课题2 分子和原子课时教案

课题1 分子和原子

1．认识物质是由分子、原子等微小粒子构成的。

2．认识分子是保持物质化学性质的最小粒子；原子是化学变化中的最小粒子。

3．能运用分子、原子的观点解释一些简单的生活和实验现象。

重点

认识物质的微粒性；能用微粒的观点解释日常生活中的一些现象。

难点

建立微观粒子运动的想象表象，并初步体会它与宏观物体运动的不同点；理解化学反应的实质。

一、创设情境，导入新课

请学生根据日常生活经验思考下列问题：

1．盛放在敞口容器里的水，在常温下会逐渐减少，如果受热会减少得更快，这是为什么？

2．为什么走到花园或酒厂的附近，往往会闻到花或酒的香气？

3．湿衣服为什么经太阳晒会变干？

4．糖块放在水里，会逐渐消失，而水却有了甜味，这是什么原因？

其实，这些问题在很久以前就引起了一些学者的探究兴趣，他们经过反复的实验和探究，提出了物质都是由不连续的微小粒子组成的设想。并用这一设想来解释上述问题。那么，事实是不是如此呢？这些微小粒子到底是什么呢？科学事实证明，这些微小粒子就是我们本课题将要学习的分子和原子。

二、合作交流，探究新知

(一)物质由微观粒子构成

演示实验3－1：向盛有水的小烧杯中加入少量品红，静置，观察发生的现象。

观察实验，交流讨论观察到的实验现象：品红在水中逐渐扩散，最后整杯水都变红了。

提问：为什么品红能在水中扩散呢？(提示学生用科学家提出的设想解释) (如果物质都是由不连续的粒子组成的，那么品红也不例外，组成品红的微小粒子向水中运动，就出现了品红向水中扩散的现象。) 科学技术的进步早已证明，物质确实是由微小的粒子分子、原子等构成的。现在我们通过先进的科学仪器不仅能够直接观察到一些分子和原子，还能移动原子。

投影展示：课本P49图3－2和图3－3

1

说明：图3－2是用扫描隧道显微镜获得的苯分子的图像，图像鲜明地显示了苯分子的六元环结构。

图3－3是中国科学院北京真空物理实验室的研究人员，在常温下以超高真空扫描隧道显微镜的手段，通过用探针拔出硅晶体表面的硅原子的方法，在硅晶体表面形成的图形。

总结：这两幅图说明了分子和原子的真实存在，从而也证实了科学家的设想。

提问：分子这么小，有没有一定的质量和体积呢？

经过预习可知，分子尽管很小，也有一定的质量和体积。例如：1个水分子的质量约为－26213×10 kg，一滴水中大约有1.67×10个水分子(以20滴水为1 mL计算)。这个数字有多大呢？如果10亿人来数一滴水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要3万多年才能数完。可见分子的一个显著特点是：质量很小，体积很小。

你想知道更多的有关分子的知识吗？那么，就请大家按以下建议进行实验。

已知酚酞和氨气都是由分子构成的物质，它们溶于水可分别得到酚酞溶液和氨水。

实验探究：分子运动现象

(1)向盛有约20 mL蒸馏水的小烧杯A中加入5～6滴酚酞溶液，搅拌均匀，观察溶液的颜色。

(2)从烧杯A中取少量溶液置于试管中，向其中慢慢滴加浓氨水，观察溶液颜色有什么变化。

(3)另取一个小烧杯B，加入约5 mL浓氨水。用一个大烧杯C罩住A、B两个小烧杯。观察几分钟，有什么现象发生？这一现象说明了什么？

实验(1)的结论：溶液为无色。

说明：酚酞本身是一种无色溶液，把酚酞加入蒸馏水中，只是对酚酞进行了稀释，所以溶液仍为无色。

实验(2)的结论：溶液颜色由无色变为红色。

说明：酚酞是一种酸碱指示剂，遇酸不变色，遇碱显红色，浓氨水显碱性，所以溶液颜色由无色变为红色。

思考：我们食用的醋常显酸性，若往醋中滴入酚酞溶液，颜色会不会有变化？为什么？

(不会。因为刚才说到酚酞遇酸不变色，醋显酸性，所以滴入酚酞溶液后，颜色不会有变化。) 实验(3)的结论：烧杯A中的酚酞溶液由无色变为红色，而烧杯B中的酚酞溶液仍为无色。

