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文档简介
第三单元物质构成的奥秘本章整体说课【教学目标】知识与技能:1.认识物质是由分子、原子、离子等微观粒子构成的。2.认识分子的特性,能用分子的性质解释一些常见的生活现象。3.了解原子结构的表示方法,了解原子结构与元素化学性质的关系。4.初步了解相对原子质量的概念,并会查相对原子质量表。5.了解元素的概念,了解元素符号所表示的意义。6.初步认识元素周期表。过程与方法:1.通过对学生熟悉的日常现象提出问题,引发学生思考,来探索微观世界。2.通过讨论与交流,启发学生的思维,逐步养成良好的学习习惯和学习方法。情感态度与价值观:1.通过实验体验探究活动的乐趣,激发学习化学的兴趣。2.建立“世界是物质的,物质是可分的”的辩证唯物主义认识观。3.逐步积累化学用浯,真正进入一个化学世界。【教材分析】本单元包括三个课题,分别是“分子和原子”、“原子的结构”和“元素”。主要是物质由微观粒子构成、分子可以分为原子、原子的构成、原子核外电子的排布、相对原子质量、元素、元素符号、元素周期表简介等内容。本单元教材是“双基”的重要组成部分,这些课题所涉及的内容在初中化学课程中占有重要的地位,可以在实现课程目标中发挥很好的教育教学功能。主要体现在以下三个方面:第一,人们依据物质由微观粒子构成的观点,通过对微观粒子及运动特点的不断探究和发现来认识和解释宏观物质组成、结构和性质变化的规律,成为化学学科的重要内容和特点,也是现代科学关于物质世界认识的重要成果,在促进学生科学物质观、正确的世界聪明人形成和发展过程中,具有独特的教育价值和文化传承功能。第二,本单元要学习的基本概念,在初中化学基本概念中占有很大的分量,这些生长性很强的基本概念是支撑和构建初中化学知识结构的重要结点,正确理解这些基本概念,熟练运用有关化学用语和术语,是学习元素化合物、化学实验和化学计算等其他知识板块的重要基础和工具。第三,本单元包括的重要科学方法、观念、典型人物和化学史实,是教学中需要深入挖掘并充分利用的教育、教学浆糊。包括一些具有应用价值的科学方法和过程,如一滴水中所含分子数量的计算,原子大小与乒乓球和地球的类比、元素符号的采用、相对原子质量的采用、用原子结构示意图解释离子的形成等;一些重要的化学基本观念,如在化学反应中分子可分而原子不可分、化学变化前后元素不变等;一些重要的化学人物和史实,如道尔顿为代表的控科学家提出原子论的观点、以张青莲为代表的现代科学家测定相对原子质量等。本单元内容比较抽象,与学生的生活经验距离较远,再加上前面所学元素化合物知识能提供支持的感性经验有限,给学生的学习和老师的教学带来了一定的挑战。通过合理的教学设计和安排,本单元的学习将会为大多数学生将初中化学知识融会贯通打下重要的基础。本单元知识是从宏观和微观两个层面上了解物质的,使学生掌握在宏观上物质是由元素组成的。课题三中有关元素符号,元素周期表以及元素的分类等内容,使学生认识到物质是由元素组成的,让学生知道物质是由分子、原子或离子构成的,让学生从五彩本分改为五彩缤纷的宏观世界步入充满神奇色彩的微观世界,激发学生学习化学的兴趣。改为五彩缤纷【重点难点】重点:1.分子、原子的概念的形成,分子的性质,原子的内部结构、相对原子质量、离子的形成。2.元素的概念,元素符号的书写和意义。难点:理解物质是由分子、原子等微小粒子构成的,对“原子不显电性”的理解、核外电子排布的概念,元素概念的形成,元素符号的书写和意义,元素周期表的排列规律和相关信息。【教学建议】在前面一段的学习中,学生通过观察身边的一些常见物质,认识了它们所发生的不少奇妙变化,很多学生对化学产生了好奇心,提出“物质之间为什么会发生变化?”、“物质到底由什么构成的?”等疑问。这些正是本课题的切入点,也是学生学习的动力。学生对于生活中湿衣服的晾干、蔗糖的溶解、闻到远处的花香、给足球打气等现象有强烈的探究欲。同时学生学习了物理变化、化学变化、物质的性质、化学实验基本操作,对简单的物理变化和化学变化、物理性质和化学性质有识别能力,并具有一定的实验操作能力。在初中物理也学习了物质的三态变化、物质热胀冷缩等相关知识,这为学习新知识做了知识上的铺垫,可以说做好了学习本课题的条件。但由于有些已有的宏观表象,可能对微观想象的发展有阻碍。分子是初中学生初次接触到的微观粒子,在此之前学生只有一些微观现象的感性认识,没有理性的认识。学生学起来往往感到难于理解。在八年级物理的学习中,对原子的理解是实心球体,对原子构成的微粒的种类、带电量和电性主要靠记忆。学生并不知道原子是否就是构成物质的最小粒子,初中生主要通过形象思维理解和掌握所学知识,同时逐步向抽象思维过渡。如何在教学中让学生理解微粒的概念,掌握微粒的知识,树立微粒的观点,对于提高课堂教学的实效性是至关重要的。因此,引导学生将从化学认识物质的角度,对微观世界进行一系列探究活动的循序渐进的过程,对学生今后学习化学其他知识有至关重要的地位。在教学过程中,应设法通过图示、实验、动画等各种手段引导学生,促进学生思维的发展。让学生在教师的引导下,自主学习,相互合作,相互交流。教师在课前需要收集大量的信息,布置适当的问题,为学生的课堂活动创设一些能联系学生的实际,能使学生获得欣赏感受的情境,调控课堂,达到预期的学习效果。帮助学生用微粒的观念去学习化学,通过观察、想像、类比、模型化等方式使学生初步理解化学现象的本质;从五彩缤纷的宏观世界步入充满神奇色彩的微观世界,激发中学生学习化学的兴趣;利用有关原子结构的科学史实,使学生了解科学家严谨求实的科学态度;通过对问题的探究和实践活动,提高学生的想像能力、创新能力。【课时划分】课题1.分子和原子2课时课题2.原子的构成3课时课题3.元素2课时单元复习小结1课时课题1.分子和原子(第1课时)【教学目标】知识与技能1.认识物质是由分子、原子等微小粒子构成的。2.通过实验探究活动,认识分子的特点。3.能用微粒的观点解释日常生活中的一些现象。过程与方法通过对实验现象的分析推理,提高学生想象能力和抽象思维能力。情感态度与价值观:通过对分子特点的学习,培养学生从微粒的观点解释一些常见现象的方法。【重点难点】重点:1.分子的概念的形成2.能用微观粒子运动的观点解释生活、生产中一些常见的现象。难点:1.理解物质是由分子等微小粒子构成的。2.微观粒子运动与宏观物体运动的不同的认识。【教学准备】教师准备:1.品红扩散、氨分子扩散、50mL酒精和50mL水的混合等实验。2.准备水分子等分子模型、Flash氧化汞受热分解、多媒体课件。学生准备:预习本节课文【教学过程】一、教学导入导入一将一块儿喷有香水的手绢在教室里抖一抖,提出问题:为什么同学们的鼻子没有碰到手绢,却能闻到气味?创设真实情景,活跃课堂气氛,激发学生学习的欲望。导入二多媒体展示王安石的《梅花》诗——墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来。1.同学们,诗人为什么会远远闻到梅花的香味?2.糖放入水中为什么不见了?导入三你能解释这些生活中的现象吗?(投影图片)(1)走到花圃会闻到花香;(2)湿的衣服经过晾晒会变干;(3)糖块放到水里会逐渐“消失”,而水却有了甜味。学生观看,思考,并作出猜想:“花香”、水、糖块可能都是由看不见的微小的颗粒构成的。教师:带着这些问题,让我们进入化学的另一个世界——微观世界!通过学生熟悉的宏观生活现象,引发学生感悟“宏观的物质可能是由肉眼看不见的微小粒子构成的”,并带着困惑进入本节课的学习。二、新知构建【过渡】物质都是由一些微小观的粒子构成的:分子和原子等。这些看不见、摸不着的微小粒子真的存在吗?有哪些特性?一、物质是由微观粒子构成[思路一]1.分子的质量和体积都很小(演示)实验3-1品红在水中扩散引导学生观察并思考:在静止的水中品红为什么能扩散呢?(小结)学生对品红扩散原因的分析与解释、归纳得出“物质是由微观粒子构成的”的认识。