分子與原子

【課標(biāo)要求】

●認(rèn)識(shí)物質(zhì)的微粒性，知道分子、原子、離子等都是構(gòu)成物質(zhì)的微粒。

●能用微粒的觀點(diǎn)解釋某些常見的現(xiàn)象。

●知道原子可以結(jié)合成分子。

【核心內(nèi)容】

                    通過分析水分子的運(yùn)動(dòng)與水的三態(tài)變化之間的關(guān)系，認(rèn)識(shí)分子

水的三態(tài)變化和天   的特征并且能夠用分子的特征來解釋有關(guān)問題；

然循環(huán)微觀解釋     學(xué)會(huì)用分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)解釋水的天然循環(huán)現(xiàn)象。

                  通過對(duì)水分解反應(yīng)的微觀解釋，理解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是分子分為原子

原子重新組合成新的分子；

電解水的微觀解釋  認(rèn)識(shí)同種分子化學(xué)性質(zhì)相同，不同分子化學(xué)性質(zhì)不同；

認(rèn)識(shí)在化學(xué)反應(yīng)中分子可分，而原子不能再分（分子與原子的根本區(qū)別）；

了解原子的性質(zhì)，知道分子和原子都能構(gòu)成物質(zhì)，并能列舉出典型例子；

通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究和設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和分析推理能力。

【要點(diǎn)精講】

一、水的三態(tài)變化和天然循環(huán)微觀解釋：

水分子的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了水的三態(tài)變化和水的天然循環(huán)。水分子獲得能量時(shí)，運(yùn)動(dòng)加快，分子間的間隔增大，水由液態(tài)變成了氣態(tài)；失去能量時(shí)運(yùn)動(dòng)減慢，分子間的間隔變小，水由氣態(tài)變又為液態(tài)。

通過分析水的三態(tài)變化和水的天然循環(huán)過程中水分子運(yùn)動(dòng)情況，可以歸納出分子的特征：分子的質(zhì)量和體積很?。环肿邮遣粩噙\(yùn)動(dòng)的，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)速度越快，溫度越低，運(yùn)動(dòng)速度越慢；分子之間有間隔，溫度越高，分子間間隔越大，溫度越低，間隔越小。

方法導(dǎo)引：物理變化中分子數(shù)目和大小不變，變化的是分子之間的間隔和排列方式。

二、電解水的微觀解釋：

1、電解水的微觀解釋

   水通電分解生成氫氣和氧氣。水是由水分子構(gòu)成的，每個(gè)水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的。電解水時(shí)，構(gòu)成水分子的氫原子和氧原子進(jìn)行了重新組合，每?jī)蓚€(gè)氫原子結(jié)合成一個(gè)氫分子；每?jī)蓚€(gè)氧原子結(jié)合成一個(gè)氧分子。很多的氫、氧分子就聚集了氫氣和氧氣。

由電解水的實(shí)驗(yàn)得出：

⑴化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是：分子破裂成原子，原子重新組合形成新的分子（或是原子的結(jié)合方式發(fā)生了改變）。

⑵分子與原子的根本區(qū)別是：化學(xué)變化中分子可分，而原子不可分。

⑶原子是化學(xué)變化中的最小粒子

原子、分子都是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子。有的物質(zhì)由分子構(gòu)成：如水、氫氣、氧氣等。有的物質(zhì)由原子直接構(gòu)成：如所有金屬、稀有氣體、金剛石、石墨、硅等。

都具有微觀粒子的一般性質(zhì)：質(zhì)量、體積都很小；總在不斷地運(yùn)動(dòng)；原子之間有間隔等。

  2、分子原子應(yīng)用：

⑴解釋物理變化和化學(xué)變化（對(duì)由分子構(gòu)成的物質(zhì)）

物理變化：分子本身不變，只是分子間的間隔和排列方式發(fā)生變化。物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不變。

化學(xué)變化：分子發(fā)生改變，分為原子，原子重新組合形成了新的分子。物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)改變。

可見：①同種分子化學(xué)性質(zhì)相同；不同分子化學(xué)性質(zhì)不同；

②分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種最小粒子。

⑵解釋純凈物和混合物（對(duì)由分子構(gòu)成的物質(zhì)）

純凈物：由同種分子構(gòu)成的物質(zhì)；混合物：由不同分子構(gòu)成的物質(zhì)。

方法導(dǎo)引：一種物質(zhì)由什么基本粒子構(gòu)成，那么這種基本粒子就是保持這種物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。

3、分子與原子的比較

例題解析

【例1】下圖是關(guān)于分子性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)示意圖，將滴有酚酞試液的濾紙條放在試管里，放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。

（1）用儀器A吸取濃氨水，滴在棉花上（10—15滴），A的名稱是______________，該儀器的用途是_____________________。

（2）在實(shí)驗(yàn)中，往往在試管下放一張白紙，其作用為___________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)中，觀察到的現(xiàn)象是____________________________________________，這一實(shí)驗(yàn)說明了_____________________________________________。

