第三章 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘

第一節(jié) 用微粒的觀點(diǎn)看物質(zhì)
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1．認(rèn)識(shí)物質(zhì)的微粒性：物質(zhì)由微粒構(gòu)成的，微粒不斷運(yùn)動(dòng)，微粒之間有間隔，微粒間有作用力。
2．了解物質(zhì)性質(zhì)與微粒之間的關(guān)系：微粒的性質(zhì)決定了物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。
能力目標(biāo)：
1．能夠用微粒的觀點(diǎn)解釋某些常見的現(xiàn)象。
2．能夠設(shè)計(jì)或完成某些說明物質(zhì)微粒性的簡單實(shí)驗(yàn)。
3．能夠運(yùn)用有關(guān)物質(zhì)的微觀知識(shí)來進(jìn)行想象和推理。
情感目標(biāo)：
1．使學(xué)生了解物質(zhì)的性質(zhì)是由微粒的結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定的。
2．使學(xué)生善于用已有的知識(shí)對(duì)周圍的一些現(xiàn)象作出合理的解釋。
重點(diǎn)：
物質(zhì)的微粒性與物質(zhì)變化的聯(lián)系。
設(shè)計(jì)：
引入：在前一段時(shí)間，我們學(xué)習(xí)一些氧氣、二氧化碳、水等物質(zhì)的性質(zhì)，它們各自都有著不同的性質(zhì)。我們是否會(huì)提出這些問題：物質(zhì)間為什么可以發(fā)生那么多的反應(yīng)？氧氣和二氧化碳等為什么會(huì)有不同的性質(zhì)，原因是什么？物質(zhì)到底由什么構(gòu)成的？世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，那么各種物質(zhì)是否有相同的構(gòu)成？……這些問題將會(huì)在我們本章逐步為你解決。
引入：既然要開始研究物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，那么我們學(xué)會(huì)用微觀的觀點(diǎn)來觀察和解釋宏觀的物質(zhì)或現(xiàn)象。
一、物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的
實(shí)驗(yàn)：探究物質(zhì)的可分性
1．將高錳酸鉀粉末取出少部分，用研缽將高錳酸鉀再研碎，成為小顆粒。
2．將研磨的高錳酸鉀粉末放入試管中少量，加入少量的水，發(fā)現(xiàn)試管中的固體顆粒逐漸變少，直至消失。
3．得到的高錳酸鉀溶液中，逐漸加入水，溶液的紫紅色逐漸變淺，直至無色。
分析：1．固體顆粒為什么消失？
答：高錳酸鉀顆粒被“粉碎”成肉眼看不見的微粒，分散到水中。
2．溶液的顏色由深到淺，直至無色，這是為什么？
答：變淺直至無色，并不是高錳酸鉀消失，而是構(gòu)成它的微粒太少，太小，我們看不見了。也就是能說明高錳酸鉀固體是由肉眼看不見的微粒構(gòu)成的。
3．同樣是高錳酸鉀溶液，有的顏色深，有的顏色淺，甚至無色。那么我們是否能說同種物質(zhì)的微粒的物理性質(zhì)不同？
答：不能。對(duì)于一個(gè)微粒而言，毫無物理性質(zhì)之說。也就是說，一種物質(zhì)的物理性質(zhì)必然是大量微粒聚集才能表現(xiàn)出來的。
4．日常生活中，糖水是甜的，鹽水是咸的，這個(gè)現(xiàn)象又能說明什么問題？
答：在水的作用下，構(gòu)成蔗糖和食鹽的微粒被分散到水中。同樣是微粒，一種是甜的，一種是咸的，說明不同物質(zhì)是由不同微粒構(gòu)成的，具有不同的化學(xué)性質(zhì)。
總結(jié)：物質(zhì)是由極其微小的、肉眼看不見的微粒構(gòu)成的
1.物質(zhì)可以再分；
2.物質(zhì)是由極其微小的微粒構(gòu)成的；
