地球那么大。那么大。 数的启示？数的启示？3. 3. 铅笔留下的黑色的笔迹是碳原子的堆积，铅笔留下的黑色的笔迹是碳原子的堆积，一个句号一个句号竟有竟有10101818个碳原子。个碳原子。启示启示1 1 ：分子很小，原子更小，原：分子很小，原子更小，原子的半径一般在子的半径一般在10-10米数量级米数量级掂一掂硬币掂一掂硬币谈谈自己的感受？谈谈自己的感受？硬币有一定的硬币有一定的质量质量和和体积体积！五角铜币由什么微粒构成的呢？五角铜币由什么微粒构成的呢？铜原子铜原子由此分析你又得到了什么启示？由此分析你又得到了什么启示？启示启示2 ：原子虽然很小，但还是有一定质量和体积的

15、。原子虽然很小，但还是有一定质量和体积的。感受感受10-27数量级数量级 一个氢原子质量：一个氢原子质量：1.6741.6741010-27-27千克千克一个碳原子质量：一个碳原子质量：1.9931.9931010-26-26千克千克一个氧原子质量：一个氧原子质量：2.6572.6571010-26-26千克千克一个氢分子质量：一个氢分子质量：3.3483.3481010- -2727千克千克一个二氧化碳分子质量：一个二氧化碳分子质量：7.3077.3071010- -2626千克千克二氧化碳二氧化碳天平上称天平上称1 1克大米克大米，算出，算出一粒大米一粒大米的质量，的质量，然后耐心地计算：

16、如果然后耐心地计算：如果等分等分这粒米，要这粒米，要分分几次几次才能把它分到才能把它分到1010-27-27千克。千克。zxxk万物万物无论是无论是生物还是非生物，都生物还是非生物，都是由微粒构成的。是由微粒构成的。1.1.道尔顿原子模型道尔顿原子模型（18031803年）年） 3.3.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型（19111911年）年） 2.2.汤姆生原子模型汤姆生原子模型（19041904年）年） 4.4.波尔原子模型波尔原子模型（19131913年）年） 5.5.电子云模型电子云模型（19271927年年19351935年）年） 实心球模型实心球模型西瓜模型西瓜模型行星绕太阳模型行星绕

17、太阳模型分层模型分层模型电子云模型电子云模型 一切物质都是由最小的不能一切物质都是由最小的不能再分的粒子再分的粒子原子构成。原子构成。 原子模型：原子是坚实的、原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。不可再分的实心球。近代科学原子论近代科学原子论英国化学家道尔顿英国化学家道尔顿（J.Dalton , 17661844)zxxk原子并不是构成物质的最小微粒原子并不是构成物质的最小微粒 汤姆生发现了电子汤姆生发现了电子(1897年年) 电子是一种带负电、有一电子是一种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。于各种原子之中。 汤姆生原子模型汤姆生原子模型：原子是：原

18、子是一个平均分布着正电荷的一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形子，中和了电荷，从而形成了中性原子。成了中性原子。英国物理学家汤姆生英国物理学家汤姆生（J.J.Thomson ,18561940）卢瑟福和他的助手做了著名卢瑟福和他的助手做了著名粒子散射实验粒子散射实验英国科学家卢瑟福英国科学家卢瑟福（E.Rutherford,18711937)卢瑟福和他的助卢瑟福和他的助手做了著名手做了著名粒子散射粒子散射实验。实验。19091909年卢瑟福指导他的两年卢瑟福指导他的两个学生个学生( (盖革与马斯登盖革与马斯登) )在曼彻在曼彻斯特大学做了著名实验斯特大学做了著名实验: :用用粒粒子去轰击金箔子去轰击金箔, ,大多数粒子都直大多数粒子都直接穿过金箔接穿过金箔, ,只只少数粒子产生了少数粒子产生了很小的偏转很小的偏转, ,然而极少数的粒子然而极少数的粒子会反弹回去会反弹回去。 卢瑟福说卢瑟福说:“:“好像你用一炮好像你用一炮弹去轰击一张薄纸弹去轰击一张薄纸, ,而炮弹返回而炮弹返回把你打中把你打中。”他对这一实验结他对这一实验结果的解释是果