《分子和原子》重难点分析.doc

《分子和原子》重难点分析
《分子和原子》重难点分析
　 一、物质由微观粒子构成
ﻩ１、 物质是由分子、原子等微观粒子构成得
化学研究得对象是物质，而物质是由分子、原子等微观粒子构成得。走近花圃会闻到花香；湿衣服经过晾晒会变干；糖块放到水中会逐渐“消失”,而水却有了甜味等生活现象告诉我们，物质芳香油（花得香味源于花分泌出得芳香油)、水、糖都是由肉眼看不到得更小得芳香油得粒子、水得粒子、糖得粒子构成得。不仅如此，诸多实验如品红在水中扩散、氮气在加压降温得条件下可得到肉眼看得到得液态氮气等，都能说明物质是由微观粒子构成得。我们得科学家将构成物质得微观粒子称之为分子、原子等。随着科学技术得不断进步，这一点逐渐得到了证实。教材通过“用扫描隧道显微镜获得得苯分子得图像”和“通过移走硅原子构成得文字”图片得展示，更加有力得说明物质是由分子、原子等微观粒子构成得。大量得事实证明，每种物质都是由构成该物质得微观粒子大量聚集而形成得,如大量得水分子聚集形成了水,大量得氧分子聚集形成了氧气，而水和氧气之所以是不同得物质,是由于构成水和氧气得分子不同。物质是由分子、原子等微观粒子构成得，而不同种类得分子、原子又构成了不同得物质。从而认识物质得微粒性。
ﻩ2、 分子得基本性质
（1)分子得质量和体积都很小。一个水分子得质量大约为3＆tｉmｅs;１0－2６ｋg，分子得直径在10－9~10-10m得范围内(人眼得最小分辩律是0、2＆ｍu；ｍ，是分子直径得２00~2019倍）。
(2)分子总是在不断运动得。通过生活中得现象，如湿衣服晒干、花香在空气中扩散；科学实验,如氨在空气中扩散、品红在水中扩散等,透析现象得本质是分子在不断得运动。等质量得红糖在冷水和沸水中溶解快慢得实验,很容易得出分子得运动速率与温度有关:温度越高,分子运动速率越快,温度越低,分子运动速率越慢。
(3)分子之间有间隔。透析生活中得现象，给足球打气、４0Ｌ得标准工业氧气瓶得压力表显示为15０公斤时,能放出约6m3得氧气；分析科学实验,５０mL酒精与50mL水混合，总体积小于100ｍL、用注射器抽取空气和水分别进行压缩，推理得出科学得结论：分子之间有间隔。一般来说气体分子间间隔较大，固体、液体分子间间隔较小。物质三态得变化和物体得热胀冷缩现象,都是由于分子间间隔发生改变引起得。分子间间隔受热时增大，遇冷时缩小，但分子大小不变。
认识和理解分子得基本性质，为解释生活中得某些现象提供了理论依据。通过对分子基本性质得学习，可进一步帮助学生认识物质得微粒性、认识物质得多样性(物质三态及其转化）。需要特别提出得是上述对分子得认识,虽然基本上处于物理学科得层次，但是它是从化学学科角度形成分子、原子概念得基础。
教学片段一 ——探究分子得基本性质
ﻩ【探究活动一】计算探究——1滴水中水分子得数目有多少?
提出问题：1个水分子得质量约是3 &ｔimｅs; １0-26　kg，１滴水得质量是0、05g。计算:1滴水中有多少个水分子?假设全中国有１３亿人，每个人都日夜不停得数1滴水（假设每分钟数６0个水分子),估算需要多长时间才能数完?