提问：出现这种现象的原因是什么呢？

(分子的运动。B中的氨分子运动到了烧杯A中的酚酞溶液中，所以A溶液变为红色。) 其实利用分子运动的观点也可以解释我们本节课开始提出的几个问题。请同学回答：

(1)盛放在敞口容器中的水，在常温下会逐渐减少，是由于水分子运动到了空气中，受热减少得更快，说明温度越高，分子运动越快。

补充：确实分子在不停地进行着运动，分子的运动速率与温度有关，温度越高，分子能量越大，运动速率越快。这也是为什么湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快的原因。

(2)走到花园或酒厂的附近，花的香气分子或酒的香气分子运动到了人的鼻子周围，所以人就闻到了花或酒的香气。

(3)湿衣服中的水分子运动到了空气中所以衣服会变干。经太阳晒，温度较高，分子运动较快，所以湿衣服会干得快。

(4)糖分子运动到了水分子中，所以糖块逐渐消失，而水却有了甜味。

小结：以上这些问题都说明了分子的同一个特点：处于永恒运动之中。这也是物理上讲过的“世界是运动的”、“运动是永恒的，而静止是相对的”。

2

提问：我们知道，物质存在固态、液态、气态三种状态，物质都有热胀冷缩的现象。你能解释这是为什么吗？

为了解释这个问题，我们一起来看下面的活动与探究。

活动与探究：请学生分别取100 mL水与100 mL酒精，把它们相混合后，观察所得溶液体积是否等于200 mL? (把100 mL水和100 mL酒精混合后，所得溶液体积不等于200 mL，而是小于200 mL。) 追问：原因呢？

小结：出现这一现象的原因是分子之间有间隔。当把100 mL水和100 mL酒精混合后，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔，所以所得溶液的总体积会小于200 mL。

知道了这一原因，请同学们利用这一观点来解释刚才我提出的两个问题。为什么物质存在固、液、气三种状态？为什么物质都有热胀冷缩的现象。

(1)分子之间有间隔，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，就是因为它们分子间的间隔不同的缘故。气态间隔最大，固态间隔最小，液态时居中，所以物质一般存在固、液、气三种状态。

(2)物质存在热胀冷缩现象是因为分子间的间隔与温度有关，受热时间隔胀大，遇冷时间隔缩小，所以物质都有热胀冷缩现象。

补充：夏天自行车的气不应打得太足，铁路上的铁轨之间应稍留些空隙都是这个原因。

小结：可见分子还具有一个特点，即分子之间有间隔。

总结：分子具有三个特点：①体积很小、质量很小；②处于永恒运动之中；③分子之间有间隔。

(二)分子可以分为原子

教师引导学生通过Flash动画对比两种变化，并归纳相关内容。

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的化学性质发生改变。

1．分子是保持物质化学性质的最小粒子

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？

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，而氧气是由氧气分子构成的，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的微观模拟动画。

提问：在上述化学变化中，分子和原子怎样变化？

分子破裂为原子，原子重新组合为新的分子。

分析：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。

2．原子是化学变化中的最小粒子

3

提问：分子和原子的本质区别是什么？

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。

讨论：氢气在氯气中燃烧生成氯化氢(如图所示)。试分析在氢气与氯气的反应中分子和原子的变化情况，推论在化学变化中，发生变化的是分子还是原子？

从氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的反应示意图可见，在化学变化中，发生变化的是分子。反应物氢气是由氢分子构成的，氯气是由氯分子构成的，而生成物氯化氢则是由氯化氢分子构成的。可见分子发生了变化，而氢气中的氢、氯化氢中的氢是同样的氢原子；氯气中的氯、氯化氢中的氯也是同样的氯原子。所以在化学变化中，发生变化的是分子而不是原子。

3．分子、原子、物质间的关系

分裂重新组合分子――→原子――→新物质或新物质分子

三、练习设计

《探究在线·高效课堂》“基础在线”部分。

四、课堂小结

你学完分子和原子的知识后，有哪些收获或感受？

五、布置作业

《探究在线·高效课堂》“能力在线”部分。

4