(引导)学生阅读课本48-49页,并展示“苯分子”图像、“移动硅原子构成的最小汉字---中国”图片。加强学生对“物质是由微观粒子构成的”的认识,让学生感受分子是真实存在的。设计意图:加强学生对“物质是由微观粒子构成的”的认识,让学生感受分子是真实存在的。形成物质是由分子和原子构成的观点,培养学生的想象能力。感受到分子、原子等微观粒子是真实存在的。让学生了解现代高科技,并借助图像进入微观世界。展示练习:一滴水中含有1.67×1021个水分子,假设每人每天吃5000粒米,1.67×1021粒可供全世界人吃年?这个假设与课本上的事例能够说明分子具有什么样的特点?(师)课本上给出了水分子的质量及1滴水含有的水分子数,为了帮助同学们想象再看一组惊人的数据)根据这些数据,你认为分子是什么样子的?(小结)得出“分子是很微小的”观点。(归纳)1.分子的质量和体积都很小。[思路二]【演示实验】向盛有水的小烧杯中加入少量品红,静置。【问题】请认真观察,并描述所观察到的现象。【问题】你认为产生上述现象的原因可能是什么?观察实验,交流讨论观察到的实验现象:加入的品红,在水中慢慢的扩散。品红可能是由更小的看不见的“品红粒子”构成的,这种粒子还在不停的运动。生活经验的基础上,教师通过实验继续让学生感知“物质是由我们肉眼看不见的微小粒子构成的”。教师讲述:随着科学技术的进步,科学家们用先进的仪器设备证明了物质确实是由肉眼看不到的微观粒子构成的。【展示图片】用扫描隧道显微镜获得的苯分子图像;通过移走硅原子构成的文字“中国”。【资料卡片】水分子自述:一个水分子的质量约是3×10-26kg,一滴水(以20滴水为1mL计)中大约有1.67×1021个水分子。如果10亿人来数一滴水里的分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要3万多年才能数完。【讨论】根据对“水分子自述”的分析,你认为分子有哪些基本特征呢?学生阅读、分析所给材料,并经过讨论得出下列结论:(1)分子的体积很小;(2)分子的质量也很小。设计意图:通过生活经验和实验现象的分析,都只是一种推断。只有通过更科学的手段,才能得出更科学的结论。使学生进一步认识科学的重要性。2.分子是不断的运动【过渡】分子的质量体积这么小,还有其他性质吗?请同学们根据自己的生活经验对分子的特点进行大胆猜想。(生)猜想一:分子可能是运动的。猜想二:分子运动速率也许与温度有关。猜想三:分子之间可能有间隔。(设问)证明猜想的最好方法是什么?思路一1.展示:(问题与思考)(1)微小的分子还有哪些不同于宏观物体的特点呢?(2)你能用什么方法或实验或事实来证明你的看法吗?2.实验探究:分子运动现象(1)向盛有20mL蒸馏水的烧杯中加入5-6滴酚酞溶液,搅拌均匀,观察溶液的颜色。现象
溶液为无色结论
酚酞遇空气和水不变色(2)用试管取少量溶液,向溶液中慢漫滴加1-2滴浓氨水,观察溶液颜色有什么变化。现象
溶液为红色结论
氨水能使酚酞变红(3)如图所示,将烧杯中的酚酞溶液分别倒入A、C两个小烧杯中,另取一个小烧杯B,加入约5ml浓氨水,用一个大烧杯罩住B、A两个小烧杯,烧杯C置于大烧杯外,观察几分钟,有什么现象发生?这一现象说明了什么? 现象:烧杯A溶液逐渐变红。烧杯B溶液不变色。烧杯C溶液不变色。解释:氨分子运动,进入A烧杯中,使酚酞溶液变红。结论:分子总是在不断运动着3.分子运动与温度、物质的状态有关。(讲解)分子总是不断运动的,而且温度越高,分子运动的速率越快,气态物质中分子运动最快。培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。培养学生严谨的学习与实验态度与实验方法,逐步培养学生学习化学的科学方法。思路二对品红在水中扩散的实验现象进行讨论(配合多媒体微观演示动画)。问题:静置的水中品红为什么能扩散?交流:构成品红的微小粒子不断向水中运动,就出现了品红向水中扩散现象.演示:取一支试管加20mL水,滴2滴酚酞试液,再滴加浓氨水。观察有什么现象?酚酞遇氨水变成了红色。提问:若不直接滴加浓氨水,你有什么办法使酚酞试液变成红色吗?提供仪器:浓氨水、酚酞试液、大小烧杯、大试管、胶头滴管、棉花、滤纸条、锥形瓶、橡皮塞。实验要求:用以上仪器设计实验探究氨分子的运动。指导学生分组设计方案。学生分组实验并观察现象学生归纳内容回答:氨分子不断运动,温度越高运动速度越快。这两个实验证明分子的确是不断的运动。思考:我们生活中还有那些现象是由分子运动造成的。提问:水分的蒸发,汽油、酒精的挥发,蔗糖、食盐在水中的扩散交流:运动是绝对的,静止是相对的,这个实验中酚酞溶液中的分子和浓氨水中的氨分子都在不断的运动,那为什么只有酚酞溶液变红呢?交流:不同分子运动的速率是不同,氨分子运动的快些。所以只在酚酞溶液中看到红色。提问:酚酞溶液全变红后分子还运动吗?交流:运动,因为分子总是在不断的运动。分子的运动是绝对的。设计意图:培养学生观察实验现象,描述实验现象的能力。通过实验让学生体验对比实验的意义。通过实验培养学生分析、总结问题的能力。【过度】【提问】50加50一定等于100吗?答案在观察实验后回答。不同分子运动的速率不同,同种分子在不同温度下运动的速率不同。许多的分子在不断地运动,相互之间有没有间隔呢?分子是不是挤在一起运动的呢?3.分子间存在间隔思路一(师)结合生活中的实例思考:为什么湿衣服在阳光下比在阴凉处容易晾干?思考温度对分子运动快慢的影响。(生)在受热情况下,分子能量增大,运动速率加快,因此水受热后蒸发会加快,湿衣服在阳光下容易晾干。(师)分子总是在不断的运动,且温度升高分子运动加快。【过渡】我们不仅验明了猜测二的正确性,又归纳出温度对分子运动的具体影响,猜测三是否正确呢?先猜一猜:100mL水与100mL酒精混合后体积是多少?(生)200mL、小于200mL等(师)实际情况如何,我们看一个100mL水和100mL酒精混合为什么得不到200mL体积的液体,总体积变小了,为什么?(生)分子之间有间隔,水分子和酒精分子进入了彼此的分子间隔中.【板书】3.分子之间有间隔【过渡】我们刚学过分子运动的速率因分子种类、温度的不同而不同,那么分子之间的间隔又受什么因素影响呢?我们先分析气体、液体、固体分子间的间隔大小的关系(师)想一想:在两支注射器内分别装入等体积的空气和水,堵住小孔,往内推活塞,比较两者哪一个容易被压缩。空气空气水(生)现象:空气比水更容易被压缩结论:分子间的间隔:气体>液体(师)再来观看物质固体液体气体三种状态的分子间隔模拟动画.从中得出物质三态分子间的间隔大小的什么规律。(生)分子间的间隔:气体>液体>固体。【过渡】结合生活中的热胀冷缩现象思考。温度越高分子运动越快,那么温度越高分子间的间隔会怎样变化呢?(生)物质分子间的间隔受热时增大,遇冷时缩小。(师)可见分子间有间隔.一般来说,气体>液体>固体:温度升高,分子间隔变大,物质体积膨胀,在这个变化中分子的大小变化了吗?(生)分子的大小不变,只是分子之间的间隔变大了。思路二1.分组实验:分小组做用注射器分别抽取等体积的水和空气,用手指堵住针头口,推压活塞,感受推压的难易。引导学生观察的现象并分析其原因。提问:由分组实验你可以得出什么结论?小结:气体分子间间隔较大,容易被压缩,而液体、固体分子间间隔较小,不易被压缩。点拨:结合家庭小实验一碗黄豆和一碗绿豆混合到一起不够两碗,让学生形象理解分子间间隔有的大,有的间隔小,混合后间隔小的分子进入到间隔大的分子中。2.应用:热胀冷缩现象、水的三态变化。【提出问题】请你试着用微粒的观点解释下列现象:(1)为什么6000L氧气在加压的情况下可装入40L的钢瓶中?(2)为什么湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快?(3)为什么物质可以由固态→液态→气态?(4)体温计测量体温时汞柱为什么会上升?学生思考,交流表达。进一步理解分子的基本特征;培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。