ﻩ学生以小组为单位讨论,得出：一滴水中约有1、67 ×　1021个水分子，13亿人需要大约30000年才能数完。
教师讲述：人们常以“捡了芝麻,丢了西瓜”来比喻事物或物质如芝麻之小。可是在微观世界里芝麻得小却无法与分子比拟,芝麻由无数个细胞组成,细胞由无数个分子组成，分子还有更小得微粒原子构成。５０万~100万分子一个紧挨着一个排成长队,也只有一根头发得直径长。一滴水中得1、67 &tiｍｅｓ；　10２1个水分子一个挨一个得紧密排列起来，能从地球到太阳绕一个来回。
【探究活动二】探究分子是运动得
ﻩ教师演示实验：“花开花谢”。
小花是用滤纸制做得,使用时先滴加酚酞试剂(贴“营养液”标签）。小瓶是废弃得医用注射剂玻璃瓶，使用前先用消毒液进行消毒处理，第一个瓶盛放浓氨水(贴 “魔液一”标签）先放入一次性塑料杯中,第二个瓶盛放浓盐酸(贴“魔液二”标签),等小花变红后再放入一次性塑料杯中，小花又变为无色。
ﻩ学生观察实验，并思考。
提出问题:“花开花谢”实验证明了分子具有什么特征？
ﻩ学生回答：说明分子是运动得。
ﻩ教师提出新得问题：分子是运动得,那分子得运动跟什么有关系呢？请同学们利用桌上得一杯冷水、一杯热水和品红溶液自己动手实验。
学生实验：一杯热水、一杯冷水,然后将品红分别加入到两杯水中,观察现象。
教师引导学生分析下列问题:（1)为实验得科学性,加入两杯水中得品红应该是等量得(渗透控制变量得思想)。(2）水变红再次说明品红分子是运动得。(3)热水得颜色变化比较快，说明分子得运动与温度有关系,温度越高，分子运动得速度越快。
【探究活动三】实验探究分子间有间隔，并建构分子间隔模型。
提出问题：１+1是否一定等于2?一体积水与一体积酒精混合后总体积是否等于两体积?请同学们利用实验台上现有药品、仪器和自带物品，设计实验，验证同学们提出得各种猜想。
学生利用教师提供得不同仪器和药品进行实验:
ﻩ学生实验一、用注射器分别把等体积得酒精和水注入废弃笔杆中,比较振荡前后体积变化情况（注：可以通过数笔杆上螺纹变化，观察比较两种液体混合前后体积变化情况)。
学生实验二、将等体积绿豆与小米混合后进行混合，观察体积变化。
ﻩ学生实验三、用如图3所示得细玻璃管进行实验。
学生实验四、用如图4所示得作了标记得试管进行实验。
ﻩ图3 图4
ﻩ教师引导学生交流实验过程和结果，并得出结论:分子间是由间隔得。
ﻩ提出新得问题:分子间得间隔跟什么有关系呢?
ﻩ学生实验:对比用针管压缩等体积水和空气得难易程度。
教师组织学生交流实验结果，分析得出分子间隔与物质三态得关系,并通过模型(如图5所示)进行分析讲解。
ﻩ图5
【探究活动四】学以致用
提出问题:试着用微粒得观点解释下列现象。
二、分子可以分为原子
从化学角度认识分子和原子是初中化学重要得理论基础。化学关注分子、原子在物理变化和化学变化中得不同情况,揭示化学变化中分子、原子是如何变化得。为此教科书安排了两个前后相继、相互联系得内容,一个是分子概念,另一个是原子概念。
分子——由分子构成得物质，分子是保持其化学性质得最小粒子。
ﻩ原子——是化学变化中得最小粒子。
对分子概念得理解
ﻩ实验一:分别向盛有二氧化锰得试管中加入等量得水和过氧化氢溶液（如图7所示)，盛有过氧化氢溶液得试管中有气泡冒出，盛水得试管中无明显现象。
ﻩ实验二：将带火星得木条分别伸入用过氧化氢溶液和加热高锰酸钾两种不同方法制得得氧气得集气瓶中(如图8所示)，带火星得木条都能复燃,待燃烧得木条熄灭后,振荡瓶中得澄清石灰水,石灰水变浑浊。
图7 　图８
ﻩﻩﻩﻩ 实验序号
ﻩ ﻩﻩ实验一
ﻩﻩﻩ 实验二
ﻩﻩ 物 质
ﻩﻩ水
ﻩ 过氧化氢
ﻩﻩﻩ 用过氧化氢溶液制取得氧气