【解析】解題的關(guān)鍵是把宏觀現(xiàn)象和微觀粒子的基本性質(zhì)結(jié)合起來，要用變化和微粒的觀點(diǎn)去分析化學(xué)現(xiàn)象，透過現(xiàn)象，抓住本質(zhì)，并學(xué)會(huì)從圖表中獲取化學(xué)信息，運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工，最后用簡(jiǎn)練、科學(xué)的的語言表達(dá)出來。 

答案：（1）膠頭滴管；吸取和滴加少量液體；

（2）便于觀察酚酞試液顏色的變化；

（3）濾紙上出現(xiàn)紅色的斑點(diǎn)，且由管口向管內(nèi)延伸；分子總是不斷運(yùn)動(dòng)的。

【例2】圖片是提供知識(shí)信息的一種重要工具。請(qǐng)仔細(xì)觀察，下圖是水電解反應(yīng)的示意圖，試從宏觀、微觀兩個(gè)方面寫出獲得的信息： 

    （1）____________________________________________；

    （2）____________________________________________；

（3）____________________________________________。

【解析】此題要求根據(jù)電解水的“微粒模擬圖”，從微觀和宏觀兩個(gè)方面來說明化學(xué)反應(yīng)（水的電解）的實(shí)質(zhì)。由圖可知：每一個(gè)水分子是由二個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的；而通電后，一個(gè)水分子分解成兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子，這些原子可重新結(jié)合組成新物質(zhì)的分子，每?jī)蓚€(gè)氫原子結(jié)合成一個(gè)氫分子，每?jī)蓚€(gè)氧原子結(jié)合成一個(gè)氧分子。因此，由上述水的電解“微粒模擬圖”可以獲得微觀和宏觀兩個(gè)方面的很多信息。例如，從微觀上看：在此化學(xué)變化過程中，原子的種類、原子數(shù)目、原子質(zhì)量都保持不變。在水通電分解的過程中，水分子發(fā)生了變化，水的化學(xué)性質(zhì)也就不能保持了。所以，保持水的化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是水分子。從宏觀上看：化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和必然相等，元素的種類不變，但化學(xué)反應(yīng)必定生成了新的物質(zhì)等等。 

本題為開放試題，只要從元素、原子、分子以及化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)等方面正確回答即可。

可以從以下幾個(gè)方面作答：

從物質(zhì)結(jié)構(gòu)上： 1. 水由水分子構(gòu)成，每個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成； 2. 氫氣是由氫分子構(gòu)成，每?jī)蓚€(gè)氫原子構(gòu)成一個(gè)氫分子； 3. 氧氣由氧分子構(gòu)成，每?jī)蓚€(gè)氧原子構(gòu)成一個(gè)氧分子。 

    從反應(yīng)過程上看： 4. 電解水時(shí)，水分子分解成氫原子和氧原子。氫原子和氧原子都沒有發(fā)生變化，水分子發(fā)生了改變。 

    從反應(yīng)實(shí)質(zhì)上看： 5. 化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是分子首先分裂成原子，原子再進(jìn)行重新組合生成新物質(zhì)的分子； 6. 原子是化學(xué)變化中的最小粒子； 7. 分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。 

    從物質(zhì)的組成上看： 8. 水是由氫元素和氧元素組成的； 9. 氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的。 

    從物質(zhì)種類和反應(yīng)類別上看： 10. 水通電可分解生成氫氣和氧氣； 11. 水的電解反應(yīng)屬于分解反應(yīng)。 

    從物質(zhì)守恒方面看： 12. 參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。 

 【技能訓(xùn)練】

1．一壺水燒開后，壺蓋被頂開，這是因?yàn)?   )

A．水分子變大了                  B．水分解生成了氫氣和氧氣

C．水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，體積膨脹    D．構(gòu)成物質(zhì)的粒子數(shù)目增多

2．下列物質(zhì)中，含有氧分子的是（   ）

A．水 B．液氧 C．氧化汞 D．二氧化碳

3．為了探究水電解的微觀過程，王玲同學(xué)做了一些分子、原子的模型，其中能保持氫氣化學(xué)性質(zhì)的粒子模型是 （   ）

A、               B、            C、              D  

4．下圖形象地表示了水在常溫下的揮發(fā)和水受熱加快蒸發(fā)的情況，由此分析下列說法錯(cuò)誤的是(    )