用联系生活实际中宏观的物质存在的现象来推理微观的粒子具有不连续的性质,促进对微观世界的想象力,加强概念的理解。同种分子性质相同,不同种分子性质不同1.问题与思考:(1)生活中我们知道这样一个道理:食盐是有咸味的,而白糖是具有甜味的。(2)我们知道了,不论是空气中的氧气,还是用高锰酸钾等物质通过分解反应制取的氧气都能够使带火星的小木条复燃。以上这些事实说明分子具有什么基本的特征呢?2.总结:同种分子性质相同,不同种分子性质不同。通过引导学生对生活中现象的分析与讨论得出:“同种分子性质相同,不同种分子性质不同。”的认识的过程培养学生对化学与生活联系的认识,从而促使能够学生关注生活中化学问题与现象。【拓展延伸】混合物与纯净物微观区别混合物:是不同种物质组成,因此,混合物中含有不同的分子——多种分子构成。纯净物:是由一种物质组成,因此,纯净物中只含有一种分子——同种分子构成。三、课堂小结1.分子的基本性质:⑴质量、体积都很小;⑵在不停地运动且与温度有关。温度越高,运动速率越快例:水的挥发、品红的扩散;⑶分子间存在间隔。同一物质气态时分子间隔最大,固体时分子间隔最小;物体的热胀冷缩现象就是分子间的间隔受热时增大,遇冷时变小的缘故。⑷同种物质的分子的性质相同,不同物质的分子的性质不同。四、检测反馈1.如图的信息能说明()A. 分子在不断地运动 B. 分子之间有间隔C. 分子很小 D. 分子用眼睛可以观察到【解析】从图片信息可知,一滴水中有1.67×1021个水分子,说明分子的体积和质量很小。【答案】C2.八月桂花飘香.这一现象说明()A. 分子很小 B. 分子在不停地运动C. 分子分裂成原子 D. 分子之间有间隔【解析】桂花飘香不能说明分子很小;飘香说明构成桂花的分子在不断运动,运动到人的鼻孔,刺激人的嗅觉细胞使人闻到香味;闻到桂花的花香也不能说明分子能分裂成原子;桂花飘香不能说明分子间有间隔。【答案】B3.试运用分子、原子的知识简要解释下列现象:(1)气体易被压缩,体积变小。(2)湿衣服晒干比晾干快。【答案】(1)气体分子之间存在很大的间隔。(2)太阳晒着的地方温度高,水分子的运动速率快。五、板书设计3.1分子与原子一、构成物质的微粒有分子、原子等。二、分子的特征:1.分子的质量和体积都很小2.分子总是在不断运动温度升高,分子的运动加快3.分子间有间隔一般来说,气体>液体>固体:温度升高,分子间隔变大,物质体积膨胀六、布置作业(一)教材作业必做题第52页【练习与应用】第2题选作题第51页【练习与应用】第1题(二)课后作业【基础巩固】1.一个水分子的质量大约是()A.3×10﹣22g B.3×10﹣26kg C.3×1026kgD.3×10﹣26g【解析】一个水分子的质量大约为3×10﹣26kg【答案】B2.如图所示,这个实验表明() A. 物体是由大量分子组成的 B. 分子在不停地运动 C. 分子间有间隙 D. 分子不存在【解析】分子由大量分子组成可以由一滴水中含有1021个分子来证明;分子不停地做无规则运动可以由扩散现象来证明;水和酒精混合后,总体积减小是因为水分子和酒精分子进入了彼此的空隙,故说明分子间存在间隙;分子间存在引力可以由两滴水靠近变成一大滴来证明【答案】C3.下列现象属于分子运动的是()A. 黄沙漫天 B. 花香四溢 C. 尘土飞扬 D. 大雪纷飞【解析】黄沙漫天、尘土飞扬、大雪纷飞是物质在运动。花香四溢是看不见,摸不着的分子在运动。【答案】B4.品红在水中扩散,说明了()A. 分子很小 B. 分子间有间隔C. 分子在不停运动 D. 物质是由分子构成的【解析】品红扩散的实验不能证明分子很小;品红扩散的实验不能证明“分子间有间隔;品红扩散的实验可以证明“分子在不断运动”;品红扩散的实验不能证明“一切物质都是由分子构成的”。【答案】C5.“酒香不怕巷子深”,远处就能闻到酒香的原因是() A. 分子的质量很小 B. 分子之间有间隔 C. 分子在不断运动 D. 分子的体积很小【解析】“酒香不怕巷子深”,是因为酒香中含有的酒精分子是在不断的运动的,向四周扩散,使人们闻到酒的香味【答案】C【能力提升】6.用分子观点解释图漫画中小女孩的话,正确的是()A. 分子质量小 B. 分子间有间隔 C. 分子体积小 D. 分子在不断运动【解析】漫画中的现象不能说明分子质量很小,只能说明分子的运动;被动吸烟主要说明分子的运动,和分子间有间隔无关;漫画中的现象不能说明分子体积的大小;漫画中的现象主要说明了分子的运动。【答案】D.【拓展探究】7.请填写与下列现象有关的分子特性:(1)物体受热膨胀;(2)湿衣服在阳光下容易晾干。【解析】(1)物体受热膨胀是因为分子间间隔受热变大的原因;(2)分子不断运动且运动速度与温度有关,温度越高,运动速度越快,因此湿衣服在阳光下容易晾干。【答案】(1)温度高时分子间间隙变大(2)温度高时分子运动速率加快8.酒精、水为原料,用烧杯、量筒、胶头滴管等仪器,设计实验,证明分子之间有间隔.步骤和方法现象分析、解释分子间存在间隔【解析】分子间有间隔试验:用量筒量取50毫升水放入烧杯中,再量取50毫升酒精放入烧杯中,混合均匀,再测量烧杯里的酒精和水的混合物,总体积是小于100毫升的,说明分子间有间隔.【答案】步骤和方法现象分析、解释分别用量筒精确量取50mL酒精和水,然后混合,观察总体积混合后,液体总体积小于100mL分子间存在间隔教学反思本节教学内容是初中化学中的一个难点。由于学生的想象力及抽象思维能力有限,因此在教学中要将微观概念的学习建立在宏观实验的基础上,从学生熟悉的日常现象中引发思考,帮助学生将宏观可见的现象与微观难见的粒子建立联系。同时采用多媒体动画演示粒子的各种变化情况,让学生把微观粒子形象化,这样才能够较好地帮助学生去充分理解相关的概念等知识。备课资源对氨分子扩散实验装置的改进一、实验仪器及试剂
试管、玻璃片、镊子、滤纸、剪刀、浓氨水、酚酞溶液。
二、实验装置图三、实验操作过程
1.将滤纸剪成稍宽于试管直径的滤纸条(防止滤纸条从试管中掉下来与玻璃片上的浓氨水接触),在滤纸条上均匀的滴加4-5个酚酞溶液的小圆点,然后用镊子把滤纸条放入试管的中部。
2.在玻璃片上滴1-2滴浓氨水。
3.将试管倒放在滴有浓氨水的玻璃片上,稍静片刻,会观察到滤纸条由下到上依次、逐渐出现红色圆点。
4.用镊子取出滤纸条,在空气中放置片刻,会看到滤纸条上的红色圆点逐渐消失。四、实验改进的意义
1.此装置简单、操作方便,现象明显、用时短。
2.增加了对比实验,充分体现了分子运动的性质。
3.实验药品用量小。探究分子在不停运动一实验名称人教版49页:探究“分子在不断运动”的实验改进二实验目的因为本实验密封性不好,浪费药品,改进实验增强并激发学生学习化学兴趣(铁树开花)、培养学生创新和设计能力。三实验仪器及主要试剂仪器:锥形瓶(大无色可乐瓶)、细铁丝、胶塞、棉花、细线、青霉素瓶(小药瓶)、注射器、小泡末砖
试剂:酚酞、浓氨水四实验仪器装置图
五实验操作部分说明1.把两个锥形瓶放在水平桌面上
2.把细铁丝制作成小树并在树枝上放上小棉花团(3个小树)
3.在小棉花上均匀地滴上酚酞试液,把小树用细线拴好,并让小树花悬在瓶子的中间、底部。另一个放在两个锥形瓶之间
4.事先在青霉素瓶中放少量浓氨水,将青霉素瓶用细线拴好并放在瓶底,或者用注射器向青霉素瓶中注射浓氨水,盖上胶塞,观察现象。白色的小花从下往上逐渐变红。六装置改进的意义1.比课本上的“大烧杯罩住的两个小烧杯”的实验现象迅速,并且有一个从下往上先后变色以及颜色由浅至深的逐渐变化过程,这就让学生更容易想像“分子在不断运动”
2.可以节约药品并且可以很好地控制浓氨水的挥发
3.减少氨气的挥发和泄漏不污染环境
4.实验具有对比性
