上海医药行业协会赵松:分子与原子

【课标要求】
●认识物质的微粒性，知道分子、原子、离子等都是构成物质的微粒。
●能用微粒的观点解释某些常见的现象。
●知道原子可以结合成分子。
【核心内容】
                    通过分析水分子的运动与水的三态变化之间的关系，认识分子
水的三态变化和天   的特征并且能够用分子的特征来解释有关问题；
然循环微观解释     学会用分子运动的观点解释水的天然循环现象。
                  通过对水分解反应的微观解释，理解化学反应的实质是分子分为原子
原子重新组合成新的分子；
电解水的微观解释  认识同种分子化学性质相同，不同分子化学性质不同；
认识在化学反应中分子可分，而原子不能再分（分子与原子的根本区别）；
了解原子的性质，知道分子和原子都能构成物质，并能列举出典型例子；
通过对实验的探究和设计培养学生的抽象思维能力和分析推理能力。
【要点精讲】
一、水的三态变化和天然循环微观解释：

水分子的运动导致了水的三态变化和水的天然循环。水分子获得能量时，运动加快，分子间的间隔增大，水由液态变成了气态；失去能量时运动减慢，分子间的间隔变小，水由气态变又为液态。
通过分析水的三态变化和水的天然循环过程中水分子运动情况，可以归纳出分子的特征：分子的质量和体积很小；分子是不断运动的，温度越高，分子运动速度越快，温度越低，运动速度越慢；分子之间有间隔，温度越高，分子间间隔越大，温度越低，间隔越小。
方法导引：物理变化中分子数目和大小不变，变化的是分子之间的间隔和排列方式。
二、电解水的微观解释：
1、电解水的微观解释
水通电分解生成氢气和氧气。水是由水分子构成的，每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。电解水时，构成水分子的氢原子和氧原子进行了重新组合，每两个氢原子结合成一个氢分子；每两个氧原子结合成一个氧分子。很多的氢、氧分子就聚集了氢气和氧气。
由电解水的实验得出：
⑴化学变化的实质是：分子破裂成原子，原子重新组合形成新的分子（或是原子的结合方式发生了改变）。
⑵分子与原子的根本区别是：化学变化中分子可分，而原子不可分。
⑶原子是化学变化中的最小粒子
原子、分子都是构成物质的基本粒子。有的物质由分子构成：如水、氢气、氧气等。有的物质由原子直接构成：如所有金属、稀有气体、金刚石、石墨、硅等。
都具有微观粒子的一般性质：质量、体积都很小；总在不断地运动；原子之间有间隔等。
2、分子原子应用：
⑴解释物理变化和化学变化（对由分子构成的物质）
物理变化：分子本身不变，只是分子间的间隔和排列方式发生变化。物质的化学性质不变。
化学变化：分子发生改变，分为原子，原子重新组合形成了新的分子。物质的化学性质改变。
可见：①同种分子化学性质相同；不同分子化学性质不同；
②分子是保持物质化学性质的一种最小粒子。
⑵解释纯净物和混合物（对由分子构成的物质）
纯净物：由同种分子构成的物质；混合物：由不同分子构成的物质。
方法导引：一种物质由什么基本粒子构成，那么这种基本粒子就是保持这种物质化学性质的最小粒子。
3、分子与原子的比较
分    子
原   子
相
同
点
1、 质量体积都很小；彼此间均有一定间隔；都在不断地运动。
2、 同种分子（或原子）化学性质相同；不同分子（或原子）化学性质不同。
3、 都具有种类和数量含义。
不
同
点
分子是保持化学性质的一种最小粒子。
是化学变化中的最小粒子。
在化学反应中是否可以再分
联系
1、都是构成物质的基本粒子。
2、
注意
分子比构成分子本身的原子大，但不能说分子一定比原子大。
例题解析
【例1】下图是关于分子性质的实验示意图，将滴有酚酞试液的滤纸条放在试管里，放在实验台上。

（1）用仪器A吸取浓氨水，滴在棉花上（10—15滴），A的名称是______________，该仪器的用途是_____________________。
（2）在实验中，往往在试管下放一张白纸，其作用为___________________________。
（3）实验中，观察到的现象是____________________________________________，这一实验说明了_____________________________________________。
【解析】解题的关键是把宏观现象和微观粒子的基本性质结合起来，要用变化和微粒的观点去分析化学现象，透过现象，抓住本质，并学会从图表中获取化学信息，运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工，最后用简练、科学的的语言表达出来。
答案：（1）胶头滴管；吸取和滴加少量液体；
（2）便于观察酚酞试液颜色的变化；
（3）滤纸上出现红色的斑点，且由管口向管内延伸；分子总是不断运动的。
【例2】图片是提供知识信息的一种重要工具。请仔细观察，下图是水电解反应的示意图，试从宏观、微观两个方面写出获得的信息：