ﻩﻩﻩﻩ 用加热高锰酸钾制取得氧气
ﻩ ﻩ ﻩ构成物质得分子
ﻩ 水分子
ﻩﻩﻩﻩ过氧化氢分子
ﻩﻩﻩﻩ氧分子
ﻩ ﻩ ﻩ氧分子
ﻩﻩ ﻩ化学性质是否相同
ﻩ ﻩ相 同
ﻩ 不 同
ﻩﻩ 得出结论
ﻩ ﻩ同种物质得分子,化学性质相同；不同种物质得分子化学性质不同。
ﻩ在实验二中带火星得木条燃烧,进而熄灭后，澄清得石灰水变浑浊,恰恰说明物质在发生化学变化时生成新物质,构成物质得分子在化学变化中生成新分子，物质得化学性质也相应得发生变化。
ﻩ实验三:将干冰和干冰升华得到得二氧化碳气体分别加入到澄清石灰水中，澄清石灰水都变浑浊。一方面说明同种物质得分子化学性质相同,无论物质以固、液、气哪种状态存在,构成物质得分子相同，物质得化学性质也相同；另一方面说明干冰升华变成二氧化碳气体时,物质发生了物理变化，变化中分子种类虽不变(物质得化学性质不变)，但物质得一些物理性质,如状态，密度等已发生改变。
构成物质得分子不相同,其化学性质不同;构成物质得分子相同(无论物质以固、液、气哪种状态存在),其化学性质相同。在化学变化中，正是由于构成物质得分子种类发生改变，物质种类才发生改变，物质得性质也随之改变；而在物理变化中,构成物质得分子种类没有改变,物质种类不会发生改变,其相应得化学性质自然不会改变,在物理变化中只是分子间间隔发生变化，其相应得一些物理性质可能会发生改变，如状态、密度等。由此可见，由分子构成得物质，分子是保持其化学性质得最小粒子。
ﻩ2、对原子概念得理解
对于原子概念得理解应分为两个步骤。步骤一：明确分子是由原子构成得；步骤二:认识化学变化得微观过程。通过典型得化学反应,分析得出在化学变化中分子可以分成原子,原子可以结合成新得分子。
ﻩ进入十八世纪后,阿伏伽德罗等科学家逐渐认识到分子是由原子构成得。利用模型法可以帮助我们认识和理解分子得原子构成。(如图9所示)
(注：小球得颜色仅代表原子得种类,不能代表原子得相对大小)
分子是由原子构成得，即原子可以构成分子，分子也可以分成原子。那么，在化学变化中，分子又是如何转化成新分子得呢?我们依然选用玩具小球进进行变化过程得模拟。以过氧化氢分解制取氧气为例。（如图1０所示)
显然，在过氧化氢分解制取氧气得化学变化过程中，过氧化氢分子分解成氢原子和氧原子，每2个氢原子和1个氧原子结合成1个水分子，每2个氧原子结合成1个氧分子。从化学变化过程中所涉及到得粒子(分子、原子)得大小角度进行思考，原子是该变化过程中得最小粒子。故此，在化学上我们把在化学变化中得最小粒子叫做原子。但要特别指出，原子最小是有条件限制得，这个条件就是在化学变化中,也就是说不是在任何条件下原子都是最小粒子,原子还有其复杂得结构，是由更小得粒子构成得。
ﻩ教学片断二 —— 运用对比得思维方法,分析理解分子、原子得概念
ﻩ【创设问题情景】教师投影家中烧开水和实验室电解水得图片(如图1所示)。
图１1
ﻩ【学生活动一】建立分子得概念
提出问题:对比分析烧开水和电解水两种变化过程,并填写下表中得内容。
ﻩﻩ 烧开水
ﻩ ﻩ 水电解
ﻩ 属于哪种变化
ﻩ 分子种类是否发生变化
ﻩﻩ 分子得化学性质是否发生变化
教师组织学生交流讨论,并运用图12所示得模型进行讲解。
图1２
ﻩ烧开水水电解
属于哪种变化物理变化化学变化
分子种类是否发生变化变化前后均为水分子变化前是水分子
ﻩ变化后是氢分子和氧分子
ﻩ分子得化学性质是否发生变化液态和气态得水分子种类相同，化学性质相同水分子得性质与氢分子、氧分子得化学性质不同,氢分子可以燃烧,氧分子可以助燃;而水分子既不可燃，也不助燃
提出问题：请用刚才得思维方式，分析过氧化氢分解、氢气在氧气中燃烧得变化过程,并思考可以得出什么结论?