3.不同的物質(zhì)由不同的微粒構(gòu)成，具有不同的化學(xué)性質(zhì)，即：構(gòu)成物質(zhì)的微粒能保持物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)；
4.構(gòu)成物質(zhì)的微粒不能保持物質(zhì)的物理性質(zhì)，物理性質(zhì)是由大量微粒體現(xiàn)的。
舉例：除了課本上的實(shí)驗(yàn)，我們?nèi)粘Ｉ�活中還有那些現(xiàn)象能夠說明物質(zhì)是由大量微粒構(gòu)成的？
回答：如過濾時(shí)水能夠從濾紙中滲過，
補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：20毫升的稀硫酸置于一只小燒杯中，另取20mL的稀硝酸鋇，慢慢將硝酸鋇溶液滴入小燒杯中，不斷攪拌，“乳白色固體”從無到有，并且不斷增多。
說明：生成物硫酸鋇不溶于水，聚集到一定顆粒被人的視覺察覺到，分布在水中形成濁液，靜置后小顆粒群聚而沉淀。
二、微粒是不斷運(yùn)動(dòng)的
實(shí)驗(yàn)：探究微粒運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)
步驟：實(shí)驗(yàn)1：向盛有少量蒸餾水的小燒杯中滴入2～3滴酚酞試液，再向其中加少量的濃氨水。
現(xiàn)象：滴入濃氨水后，溶液由無色變?yōu)榧t色
說明：酚酞試液遇蒸餾水不能變色，而酚酞試液遇濃氨水后變紅。
實(shí)驗(yàn)2：重新配制酚酞與水的混合溶液A，在另一燒杯B中加入3～5mL的濃氨水，用大燒杯罩在一起。
現(xiàn)象：溶液A逐漸變紅
原因：構(gòu)成氨氣的微粒擴(kuò)散在大燒杯中，溶于水后形成溶液就能使無色酚酞試劑變紅。
假設(shè)實(shí)驗(yàn)3：為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確可靠，用一杯純凈水來代替濃氨水來做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，有無必要性？
回答：沒有必要。因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)一開始，已經(jīng)證明了蒸餾水不能使無色酚酞變紅。
結(jié)論：構(gòu)成物質(zhì)的微粒是在做不停的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
提問：氨水中的氨氣的微粒在不斷的運(yùn)動(dòng)，酚酞的微粒也在不斷的運(yùn)動(dòng)。我想問：為什么不會(huì)是酚酞從燒杯中揮發(fā)，擴(kuò)散到濃氨水與蒸餾水的混合物中，使之變色？你又能用什么實(shí)驗(yàn)來證明，并不是酚酞擴(kuò)散？這個(gè)實(shí)驗(yàn)又能說明什么問題？
回答：我們可以用氫氧化鈉溶液代替氨水。如果是酚酞擴(kuò)散的話，它也會(huì)使堿性的氫氧化鈉溶液變紅，但實(shí)驗(yàn)事實(shí)可以證明，并沒有變色，所以假設(shè)是錯(cuò)誤的。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說明，各種微粒運(yùn)動(dòng)的情況是不同的，有的容易擴(kuò)散，有的不容易甚至很難，所以我們可以看到有些物質(zhì)容易揮發(fā)，有些物質(zhì)容易溶解，而有些物質(zhì)卻不易揮發(fā)，不易溶解。
提問：我們?yōu)榱思涌煳镔|(zhì)的溶解，我們一般可以用加熱的方法。我們發(fā)現(xiàn)相同質(zhì)量的白糖在熱水中溶解要比在同樣多的冷水中快，這是為什么？這又能說明什么問題？
回答：溫度高，構(gòu)成白糖的微粒更快地?cái)U(kuò)散到水中。說明微粒的運(yùn)動(dòng)速率與溫度有關(guān)，溫度越高，速率越大。
總結(jié)：
1．構(gòu)成物質(zhì)的微粒是不斷運(yùn)動(dòng)的；
2．不同微粒的運(yùn)動(dòng)情況有所不同；
3．微粒的運(yùn)動(dòng)速率與溫度成正比。
