走进分子世界

1、走进分子世界茫茫宇宙，世间万物由什么构成呢？我们生活在一个我们生活在一个物质物质世界里。有高世界里。有高山、河流，还有山、河流，还有高楼、大厦、桌椅、高楼、大厦、桌椅、板凳板凳还有还有我们呼吸的空气我们呼吸的空气那么这些物质都是由什么组那么这些物质都是由什么组成的呢？成的呢？物质内部有物质内部有空隙空隙吗？还是连吗？还是连续的？续的？很多物质我们可以看到很多物质我们可以看到, ,感知到感知到, ,而有一些物而有一些物质质, ,既看不见既看不见, ,也摸不到也摸不到, ,也无法通过其他的也无法通过其他的器官感觉到它的存在器官感觉到它的存在. .我们如何来认识它们呢我们如何来认识它们呢? ?科学家

2、的研究方法：科学家的研究方法：根据观察到的现象提出一种根据观察到的现象提出一种结构模型的猜想，再收集证结构模型的猜想，再收集证据证明自己的猜想，从而弄据证明自己的猜想，从而弄清物质的内部结构。清物质的内部结构。收集收集证据证据猜想猜想证实证实物质物质结构结构观察观察现象现象结构结构模型模型一、分子模型一、分子模型上面是关于物质微观结构的三种模型。你认为，上面是关于物质微观结构的三种模型。你认为，哪种模型能够解释上述活动中看到的现象？请哪种模型能够解释上述活动中看到的现象？请选择一种模型，并尝试解释。选择一种模型，并尝试解释。模型1：物质是由微小的颗粒组成的，各个颗物质是由微小的颗粒组成的，各个

3、颗粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体。粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体。模型2：物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。间有空隙。模型3：固体是由微小颗粒组成的，液体是连固体是由微小颗粒组成的，液体是连成一片的，固体微粒可以挤进液体中。成一片的，固体微粒可以挤进液体中。模型2：物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。间有空隙。想一想1 1用素描炭笔在约上画一条线，现用放大镜或用素描炭笔在约上画一条线，现用放大镜或低倍显微镜对这一条线进行仔细观察，你低倍显微镜对这一条线进行仔细观察，你会看到什么现象？会看到什么现象？（

4、活动（活动1 1）1 1、用素描炭笔在约上画一条线，现、用素描炭笔在约上画一条线，现用放大镜或低倍显微镜对这一条线用放大镜或低倍显微镜对这一条线进行仔细观察，你会看到什么现象？进行仔细观察，你会看到什么现象？（活动（活动1 1）（活动（活动1 1）用放大镜观察笔迹用放大镜观察笔迹笔迹是由许多不连续的炭粒组成的1.1.这一现象说明什么？这一现象说明什么？看起来连续的物体是由更小的微看起来连续的物体是由更小的微粒组成的粒组成的2.2.这些微粒又是怎样构成我们这些微粒又是怎样构成我们 看到的连续体的？看到的连续体的？现象：现象：模型模型1 1：物质是由微小的颗粒组成的，物质是由微小的颗粒组成的，各个

5、颗粒紧靠在一起，形成了各个颗粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体；我们所看到的连续体；注意注意:不要晃动烧杯不要晃动烧杯（活动（活动2 2）将高锰酸钾颗粒放入水中）将高锰酸钾颗粒放入水中紫色在水中蔓延紫色在水中蔓延, ,一段时间后一段时间后烧杯中的水都变成紫色了烧杯中的水都变成紫色了。（活动活动2 2）将高锰酸钾颗粒放入水中）将高锰酸钾颗粒放入水中现象现象：这一现象说明什么？这一现象说明什么？(1)(1)组成物质的微粒在不停地运动着组成物质的微粒在不停地运动着(2)(2)这些微粒间存在空隙这些微粒间存在空隙模型模型3：固体是由微小颗粒组成的，固体是由微小颗粒组成的，液体是连成一片的，固体液体

6、是连成一片的，固体微粒可以挤进液体中。微粒可以挤进液体中。（活动（活动3 3）酒精与水充分混合）酒精与水充分混合（活动（活动3 3）酒精与水充分混合）酒精与水充分混合现象：现象：水与酒精混合后的体积水与酒精混合后的体积小于混合前的总体积小于混合前的总体积这一现象说明什么？这一现象说明什么？组成物质的微粒间存在空隙组成物质的微粒间存在空隙模型模型2：物质是由微小的颗粒组成的，物质是由微小的颗粒组成的， 颗粒之间有空隙；颗粒之间有空隙；模型模型1：物质是由微小的颗粒组成的，物质是由微小的颗粒组成的， 各个颗粒紧靠在一起，形成了各个颗粒紧靠在一起，形成了 我们所看到的连续体；我们所看到的连续体；模型