  A．分子總是在不斷運(yùn)動(dòng)著    

  B．在受熱的情況下，分子能量增大，運(yùn)動(dòng)速率加快

  C．只要溫度相同，任何物質(zhì)的分子間的間隔都是相同的 

  D．同一種物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)時(shí)分子間的間隔是不同的

5．下列操作或現(xiàn)象與分子對(duì)應(yīng)的特性不一致的選項(xiàng)是（   ）

6．下圖是水分子在一定條件下分解的示意圖,從中獲得的信息不正確的是

A. 一個(gè)水分子由二個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成

B. 水分解后生成氫氣和氧氣的分子數(shù)比為2∶１

C. 水分解過程中，分子的種類不變     

 D. 水分解過程中，原子的數(shù)目不變

7．淀粉溶液遇碘變藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)表明，無論是固體碘還是碘蒸氣，均能使淀粉溶液變藍(lán)色。這一現(xiàn)象說明（   ）

   A．同種分子質(zhì)量相等        B．同種分子體積相等

   C．同種分子性質(zhì)相同        D．同種分子運(yùn)動(dòng)速度相同

8．下列觀點(diǎn)你認(rèn)為不正確的是（?。?/span>

　　A．世界由物質(zhì)組成，物質(zhì)由粒子構(gòu)成

　　B．物質(zhì)的性質(zhì)取決于其自身的結(jié)構(gòu)

　　C．從宏觀看，物質(zhì)有時(shí)處在相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，但從微觀看，則是永恒運(yùn)動(dòng)的

　　D．在固體物質(zhì)中，粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)

9．小林同學(xué)用涼開水養(yǎng)魚，不一會(huì)兒魚全死了。下列解釋合理的是(    )

  A．涼開水中幾乎不含氧原子

  B．涼開水中幾乎不含氧氣

  C．涼開水中幾乎不含水分子

  D．涼開水中幾乎不含氧元素

10．下圖是表示氣體微粒的示意圖，圖中“●”和“○”，分別表示不同的原子，其中表示純凈物的是    (  )

11．把分別充滿紅棕色NO2氣體和無色H2的集氣瓶，按照右圖

A、B兩種方式放置，然后把兩瓶中間的玻璃片抽走，使兩瓶口密合在一起（

不用振蕩），可觀察到A中兩瓶氣體的顏色很快趨于一致（兩氣體不反應(yīng)），而

B中需很長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到同樣的效果。不能由此現(xiàn)象直接得出的結(jié)論是（  ）                                              A．分子是不斷運(yùn)動(dòng)的 B．分子間有間隔

C．氫氣的密度比二氧化氮的密度小 D．分子由原子構(gòu)成

拓展提高

12、科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：氮?dú)獠换顫?，?/span>3000℃時(shí)僅有0.1％的分子分裂。在0℃常壓下，向密閉容器M中充入一定量的氮?dú)猓笊邷囟龋ú怀^3000℃，壓強(qiáng)不變），若該密閉容器的體積增大了一倍，則M內(nèi)分子變化的示意圖合理的是（　 ）
　　

13.請(qǐng)你用微粒的觀點(diǎn)解釋以下現(xiàn)象。

（1）下列事實(shí)說明分子的什么性質(zhì)？

      加熱氧化汞得到汞和氧氣

________________________________________。

（2）如右圖所示，兩支醫(yī)用注射器，分別吸入

等體積的空氣和水，用手指頂住末端注射孔，

將栓塞慢慢推入，哪支容易推壓？為什么？

14．李剛在距一支粉筆的粗端處點(diǎn)上一滴藍(lán)黑水，將粉筆插入盛有酒精的培養(yǎng)皿中。過了一段時(shí)間，他發(fā)現(xiàn)隨著酒精的上升，藍(lán)墨水也在粉筆上不斷移動(dòng)，最后藍(lán)墨水在粉筆上分為兩個(gè)區(qū)域，上半部分是藍(lán)色，下半部分是紫色(如下圖所示)。根據(jù)上述現(xiàn)象回答下列問題：

(1)藍(lán)墨水屬于        (填“純凈物”或“混合物”)；

(2)由此實(shí)驗(yàn)可以做出的推測(cè)是        (填序號(hào))。

  ①用濾紙條代替粉筆重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，也能得到相似的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；

  ②不同分子在同種介質(zhì)(如粉筆)中的運(yùn)動(dòng)速率不同；

  ③不能用上述實(shí)驗(yàn)的原理分離混合物。

15．化學(xué)物質(zhì)間的反應(yīng)除了觀察和記錄外，也需要從分子、原子角度進(jìn)行想象和分析，這就產(chǎn)生了用模型來模擬化學(xué)變化。我們用○和●分別代表兩種不同元素的原子，該元素組成的單質(zhì)在一定的條件下能發(fā)生以下反應(yīng)。已知○的相對(duì)原子質(zhì)量是●的3倍，取等質(zhì)量?jī)煞N單質(zhì)混合。反應(yīng)前后的模擬模型如下：

(1)反應(yīng)前后○和●的原子個(gè)數(shù)比是______________；

(2)反應(yīng)后生成物中○和●的原子個(gè)數(shù)比是______________。