5.废品利用备注还可改用无色塑料瓶或广口瓶,在青霉素瓶中放少量浓氨水,并将其用线拴好放在瓶底,把滴有酚酞试液滤纸条分别放在瓶外壁上和粘在胶塞上悬在瓶中。分子和原子疑难解析化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。研究化学,必须从分子、原子入手。分子、原子是学习化学的基础。分子、原子又是很抽象的知识。因此,有必要对分子、原子有关问题做以下剖析:1.物质是由分子、原子、离子三种粒子构成的绝大多数物质由分子构成,如气态非金属、部分非金属氧化物等。例如:氧气是由氧分子构成的。氮气是由氮分子构成的;水是由水分子构成的;像酒精、二氧化碳、淀粉等都是由分子构成。少数物质由原子直接构成,如金属、固体非金属和稀有气体。如铁是由铁原子直接构成、氦气由氦原子直接构成等。酸、碱、盐和金属氧化物等由阴阳离子构成。如氯化钠由钠离子和氯离子构成。由此可知,分子可以构成物质,原子、离子也能构成物质。2.分子是由原子构成的如:1个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成;1个氧分子由两种氧原子构成;1个氢分子由2个氢原子构成。1个五氧化二磷分子由5个氧原子和2个磷原子构成。3.用分子的观点解释物理变化和化学变化由分子构成的物质,在发生物理变化时,物质的分子本身没有变化——分子种类没有改变,分子还保持它原来的性质。例如:如品红溶于水时,品红分子和水分子都没有改变,它们的化学性质也都没有改变。水受热变成水蒸气是典型的物理变化。在这一变化过程中,水状态发生了改变,但水本身没有发生改变,水的化学性质也没有变。也就是说,在该变化过程中,水分子并没有发生变化,仅仅是水分子的运动加快,水分子间的间隔变大了。水变成水蒸气或冰的过程中,物质的物理性质的确发生了变化,但都是水,其化学性质没有发生改变。由分子构成的物质,在发生化学变化时,物质的分子本身发生改变——分子种类也改变,分子不再保持它原来的性质。例如:水通电时,水分子首先拆成氧原子和氢原子,然后氢原子两两结合成氢分子,大量氢分子聚积成氢气;氧原子两两结合成氧分子,大量氧分子聚积成氧气。水是由水分子构成的,而生成物是氢气和氧气,分别由氢分子和氧分子构成的。在该变化过程中,分子发生了变化,水分子变成了氢分子和氧分子(变成了别的物质的分子),不再保持水的化学性质。原来水不能燃烧,也不能支持燃烧;但生成的氢气能够燃烧,生成的氧气能支持燃烧。在该化学变化过程中,氢原子和氧原子没有变化,只发生了重新组合。在图中可见,反应前,共有2个氧原子、4个氢原子,变化后生成1个氧分子,共有2个氧原子,生成2个氢分子,共有4个氢原子。可见,该变化过程中,原子的种类和个数均没有发生改变。再如,在加热红色的氧化汞粉末时,氧化汞分子会分解成氧原子和汞原子,每2个氧原子结合成1个氧分子,大量氧分子聚积在一起成为氧气。许多汞原子聚集成金属汞。此变化过程中,汞原子和氧原子的种类和个数均没有发生变化。由此可见,物理变化过程中,构成物质的分子不变,则物质的化学性质不变;但在化学变化过程中,构成物质的分子都发生了改变,物质的化学性质必定发生改变。反之亦然,构成物质的分子不发生改变,则发生的变化是物理变化;构成物质的分子发生了改变,则发生的变化一定是化学变化。4.化学变化的实质在化学变化中,分子破裂成原子,原子重新组合成新分子。(分子种类发生改变、元素种类、原子种类不变。)5.分子:是保持物质化学性质的最小微粒如:保持水的化学性质的最小微粒是水分子;保持二氧化碳化学性质的最小微粒是二氧化碳分子;保持氮气化学性质的最小微粒是氮分子。6.原子:化学变化中的最小微粒在化学变化中,发生变化的是分子,原子没有发生变化。例如,氧原子无论在水中、氧气中,还是在氧化汞中始终是氧原子。可见原子在化学反应中不能再分成更小的粒子。7.分子与原子的区别与联系区分:在化学变化中能否再分。在化学变化中,分子能再分,而原子不能再分。联系:分子由原子构成。分子、原子都可以构成物质。分子与原子性质相似:①质量和体积都很小。②都在不停地运动。③都是构成物质的一种微粒。④微粒之间有一定的间隔。注意1:不能笼统地比较分子与原子的大小。相对来说,构成分子的原子质量小于分子。如水分子是由氧原子和氢原子构成的,则水分子比构成它的氧原子和氢原子都要大。因为有很小的分子,如氢分子;也有比较大的原子,如金原子。就好比:自己的鞋比自己的脚大,但自己的鞋不一定比别人的脚大。注意2:分子是保持物质的化学性质。由分子构成的物质,保持其化学性质的最小粒子是分子,原子不能保持物质的化学性质;但由原子直接构成的物质,保持其化学性质的最小粒子只能是构成其物质的最小粒子——原子。因此,在区分分子与原子时,不能依据能否保持物质的化学性质,也不能依据它们的基本性质。唯一的依据只能是在化学变化中能否再分。在化学变化中能再分(或者说,分子在化学变化中一定变化);而在化学变化中,原子不能再分(或者说,原子在化学变化中一定不会变化)。8.分子、原子与物质分类的关系任何物质都有固定的组成。也就是说,无论用什么方法获得的物质,也不论物质取自什么地点,只要是同一种物质,其组成元素是相同的,构成的原子种类和原子个数也是相同的。(1).用分子观点解释混合物与纯净物混合物:是不同种物质组成,因此,混合物中含有不同的分子——多种分子构成。纯净物:是由一种物质组成,因此,纯净物中只含有一种分子——同种分子构成。(2).用原子观点解释单质、化合物与氧化物单质:只含有一种元素的纯净物,因此,单质的分子中只含有一种原子。例如氧气属于单质,氧分子中只含有氧原子一种原子。化合物:含有不同种元素的纯净物,因此,化合物的分子中含有不同种的原子。如水属于化合物,水分子是由氢原子和氧原子构成的;二氧化硫属于化合物,二氧化硫的分子中,含有氧原子和硫原子。氧化物:由两种元素组成的,其中一种元素是氧元素的化合物。因此,氧化物是由氧原子和另外一种原子构成的化合物。比如,五氧化二磷属于氧化物,在五氧化二磷分子中除含有氧原子外,只含有磷原子了。提示:一种元素,对应其一种原子。前者说组成、后者说构成。课题1分子和原子(第2课时)教案【教学目标】知识与技能1.能用微观理论解释宏观变化。2.认识分子、原子在化学反应中的不同。3.形成分子、原子的概念。4.理解分子、原子的区别与联系。过程与方法引导学生学会从微观的角度看物质,用分子、原子的观点分析比较物理变化和化学变化,进一步从化学变化中认识分子和原子,从而形成分子和原子的概念。情感态度和价值观培养抽象思维能力、想象、分析和推理等能力。【重点难点】重点:化学变化的本质,分子原子的概念。难点:用微观粒子的运动解释宏观物质的性质与变化。【教学准备】教师准备:准备水分子等分子模型、Flash氧化汞受热分解、多媒体课件加。加。学生准备:制作准备水分子、二氧化碳分子等分子模型、预习本节内容。【教学过程】一、教学导入【导入一】提出问题:从分子角度看,水的蒸发与水的分解两种变化有什么不同?从水分子的角度看,水的蒸发只是增大了水分子之间的距离,水分子本身并没有变化;而水的分解中,水分子发生了变化,分子被破坏,生成新的分子。【导入二】【展示探究活动】四个变化(水蒸发、品红扩散、过氧化氢分解、碳燃烧)的变化类型、分子是否发生变化。水蒸发、品红扩散是分子不断运功的现象,分子没有改变。过氧化氢分解、碳燃烧是化学变化,有形的分子生成。【回顾旧知】分子具有哪些基本特征?1.分子的质量和体积都很小2.分子总是在不断运动温度升高,分子的运动加快3.分子间有间隔二、新知构建【过渡】水有“三态”的变化,水在通电的条件下可以生氢气和氧气。那水有“三态”变化的内在原因是什么呢?水在通电的条件下为什么可生成氢气和氧气呢?肉眼看不透的物质内部到底隐藏有哪些奥秘呢?分子可以分为原子[思路一]一、分子是保持物质化学性质的最小粒子[展示]教师引导学生通过FLASH动画对比两种变化,并归纳相关内容。水蒸发水通电分解变化:物理变化化学变化分子:没有改变发生改变化学性质:没有改变发生变化[分析](1)水变成水蒸气,水分子没变,水的化学性质没变;(2)H2O分解生成H2和O2,水分子发生改变,生成氢分子和氧分子,H2O的化学性质当然就不能保持。[提问]为什么不能说分子是保持物质性质的最小粒子?物质性质包括哪些?[回答]因为在物理变化中,虽然分子不发生变化,但物质的物理性质却发生了变化。