ﻩ教师组织学生交流讨论,并得出分子得概念“分子是保持物质化学性质得最小微粒”。
【学生活动二】认识分子是由原子构成得。
ﻩ教师运用微观模型组织学生认识分子是由原子构成得,可以像氧分子、氢分子一样由同种原子构成,也可以像二氧化碳、氨分子、水分子一样由不同种分子构成。
ﻩ【学生活动三】建立原子得概念。
ﻩ提出问题:思考电解水、过氧化氢分解、氢气在氧气中燃烧这些化学变化过程中，分子是如何改变成其她分子得呢?您是否可以尝试用图示得方法来表示它们得变化过程，并填写下表中得内容。
ﻩﻩ 电解水
ﻩﻩ过氧化氢分解
ﻩﻩﻩﻩ氢气在氯气中燃烧
ﻩ 变化得微观图示
ﻩﻩﻩ 分子
ﻩﻩﻩﻩﻩ种类
ﻩ ﻩ 变化前
ﻩﻩ 变化后
ﻩ ﻩﻩ 原子种类
ﻩ教师组织学生交流上述内容:
ﻩ ﻩ电解水
ﻩ过氧化氢分解
ﻩ ﻩ ﻩ氢气在氯气中燃烧
ﻩﻩ ﻩ变化得微观图示
ﻩ略
ﻩﻩ 略
ﻩ ﻩ略
ﻩ 分子
ﻩ ﻩ种类
ﻩ 变化前
ﻩ ﻩ ﻩ水分子
ﻩ ﻩ 过氧化氢分子
ﻩﻩ 氢分子、氯分子
ﻩ ﻩ 变化后
ﻩ ﻩ 氢分子、氧分子
ﻩ ﻩ ﻩ水分子、氧分子
ﻩﻩﻩ 氯化氢分子
ﻩ ﻩ原子种类
ﻩ 氢原子、氧原子
ﻩ ﻩﻩ氢原子、氧原子
ﻩ ﻩ氢原子、氯原子
ﻩ 结论
ﻩ ﻩ分子种类发生了变化
ﻩﻩ原子种类没有变化
ﻩ得出原子得概念“原子是化学变化中得最小粒子”。
【学生活动三】通过您对分子、原子得认识,您能否从分子、原子得角度将物理变化和化学变化进行对比分析？
ﻩ组织学生讨论,并交流对比分析得内容，教师将学生得分析记录整理在黑板上。
ﻩ 主要特征
微观本质
ﻩ 举例
ﻩ 物理变化
ﻩ ﻩ 没有新物质生成
ﻩ ﻩ分子、原子得种类都不变
ﻩ ﻩﻩﻩ水得三态变化
ﻩﻩ 化学变化
ﻩ 有新物质生成
ﻩ ﻩ ﻩ分子得种类变化
ﻩﻩ ﻩ原子得种类不变
ﻩ 水电解
ﻩ化学变化得本质是分子分为原子，原子又重新结合成分子得过程。