7、模型3：固体是由微小颗粒组成的，固体是由微小颗粒组成的， 液体是连成一片的，固体微粒液体是连成一片的，固体微粒 可以挤进液体中。可以挤进液体中。那种物质的结构模型能支持上述现象：那种物质的结构模型能支持上述现象：能保持物质化学性质能保持物质化学性质的的最小微粒最小微粒物质是由大量分子组成的，物质是由大量分子组成的，分子间有空隙。分子间有空隙。物质微观结构模型：物质微观结构模型：物质是由微小的颗粒组成的，物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。颗粒之间有空隙。微粒微粒 模型模型：分子分子 模型模型:1811年，意大利物理学家阿伏加德罗首先把“能保持物质性质不变的最小微粒”叫做分子。 在一个标准

8、大气压下，边长为在一个标准大气压下，边长为1cm的的正方体盒子里，充满了空气，其中的分子正方体盒子里，充满了空气，其中的分子数约为数约为2.71019个。设想把它封装起来，个。设想把它封装起来，开一个小孔，并使每秒内有开一个小孔，并使每秒内有1亿个气体分亿个气体分子向外跑出，要使盒子里的所有气体分子子向外跑出，要使盒子里的所有气体分子全部跑出来，需要多少时间？全部跑出来，需要多少时间？算一算算一算9000年年!分子是保持物质化学性质的最小微粒分子是保持物质化学性质的最小微粒分子很小，一般分子直径的数量级为分子很小，一般分子直径的数量级为10-10m探测微观世界的工具探测微观世界的工具放大200

9、倍放大35000倍物质是由大量分子组成的，分子间有空隙结论结论1 1：二、分子的运动m你的猜想是什么？你的猜想是什么？分子是否是运动的？分子是否是运动的？气体分子的运动气体分子的运动液体分子的运动液体分子的运动固体分子的运动固体分子的运动生活中还有哪些生活中还有哪些现象说明分子在现象说明分子在不停的运动？不停的运动？分子是看不见的分子是看不见的,反之能看见的就不是分子反之能看见的就不是分子注意：注意：1 1、香水瓶打开盖子后，满屋充满香气、香水瓶打开盖子后，满屋充满香气3 3、糖放入水中后不久，整杯水都变甜、糖放入水中后不久，整杯水都变甜2、气球在吹足了气后、气球在吹足了气后,用线将口扎紧用线

10、将口扎紧, 一一说明分子在不停的运动说明分子在不停的运动4 4、长期放煤的墙角，墙壁、长期放煤的墙角，墙壁、 地面里面会变黑地面里面会变黑两天就瘪掉了两天就瘪掉了探探 究究结论结论2 2：分子处在永不停息的运动中分子处在永不停息的运动中温度越高，分子运动越剧烈。温度越高，分子运动越剧烈。问题：既然分子间有间隙，而且分子问题：既然分子间有间隙，而且分子 又是运动的，那么为什么我们又是运动的，那么为什么我们 看到的物体却是一个整体？看到的物体却是一个整体？猜想：猜想：分子间存在相互作用的引力分子间存在相互作用的引力三、分子间的相互作用 2 2个铅块个铅块, ,用力压住用力压住, ,你会你会发现出现

11、什么现发现出现什么现象象? ?这一现象说明了什么?（活动）（活动） 分子间存在相互作用分子间存在相互作用的引力。的引力。分子间确实存在吸引力其他现象：其他现象：m一根钢条将其拉伸是很困难的一根钢条将其拉伸是很困难的m两滴小水珠遇到一起就会自动结合成两滴小水珠遇到一起就会自动结合成一滴较大的水珠。一滴较大的水珠。这都说明了分子间存在引力这都说明了分子间存在引力固体、液体很难被压缩固体、液体很难被压缩- 分子间存在斥力分子间存在斥力分子间不仅存在吸引分子间不仅存在吸引力力, ,而且还存在排斥力而且还存在排斥力注意：分子间的引力和斥力是注意：分子间的引力和斥力是同时存在的。同时存在的。结论结论3 3

12、：读一读：用分子模型解释固体、液体和气体的性质读一读：用分子模型解释固体、液体和气体的性质 固体固体 分子间距离很小，分子间作用力很大。分子间距离很小，分子间作用力很大。 特征：体积固定，形状固定特征：体积固定，形状固定 液体液体 分子间距离较大，分子间作用力较小。分子间距离较大，分子间作用力较小。 特征：体积固定，形状不固定特征：体积固定，形状不固定 气体气体分子间距离很大，分子间作用力很小。分子间距离很大，分子间作用力很小。 特征：体积不固定，形状不固定特征：体积不固定，形状不固定纳米材料纳米材料 纳米（符号nm）是1m 的十亿分之一（ ），糖分子的直径约为1 nm。由几百到几万个原子组成的颗粒称为纳米材料。纳米材料具有特殊性能，如：高强度、高韧性等。mnm9101中国科中国科学家首学家首次打造次打造