除了化学性质外,还包括物理性质,如色、味、态、熔点沸点等。[讨论]由分子构成的物质,这些分子是否具有相同的化学性质呢?水由水分子构成,酒精由酒精分子构成,水和酒精的化学性质相同吗?氧气,液氧,固态氧都是由氧分子构成的,它们的化学性质相同吗?[结论]同种分子化学性质相同,不同种分子化学性质不同。[分析]我们知道空气是一种混合物,它是由氧气、氮气等纯净物组成的,而氧气是由氧分子构成的,氮气是由氮气分子构成的。可见空气中含有多种分子。由此可以得出,纯净物由同种分子构成,混合物由不同种分子构成。[展示]播放通电分解水和氧化汞受热分解此图没有的微观模拟动画。此图没有[提问]在上述化学变化中,分子和原子怎样变化?[回答]分子破裂为原子,原子重新组合为新的分子。[点拨]在水电解的微观过程中,氢原子和氧原子没有发生变化,同样,在氧化汞分解的微观过程中,氧原子和汞原子也没有发生变化。二、原子是化学变化中的最小粒子[提问]分子和原子的本质区别是什么?[回答]在化学变化中,分子可分,原子不可分。[结论]分子、原子、物质间的关系是分子和原子都可以构成物质,分子又是由原子构成的。三、分子、原子、物质间的关系[展示图片]原子与分子间改为原子与分子间改为分子eq\o(,\s\up8(分裂),\s\do5(构成))原子[小结]构成物质的微粒:分子、原子等微粒。1.由分子构成的物质:气态和液体的物质,例如水、二氧化碳、氢气、氧气等物质2.由原子构成的物质:金属、稀有气体、金刚石、石墨等物质3.物质构成的描述:物质由××分子(或原子)构成。例如:铁由铁原子构成;氧气由氧分子构成。[思路二]教师活动学生活动【投影】几种分子模型的图片。【问题1】请观察下列几种分子的模型,说说你对分子的认识。
观察思考,交流表达,得出结论:(1)分子是由原子构成的;(2)有些分子由同种原子构成;(3)有些分子由不同种原子构成加。加。先让学生认识分子和原子之间的关系,为后面建构分子、原子的概念和化学反应的微观本质奠定基础。【问题2】(1)从分子角度看,水的蒸发与水的分解两种变化有什么不同?(2)观察氢气在氯气中燃烧反应的示意图,仔细分析发生变化的是分子,还是原子?
【问题3】根据上述分析,你认为什么是分子,什么是原子呢?教师板书分子、原子的概念。讨论,交流表达。(1)水蒸发:水分子没变,只是分子间间隔变大——物理变化。水分解:水分子发生变化,变成了氢分子和氧分子——化学变化。(2)氢气、氯气分子都发生了变化,变成了氯化氢分子——化学变化。交流讨论,得出分子、原子的概念。(略)培养学生利用对比的方法,进行分析问题的能力。培养学生概括、总结问题的能力从微观角度,分析化学变化的本质【教师质疑】化学变化中,分子是如何发生改变的呢?【播放Flash动画】氧化汞分解的微观过程。【问题4】认真观察氧化汞分解的微观过程。(1)描述变化过程中,微观粒子的变化;(2)由此,你能得出哪些结论?
【讲解】化学变化的实质:观察思考,交流表达,在教师的引导下进行归纳总结,得出如下结论:(1)氧化汞先分解成氧原子、汞原子,然后氧原子又重新结合成氧分子。(2)在化学变化中,分子可以再分成原子,而原子不能再分,只能重新组合。
学生倾听、理解教师所述内容。【拓展延伸】按图4所示装置,上瓶盛的是空气,下瓶盛的是红棕色的二氧化氮气体。当抽去中间玻璃片后,预测会观察到什么现象?若此现象能发生,说明什么问题?
当学生回答出两瓶气体均匀混合后(上下两瓶气体的颜色完全一致),启发学生讨论,分子运动是否停止?红棕色的二氧化氮气体向上扩散,二氧化氮分子不断运动。上下两瓶气体的颜色完全一致后分子运动不会停止。课堂小结:1.电解水、过氧化氢分解、氢气在氧气中燃烧变化过程中,分子和原子的变化:
电解水过氧化氢分解氢气在氯气中燃烧分子种类变化前水分子过氧化氢分子氢分子、氯分子变化后氢分子、氧分子水分子、氧分子氯化氢分子原子种类氢原子、氧原子氢原子、氧原子氢原子、氯原子结论化学变化中分子种类发生了变化。原子种类没有变化。原子是化学变化中的最小粒子。2.从分子和原子角度来区别理变化与化学变化:由分子构成的物质,发生物理变化时,分子种类不变。发生化学变化时,分子种类发生改变。四、检测反馈1.(2014•丹东)下列关于分子和原子的说法正确的是() A. 分子可分,原子不可分 B. 分子间有间隔,原子间没有间隔 C. 分子的质量一定比原子的质量大 D. 分子、原子都可以直接构成物质【解析】由于在化学变化中,分子可分而原子不能再分;分子、原子间都有间隔;分子和原子不能比较质量大小,有的分子质量比有的原子的质量大,有的分子的质量比有的原子的质量小;分子、原子都可以直接构成物质。【答案】D2.水族馆中,表演者常常携带氧气瓶在水中与鱼“共舞”。氧气能被压缩在氧气瓶中说明() A. 氧原子的大小发生改变 B. 氧分子可以再分成氧原子 C. 氧分子总是在不断运动 D. 氧分子之间有间隔【解析】一般情况下,气体物质之间的间隔是比较大的,在加压的条件比较容易被压缩.故氧气可被压缩说明了分子之间有间隔容易被压缩.【答案】D3.根据下图回答问题氧化汞汞+氧气氧化汞是由氧化汞构成的,每个氧化汞分子是由1个原子和1个原子构成的.氧化汞加热分解时,分子分裂成和,每2个氧原子结合成一个,许多汞直接构成金属汞。【解析】从图中可以发现氧化汞由氧化汞分子构成,每一个氧化汞分子有1个汞原子和1个氧原子;在一定条件下,氧化汞分子被分开,变成1个氧原子和1个汞原子,原子不稳定,每2个氧原子结合成一个氧分子,许多汞原子聚集在一起,形成了汞单质.【答案】分子;汞;氧;氧化汞;汞原子;氧原子;氧分子;汞五、板书设计分子与原子一、分子是保持物质化学性质的最小粒子二、原子是化学变化中的最小粒子三、分子、原子、物质间的关系原子与分子间改为原子与分子间改为分子eq\o(,\s\up8(分裂),\s\do5(构成))原子六、布置作业(一)教材作业必做题第52页【练习与应用】第3题选作题第52页【练习与应用】第4题(二)课后作业【基础巩固】1.氧化汞分解生成气金属汞氧气的过程中,最小粒子是() A. 氧化汞原子 B. 氧化汞分子 C. 汞原子、氧原子 D. 氧分子【解析】因为原子是化学变化中的最小粒子,即该变化中的最小粒子是汞原子和氧原子;【答案】C2.下列对事实的微观解释正确的是() A. 化学变化中,有新原子生成 B. 氧化汞受热分解,氧化汞分子变小了 C. 铁水铸成锅,有新分子生成 D. 水变成水蒸气,水分子间隔变大【解析】化学变化的实质是反应物原子的重新组合,原子的种类没有变化;氧化汞受热分解,氧化汞分子变化成了汞原子和氧分子;铁水铸成锅,是物质的状态发生了改变,是物理变化,没有新分子生成;水变成水蒸气,水分子间隔变大。【答案】D3.保持氧化汞化学性质的微粒是() A. 氧分子 B. 氧化汞分子 C. 汞分子 D. 氧原子和汞原子【解析】氧化汞是由氧化汞分子构成的物质,其化学性质是由氧化汞分子来保持的。【答案】B4.下面关于氢气在氯气中燃烧生成氯化氢反应说法正确的有() A. 在反应中,氢分子变成氢原子,氯分子变成氯原子,它们相互结合成新的分子是氯化氢分子 B. 保持氢气化学性质的最小粒子是氢分子,氯气在化学变化中的最小粒子是氯分子 C. 在这个反应中,发生变化的粒子是分子 D. 该反应的类型属于分解反应【解析】由氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的微观示意可知,在反应中,氢分子变成氢原子,氯分子变成氯原子,它们相互结合成新的分子是氯化氢分子;由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,氢气、氯气均是由分子构成的,保持氢气化学性质的最小粒子是氢分子,氯气在化学变化中的最小粒子是氯分子;由氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的微观示意图,在这个反应中,发生变化的粒子是分子,原子没有发生变化,只是重新组合;氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应。