舉例：那些現(xiàn)象又能夠說明構(gòu)成物質(zhì)的微粒是不斷運(yùn)動(dòng)的呢？
討論：如聞到花香，濕衣服曬干，氯化氫與氨氣生煙實(shí)驗(yàn)。
三、微粒之間有空隙
閱讀實(shí)驗(yàn)：水和空氣的壓縮實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象：水不容易被壓縮，而空氣容易被壓縮
說明：1．構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間具有間隙；
2．構(gòu)成水的微粒間隙很小，構(gòu)成空氣的微粒很大。
閱讀實(shí)驗(yàn)：水與酒精的混合實(shí)驗(yàn)
1．50mL水+50mL水 2．50mL酒精+50mL酒精 3．50mL水+50mL酒精
結(jié)果： 等于100mL 等于100mL 小于100mL
說明：同種微粒之間的間隙相同；不同種微粒間隙不同
總結(jié)：1.構(gòu)成物質(zhì)的微粒間具有間隙
2.不同種物質(zhì)的微粒間隙有所不同
3.同種物質(zhì)時(shí)，液體、固體微粒間隙小，而氣體間隙大提問：有水能夠運(yùn)用微粒的知識(shí)來解釋物質(zhì)三態(tài)變化的原因？
解釋：有關(guān)物質(zhì)構(gòu)成的知識(shí)主要有物質(zhì)是很小的微粒構(gòu)成的，微粒是不斷運(yùn)動(dòng)的，微粒間有一定的空隙。微粒的運(yùn)動(dòng)受溫度的影響，溫度越高，微粒運(yùn)動(dòng)越快，微粒間的空隙就越大。當(dāng)微粒間的空隙小到一定程度時(shí)，成為固體，大到一定程度時(shí)，成為液體，微粒間的空隙繼續(xù)增大，就會(huì)成為氣體。
提問：我們?cè)谝涣客仓�，現(xiàn)放一定量的水，然后再放入兩塊冰糖，觀察液面情況。待全部溶解后，再觀察液面，試解釋。
回答：未溶解時(shí)，冰糖固體的體積占據(jù)了水的一部分體積，使液面上升；當(dāng)冰糖全部溶解后，構(gòu)成冰糖的微粒就被分散到構(gòu)成水的微粒的間隙中，使總體積減小，所以液面就下降了。
舉例：還有那些事例能夠說明構(gòu)成物質(zhì)的微粒間有一定的間隙
注意：與海綿結(jié)構(gòu)中間隙相區(qū)別
提問：在壓縮空氣的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)體積被壓得越小，所需的力要越大，空氣不能被壓縮到體積為零，為什么？說明什么問題?
回答：空氣中的確存在微粒。微粒之間具有一定的作用力，包括斥力和吸引力。
講述：物質(zhì)的微粒在不斷的運(yùn)動(dòng)，固體和液體的微粒不會(huì)散開，而保持一定的體積，這就是因?yàn)橐磺形⒘Ｖ�間存在一定的吸引力。
例題解析
1．用構(gòu)成物質(zhì)的微粒的特性解釋夏天空氣潮濕，而冬天空氣干燥的原因。
答：夏天氣溫高，地面上構(gòu)成水的微粒運(yùn)動(dòng)快，每天擴(kuò)散到空氣中的水的微粒很多，使空氣變得很潮濕；冬天氣溫低，構(gòu)成水的微粒運(yùn)動(dòng)慢，每天擴(kuò)散到空氣中的水的微粒較少，空氣顯得干燥。
2．裝開水的保溫瓶有時(shí)候會(huì)跳出來，為什么？
答：保溫瓶該有時(shí)會(huì)跳起來的原因之一是，瓶內(nèi)開水沒有裝滿，瓶內(nèi)留有空氣，受熱后微�？障对龃螅�或者到開水時(shí)，有冷空氣進(jìn)入瓶中，蓋上瓶蓋，空氣受熱，氣體微�？障对龃�，體積膨脹，瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，使瓶蓋跳起來。
3．0℃的水繼續(xù)冷卻，結(jié)成冰后，分子間的間隔：（ ）
A.不變 B.增大 C.減小 D.不能確定
答案：B。宏觀上水變成冰后，體積增大。為什么溫度降低，水分子之間的間隙就增大了？這個(gè)問題至今還沒有一個(gè)滿意的答案。比較流行的是“假晶體”的存在。


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