【答案】C【能力提升】5.关于分子和原子的说法,正确的是() A. 化学变化中分子种类不一定发生变化 B. 不同种原子可以构成分子,同种原子不可以构成分子 C. 原子也是构成物质的一种微粒 D. 保持二氧化碳化学性质的最小微粒是碳原子和氧原子【解析】化学变化的本质是有新物质生成,化学反应前后分子种类一定变,如果不变就没有新物质生成,属于物理变化了;不同种原子可以构成分子,例如水分子是由氢原子和氧原子构成,同种原子也可以构成分子,例如氢分子是由氢原子构成;构成物质的基本微粒有:分子、原子、离子,所以原子也是构成物质的一种微粒;分子是保持物质化学性质的最小粒子,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,所以保持二氧化碳化学性质的最小微粒是二氧化碳分子。【答案】C6.下列有关构成物质粒子的说法,正确的是() A. 分子一定比原子大 B. 分子、原子都是保持物质性质的粒子 C. 分子、原子、离子都是构成物质的粒子 D. 物质状态发生变化,是因为粒子大小发生变化【解析】有的物质的分子比有的物质的原子大,有的物质的原子比有的物质的分子大,所以分子和原子不能比较大小;由分子构成的物质,保持物质化学性质的最小粒子是分子,由原子构成的物质,保持物质化学性质的最小粒子是原子;构成物质的基本微粒是分子、原子、离子;物质状态发生变化属于物理变化,粒子大小不变,变化的是粒子之间的间隔。【答案】C【拓展探究】7.物质是由分子、原子、离子等微观粒子构成的.(1)氧气、氧化汞和汞三种物质中,由分子构成的是。(2)某密闭容器中物质变化过程的微观示意图如下,请回答:变化Ⅰ表示的属于变化。变化Ⅱ表示的属于变化。(已知:代表氢原子,代表氧原子)【解析】(1)氧化汞、氧气是由分子构成的,汞是由原子构成的,氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。(2)从图可以看出,变化Ⅰ有新物质生成;变化Ⅱ只是分子的间隔和排列方式发生了改变,没有新物质生成。【答案】(1)氧气、氧化汞(2)化学变化物理变化教学反思鉴于本节课是一节概念课,学生缺乏抽象思维理解的能力,在设计时,注重体现新课程改革素质教育的教学理念和学生自主探究的学习方式。突出教学过程与学生生活经验的紧密联系,展开联想,形成对分子、原子等微观粒子的行为表象;突出实验、多媒体辅助教学的直观效果,使抽象知识和实际体验相结合,降低学习难度,让学生在轻松愉快的气氛中掌握知识。体现了课改的理念,把培养学生的科学探究能力摆在十分重要的位置。在探究氨分子扩散实验时,留给学生广阔的思维空间,让学生大胆猜想。设计实验方案并进行实验,让学生体验到探究的乐趣,培养了学生自主、合作、探究的科学品质。问题情景真实,实验设计巧妙,资料准备充分。特别是在介绍分子的性质时,给出了鲜活的、真实的情景材料,达到了质疑激趣的目的。增补的实验直观性强,现象明显,穿插的也很到位。过程设计紧凑,环环相扣,有利于培养学生思维的逻辑性和严密性。不过,有些地方设计过于冗长。素材获取应不拘泥于教科书,还应更生活化些,让学生真正感受到化学就在我们身边。课后习题解答第51页【练习与应用】1.(1)间隔
间隔大
间隔小分析:分子的基本性质之一是分子间有间隔。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。气态物质分子间间隔大,易压缩;液态物质、固态物质分子间间隔小,不易压缩。(2)分子
原子分析:化学变化中分子可以分成原子,原子可以结合成新分子。即化学变化前后,分子种类发生变化,而原子的种类不会发生变化。(3)化学变化
化学变化
化学变化
变化:事例变化前后分子种类是否改变变化类型“木炭→二氧化碳”改变化学变化“过氧化氢→水和氧气”改变化学变化“一种分子→另一种分子”改变化学变化第52页【练习与应用】2.从分子的角度分析并解释下列问题。问题分析(1)水蒸发为水蒸气,所占体积变大。水蒸发的过程中,水分子的间隔变大了。(2)墙内开花墙外可闻到花香。分子在不断的运动。(3)香水、汽油要密闭保存。分子在不断的运动,香水、汽油如果不密封,分子会运动到容器外,造成损失。(4)湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快。分子在不断的运动,而且温度越高,运动的速率越快。(5)6000L氧气在加压的情况下可装入容积为40L的钢瓶中。分子间有间隔,而且压强越大间隔越小。(6)混合物与纯净物有什么不同?混合物是由两种或两种以上的分子组成,这些分子彼此之间不发生化学反应;纯净物是由同种分子组成的。3.3.删除(1)C删除分析:生成物和是同种分子,属于纯净物,故此选项A错误。化学变化中分子可以分成原子,原子可以结合成新分子,即化学变化前后,分子种类发生变化,而原子的种类不会发生变化,故此选项B错误,选项C正确。该变化由反应前两种物质的分子和,转变成一种物质的分子,反应的基本类型属于化合反应,故此选项D错误。(2)B分析:空气属于混合物,是由氧气分子、氮气分子、二氧化碳分子等多种分子组成,这些分子彼此之间不发生化学反应,故此选项A、C错误。分子永不停息的做无规则运动,事实证明分子的热运动几乎不受重力的影响,故此空气里氮气、氧气等分子均匀地混合在一起,选项B正确。液化和蒸发属于物态变化,变化过程中只是分子间间隔发生改变,构成物质的分子种类并没有发生变化,属于物理变化,故此选项D错误。4.举例构成粒子水由水分子构成。二氧化碳由二氧化碳分子构成。氧气由氧气分子构成。铁由铁原子构成。硅由硅原子构成。
备课资源分子的发现通常情况下的气体,没有颜色,没有气味,看不见、摸不着,气体里面的微粒,才是真正的分子。有什么事实来证明这一论点是正确的呢?这还得从化学的发展谈起。波义耳,是英国的化学家,同时也是一位物理学家。他研究了气体体积和压强的关系,并于1660年公布了有名的波义耳定律。一百多年后,法国物理学家查理,又研究了气体体积和温度的关系。于1787年提出了有名的查理定理,这两个定律虽然只说明了气体的物理性质,但却为人们从化学变化中,去研究气体体积变化规律创造了条件。1808年,法国的化学家盖吕萨克改为盖·吕萨克改为盖·吕萨克在盖吕萨克盖·吕萨克提出他的气体反应定律之前,英国的化学家道尔顿刚刚宣布了原子论。但是,如果根据道尔顿当时的原子论,却无法解释盖吕萨克盖·吕萨克的气体反应定律。因此,当时他们这两种观点曾引起了一场争论,直到建立了分子的概念,弄清楚了原子跟分子的联系和区别之后,这场争论才结束。盖·吕萨克盖·吕萨克他们两种观点发生争论的焦点在什么地方呢?首先要明确的几个问题是:第一:波义耳和查理的定律,适用于任何气体。这个事实可以设想为:在同温同压下,任何气体的体积相同时,所包含有的微粒数相同。第二:盖吕萨克盖·吕萨克的气体反应定律,也同样适用于任何气体。这一事实我们可以设想成:参加反应的气体微粒数之间,呈简单的整数比。但是以上的设想产生了这样一些矛盾。盖·吕萨克首先按照道尔顿的说法,氢气、氧气等气体中的微粒是简单原子,即一个微粒只是一个原子,并且道尔顿认为原子是不可分的。那末,就解释不了2体积氢气正好和1体积氧气发生反应,生成2体积的水蒸气这一事实;也就是说2个氢微粒跟1个氧微粒化合,能生成2个水微粒,那么必然每个水微粒中只有半个氧微粒。道尔顿认为氧微粒(即氧原子)是不能分成两半的。然而事实上氧微粒(即氧原子)确是分开了。其次,道尔顿坚持氧微粒(他以为是原子其实是分子)是不可分的,那就只能认为2个体积氢气中的微粒数和1体积氧气中的微粒数相等,即2个氢微粒和2个氧微粒化合,生成2个水微粒。那么,这种体积相等的气体中,在同温同压条件下所含微粒数不一定相等的说法,不仅毫无根据,并且跟波义耳、查理两人的定律格格不入。盖吕萨克盖·吕萨克经过推理认为:不同的气体在同样的体积(指在同温、同压条件下)中,所含的原子(不是前面所说的那种微粒)数,彼此应该有简单的整数比。现在来看,这一推理是正确的,而道尔顿认为微粒(分子)数可以是整数比,甚至不成比例,更不会一定相等的看法是错误的。可惜在当时那场争论中盖吕萨克盖·吕萨克未能再进一步建立起分子的概念,而道尔顿也一直认为水分子是一个氢原子和一个氧原子结合成的复杂原子。因而道尔顿的原子论中,是把原子和分子混为一谈了。道尔顿原子论的总体思想,对当时化学的发展,具有重大的积极意义,然而其中也掺杂了一些机械的主观的东西。盖·吕萨克盖·吕萨克1811年,意大利的物理学家阿佛加德罗改为阿伏加德罗,参与了上述问题的讨论。他精心的研究了道尔顿和盖吕萨克盖·吕萨克两人的全部资料,经过了认真的思考后巧妙的构思出了一个周到的设想,在道尔顿和盖吕萨克盖·吕萨克两人的争论分歧之间,架起了一座桥梁,这便是分子,和原子不同的真正的分子。改为阿伏加德罗盖·吕萨克盖·吕萨克阿佛加德罗阿伏加德罗所设想的分子,特别是单质的分子,可以由不同数目的同一种原子组成。他认为氢气、氧气等单质分子中,各有两个原子。这样一来,盖吕萨克盖·吕萨克的气体反应定律,就能得到很好的解释了。这可以用下列方程式来说明:阿伏加德罗盖·吕萨克2体积氢气+1体积氧气=2体积水蒸气2nH2+1nO2=2nH2O2H2+O2=2H2O用我们现有的化学知识,便很容易理解上面的三层关系,既能层层互相联系,各自又很合理。如果第三个式子是2H+O=2H2O或2H+2O=2HO那么都是说不通的。阿佛加德罗阿伏加德罗提到的分子,是从道尔顿的原子理论中分化出来的。这种分子的概念,是阿佛加德罗阿伏加德罗根据宏观实验现象所做出的假想。是阿佛加德罗阿伏加德罗从困境中解救了道尔顿,然而道尔顿却不相信阿佛加德罗阿伏加德罗的说法。阿伏加德罗阿伏加德罗阿伏加德罗阿伏加德罗作为原子论的发起人道尔顿,坚持认为同种的原子必然互相排斥,不能结合成分子,否定H2、O2的存在,从根本上拒绝了阿佛加德罗阿伏加德罗的一片好心。阿伏加德罗阿佛加德罗阿伏加德罗提出的分子假说,根本就是对的,但由于遭到别人的反对,自己却又提不出更有力的事实来作为旁证。加上当时化学学术界,还没有统一的原子量,也没有固定的化学反应式,很多认识比较片面,思想混乱。所有这些,都使得阿佛加德罗阿伏加德罗的学说遭受冷遇竟达五十多年之久。直到1860年,在一次国际性的化学会议上,人们还在为分子假说争论不休,毫无结果而散会时,阿佛加德罗阿伏加德罗的学生意大利物理学家康尼查罗,散发了他的关于论证分子学说的小册子。阿伏加德罗阿伏加德罗阿伏加德罗康尼查罗在小册子的文章中,重新提到了他的老师的假说,用充分的论据明确指出:“⋯⋯近来化学领域所取得的进展,已经证实阿佛加德罗阿伏加德罗、安培和杜马的假说,⋯⋯即等体积的气体中,无论是单质或是化合物,都含有相同数目的分子,但它绝不是含有相同数目的原子。阿伏加德罗阿佛加德罗阿伏加德罗和安培的学说必须充分加以利用。”(安培和杜马也曾有跟阿佛加德罗阿伏加德罗近似的设想)康尼查罗的论文条理清楚,呈述严谨,他的要求和分析很快得到了化学界的赞许和承认。近代的原子——分子的统一理论,终于在19世纪的60年代得以确立。阿伏加德罗阿伏加德罗气体都是以分子状态存在的,化合物的分子都是由几种不同的原子构成的。并且在同温同压下,相同体积的气体所含原子数也不一定相同,然而所含的分子数却是肯定相同的,都是6.02×1023个,后人将这个数叫阿伏伽德罗常数。在原子和宏观物质之间由于有了分子这一概念的过渡,许多化学反应便都很好解释了。这在化学史上是一大突破。所以恩格斯指出化学的新时代是从原子论开始的,“近代化学之父不是拉瓦锡,而是道尔顿。”原子、分子概念的发展早在公元前500年,印度哲学家蹇拿陀(Konad)就提出质点又由比它本身还小的、不能再分割的某些质点所组成。他的说法接近于现代原子、分子的观点。公元前5世纪,我国的著名哲学家墨翟(公元前479—381)说,“非半不则不动,说在端。……必半,毋与非半,不可也。……端,是无间也。”(见《墨经》)意思是说,物质到了没有一半的时候,就不能拆开它了。物质如果没有可分的条件,那就不能分了。墨子的“端”即物质的最小单位,有现代“原子”的意义,意味着他对物质的非连续性的认识。与此同时,希腊哲学家德谟克利特(Democritus,约公元前460—370)认为宇宙万物皆由大量的极微小的、硬的、不可穿透的、不可分割的粒子所组成,他称这些粒子为原子(希腊文即“不可分割”的意思)。按照这种学说:各种原子没有质的区别,只有大小、形状和位置的差异;原子遵循必然的规律在“虚空”里不断运动;它们集合时形成物体,分离时物体就消灭;物体“投射”出来的形象(影像)跟感官接触就引起色、声等感觉,感觉是认识的基础。到古希腊后期的伊壁鸠鲁(Epicurus,公元前372—271)和古罗马的卢克莱修(Lucretius,公元前99—55)继承和发展了前人的学说,认为各种原子在质上也有差异。当时正处于实用及自然哲学时期,化学发展的特点是,进行实践的人不讲求理论探索(以罗马人为代表),而讲理论的人又不做实验,和实践完全脱节(以希腊人为代表)。经过了漫长的中世纪之后,原子概念受到了不少科学家的重视。随着生产和自然科学的发展,原子学说也得到了发展。英国化学家道尔顿(Dalton,1766—1844)于1803年提出了原子学说,包括以下几个要点:(1)元素的最终组成称为简单原子,它们是不可见的,是既不能创造,也不能毁灭和不可再分割的。它们在一切化学变化中保持其本性不变。(2)同一元素的原子,其形状、质量及各种性质都是相同的,不同种元素的原子在形状、质量及各种性质上则各不相同。每一种元素以其原子的质量为其最基本的特征(这一点是道尔顿原子学说的核心)。(3)不同元素原子以简单数目的比例相结合,就形成化学中的化合现象。化合物的原子称为复杂原子。复杂原子的质量为所含各种元素原子质量的总和。同一化合物的复杂原子,其形状、质量和性质也必然相同。道尔顿的原子论使当时的一些化学基本定律得到了统一的解释,因此很快地为当时化学界所接受和重视。只是他忽视了原子和分子的区别。后来法国化学家盖·吕萨克(Gay-Lussac,1778—1850)通过气体反应体积定律提出了分子假说作为对原子学说的补充。之后意大利的阿伏加德罗(Avogadro,1778—1850)于1811年发表了一篇论文,引入了分子概念,并指出分子跟原子的区别和联系。原子分子学说虽然逐渐被人们接受了,但原子和分子当时还没有得到科学上的证实。直到1827年英国植物学家布朗课题2.原子的结构(第1课时)【教学目标】知识与技能1.知道原子的构成,以及构成粒子之间的关系;2.知道相对原子质量的含义,并学会查相对原子质量表。3.了解化学在宏观物质与微观粒子之间建立联系的途径和特点。过程与方法1.培养学生观察能力,分析综合能力和抽象思维能力。2.充分利用教材提供的图、表等资料教学手段,化抽象为直观,初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法获取信息并进行加工。情感态度与价值观1.进行世界的物质性、物质的可分性的辨证唯物主义观点的教育。2.激发学生对微观世界的探究欲和学习化学的兴趣。【重点难点】重点:核外电子排布。难点:核外电子运动的特点。【教学准备】教师准备:多媒体课件。学生准备:预习本节内容。【教学过程】一、教学导入引入一[展示]有人把物质的构成比喻成“套娃”,套娃是由若干个空心木娃娃一个套一个组成的。物质的内部结构正如同俄罗斯套娃一样,打开一层,又出现下一个层次。通过学习,知道分子是由原子构成的,原子的又是如何构成的?原子是最小微粒吗:通过研究发现原子也是可以再分的。引入二我们知道化学变化中原子是不可分的最小粒子,在其他变化中,原子能否再分?根据你所了解的知识,有没有可以证实你说法的事实依据?播放相关的视频、图片或文字:1964年10月16日我国成功爆炸第一颗原子弹的资料短片加。加。[问题]为什么“原子弹的爆炸”会产生如此巨大的能量呢?要了解这个问题,我们首先要弄清原子结构的奥秘。二、新知构建【过渡】我们学习过有关分子和原子的知识,知道物质是由分子、原子等微小粒子构成的,而分子又是由原子构成的。因此我们还要思考原子是否可以再分?如果可以它又由什么构成呢?一、原子的构成[思路一]1.原子的体积教师引导学生阅读教科书和图3-8,让学生了解原子的大小。明晰:原子的体积很小。如果将一个原子跟一个乒乓球相比,就相当于将一个乒乓球跟地球相比。2.原子的构成[分析]十九世纪以前,原子一直被认为是坚硬的不可分割的实心球体。1897年,汤姆生发现了电子,从此叩开原子的大门,人们开始揭示原子内部的秘密。之后卢瑟福通过实验证明原子是由原子核和核外电子两部分构成的。下面,我们跟随卢瑟福实验中的α粒子,穿进原子内部去“刺探”原子内部的具体构成情况(如图)。1911年卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了下面的实验:用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔,结果发现:①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②一小部分α粒子改变了原来的运动方向;③极少数粒子反弹回来。α粒子轰击金箔[设问]产生上述现象的原因是什么呢?[分析]①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向——原子内部有很大的空间。②一小部分带正电的α粒子改变了原来的运动方向——原子核带正电,α粒子途经金原子核附近时,受到斥力而改变了运动方向。③极少数粒子反弹回来——原子中有一个很小的原子核,原子核很小,但集中了较大的质量。[分析]原子核居于原子中心,比原子小得多。原子核的半径只有原子半径的几万分之一,如果把原子比作一个庞大的体育场,而原子核只相当于一只蚂蚁。因此,原子里有很大的空间,电子就在这个空间里做高速运动。[结论]原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。1.原子的结构[提问]原子核还能不能再分呢?[分析]1964年10月16日,我国第一颗原子弹爆炸成功(如图),原子弹爆炸正是利用原子核裂变时产生的巨大能量,这说明原子核还能再分。科学家通过不断的实验探究,获得了原子核由质子和中子构成的结论,其中质子带正电荷,中子不带电。并且在不同的原子中,质子、中子本身都一样,区别在于,不同的原子中所含的质子、中子数目不同。原子[投影展示]表1构成原子的粒子的电性和质量粒子种类电性质量质子1个单位正电荷1.6726×10-27kg中子不带电1.6749×10-27kg电子1个单位负电荷质子质量的1/1863表2几种原子的构成原子种类质子数中子数核外电子数相对原子质量氢1011碳66612氧88816钠11121123镁12121224氯17181735[思考]原子中存在带电的粒子,为什么整个原子不显电性?[分析]原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成,原子核又是由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电;原子核所带正电荷(核电荷数)和核外电子所带负电荷电量相等,但电性相反,所以整个原子不显电性。[提问]请大家看投影表1和表2并结合书上的内容,讨论:构成原子的三种基本微粒质子、中子、电子各有何特点,不同原子的内部构成有何不同。[结论]2.原子结构中的一些规律(1)核电荷数=核内质子数=核外电子数(2)质子数不一定等于中子数(3)原子里质子数不同,原子种类也不同(4)并不是所有的原子都有中子(5)质子数+中子数=相对原子质量(近似相等)[提问]我们已经知道原子很小但也有质量,那么原子的质量等于什么呢?[回答]因为原子由原子核和核外电子两部分构成,原子核又分为质子和中子,所以原子的质量应等于质子质量、中子质量以及核外电子质量三者之和。[分析]不同的原子所含的质子、中子、电子数目不同,所以它们的质量也不同,比如1个氢原子的质量为1.67×10-27kg,1个氧原子的质量为2.657×10-26kg。这样小的数字,无论书写、记忆,还是使用都极不方便,就像用吨作单位来表示一粒稻谷或小麦的质量一样。为了便于研究问题,国际上采用原子的相对质量——相对原子质量来表示原子质量的大小。[思路二][猜想]以“我想象中的原子结构”为题,请提出你的假设。交流讨论[小组汇报]以小组为单位交流各自的想法。学生1:我们小组认为,原子像一个实心小球。学生2:原子像一个乒乓球。学生3:像我们家的樱桃。……疑引起思考,调动学生的形象思维,提高学生的想像能力[过度]大家心目中的原子,是一个没有内部结构的圆球。让我们追逐科学家的足迹看他们是怎样发现原子结构的。[多媒体呈现情景]人类对原子结构的认识是一部壮丽的史诗[展示]原子学说的提出者——道尔顿认为,原子是一种极其微小,不可分割的微粒。对于原子是否可以再分,原子的结构到底如何的问题,科学家进行了长达近一个世纪的研究、探讨、论证。从英国化学家和物理学家道尔顿创立原子学说以后,很长时间内人们都认为原子就像一个小得不能再小的玻璃实心球,里面再也没有什么花样了。汤姆生(JosephJohnThomson)发现了电子的存在。说明原子内部还有结构。英国物理学家卢瑟福提出的原子模型像一个太阳系,带正电的原子核像太阳,带负电的电子像绕着太阳转的行星。【问题激疑】那么原子究竟具有一个什么样的结构呢?【展示】原子结构的放大模型(介绍)原子核(质子、中子)和电子【问题促思】我们知道,分子、原子都在不断地运动着,那么,你们能否想像一下:构成原子的原子核和电子是如何运动的呢?观看模型认识原子内部的结构分小组讨论汇报结果通过原子结构发现史的介绍让学生体会科学研究永无止境,学习科学家不断地发现新问题,研究新问题的思想方法。[对比归纳]原子种类质子数中子数核外电子数氢101碳666氧888钠111211氯171818[小组汇报]学生1:原子是由质子、中子、电子三种微粒构成的。学生2:我认为应该加“一般”两个字。学生3:在原子中质子数等于电子数,但不一定等于中子数。学生4:原子很小,但有一定的质量,原子的质量主要集中在原子核上。学生5:从表中我们可以看出,原子虽然由一些带电的微粒构成,但它并不显电性。【播放】flash动画:原子内部的运动【投影】P53图3-9大家通过观看“原子的动画模型”并结合图3-9,你对“原子的结构”是否有了一个更新的认识呢?谁能概括一下?(小结)中子(不带电)原子中子(不带电)原子原子核1个碳原子:1.977×10-26kg1个氢原子:1.67×10-27kg1个氧原子:2.657×10-26kg用这样小的数量来表示原子的质量很不方便,能不能用一种化繁为简的方法使原子质量好写、好记、好用呢?[讨论交流]以小组为单位,设想解决问题的方法。[诱思]会计记帐通常用“万元”作单元,例如5万元记作“5”,不用画那么多“0”了。像这种处理问题的方式,在我们日常生活中还很多,如商店以“件”为单位记录当天销售汽水的量……[交流讨论]学生1:我明白了,用一个比实际质量更小的质量作比较的标准,小的原子质量被它除,得数就变大了。学生2:这样的数字最好在两位数以内,这样用起来方便一些……师:同学们说得很好,这种处理问题的方法,高中化学还会遇到。今天你领悟了这种思想方法,对今后的学习和工作都会有帮助。[投影出示]“相对原子质量”的定义。[阅读感知]下面让我们来熟悉一下某些原子的相对原子质量并思考这些数值的来历。[简介]结合课本图示,向学生简要介绍张青莲教授对相对原子质量的测定做出了卓越贡献。[课堂小结]小组交流“学完本节课你应该知道什么?”学生1:我们知道了原子是由质子、中子
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