（1）____________________________________________；
（2）____________________________________________；
（3）____________________________________________。
【解析】此题要求根据电解水的“微粒模拟图”，从微观和宏观两个方面来说明化学反应（水的电解）的实质。由图可知：每一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成的；而通电后，一个水分子分解成两个氢原子和一个氧原子，这些原子可重新结合组成新物质的分子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。因此，由上述水的电解“微粒模拟图”可以获得微观和宏观两个方面的很多信息。例如，从微观上看：在此化学变化过程中，原子的种类、原子数目、原子质量都保持不变。在水通电分解的过程中，水分子发生了变化，水的化学性质也就不能保持了。所以，保持水的化学性质的最小粒子是水分子。从宏观上看：化学反应前后各物质的质量总和必然相等，元素的种类不变，但化学反应必定生成了新的物质等等。
本题为开放试题，只要从元素、原子、分子以及化学反应实质等方面正确回答即可。
可以从以下几个方面作答：
从物质结构上： 1. 水由水分子构成，每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成； 2. 氢气是由氢分子构成，每两个氢原子构成一个氢分子； 3. 氧气由氧分子构成，每两个氧原子构成一个氧分子。
从反应过程上看： 4. 电解水时，水分子分解成氢原子和氧原子。氢原子和氧原子都没有发生变化，水分子发生了改变。
从反应实质上看： 5. 化学反应的实质就是分子首先分裂成原子，原子再进行重新组合生成新物质的分子； 6. 原子是化学变化中的最小粒子； 7. 分子是保持物质化学性质的最小粒子。
    从物质的组成上看： 8. 水是由氢元素和氧元素组成的； 9. 氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的。
从物质种类和反应类别上看： 10. 水通电可分解生成氢气和氧气； 11. 水的电解反应属于分解反应。
从物质守恒方面看： 12. 参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【技能训练】
1．一壶水烧开后，壶盖被顶开，这是因为(   )
A．水分子变大了                  B．水分解生成了氢气和氧气
C．水由液态变为气态，体积膨胀    D．构成物质的粒子数目增多
2．下列物质中，含有氧分子的是（   ）
A．水 B．液氧 C．氧化汞 D．二氧化碳
3．为了探究水电解的微观过程，王玲同学做了一些分子、原子的模型，其中能保持氢气化学性质的粒子模型是 （   ）

A、               B、            C、              D
4．下图形象地表示了水在常温下的挥发和水受热加快蒸发的情况，由此分析下列说法错误的是(    )
A．分子总是在不断运动着
B．在受热的情况下，分子能量增大，运动速率加快
C．只要温度相同，任何物质的分子间的间隔都是相同的
D．同一种物质在固态、液态和气态时分子间的间隔是不同的
5．下列操作或现象与分子对应的特性不一致的选项是（   ）
选 项
操作或现象
分子的特性
A
给篮球充气
分子间有间隙
B
100mL酒精和100mL水混合在一起，体积小于200mL
分子是有质量的
C
在花园中可闻到花的香味
分子是运动的
D
加热氧化汞可得到金属汞和氧气
分子是可以再分的
6．下图是水分子在一定条件下分解的示意图,从中获得的信息不正确的是

A. 一个水分子由二个氢原子和一个氧原子构成
B. 水分解后生成氢气和氧气的分子数比为2∶１
C. 水分解过程中，分子的种类不变
D. 水分解过程中，原子的数目不变
7．淀粉溶液遇碘变蓝色。实验表明，无论是固体碘还是碘蒸气，均能使淀粉溶液变蓝色。这一现象说明（   ）
A．同种分子质量相等        B．同种分子体积相等
C．同种分子性质相同        D．同种分子运动速度相同
8．下列观点你认为不正确的是（　）
A．世界由物质组成，物质由粒子构成
B．物质的性质取决于其自身的结构
C．从宏观看，物质有时处在相对静止状态，但从微观看，则是永恒运动的
D．在固体物质中，粒子处于静止状态
9．小林同学用凉开水养鱼，不一会儿鱼全死了。下列解释合理的是(    )
A．凉开水中几乎不含氧原子
B．凉开水中几乎不含氧气
C．凉开水中几乎不含水分子
D．凉开水中几乎不含氧元素
10．下图是表示气体微粒的示意图，图中“●”和“○”，分别表示不同的原子，其中表示纯净物的是    (  )
   
11．把分别充满红棕色NO2气体和无色H2的集气瓶，按照右图
A、B两种方式放置，然后把两瓶中间的玻璃片抽走，使两瓶口密合在一起（
不用振荡），可观察到A中两瓶气体的颜色很快趋于一致（两气体不反应），而
B中需很长时间才能达到同样的效果。不能由此现象直接得出的结论是（  ）                                              A．分子是不断运动的 B．分子间有间隔
C．氢气的密度比二氧化氮的密度小 D．分子由原子构成
拓展提高
12、科学研究发现：氮气不活泼，在3000℃时仅有0.1％的分子分裂。在0℃常压下，向密闭容器M中充入一定量的氮气，而后升高温度（不超过3000℃，压强不变），若该密闭容器的体积增大了一倍，则M内分子变化的示意图合理的是（　 ）

13.请你用微粒的观点解释以下现象。
（1）下列事实说明分子的什么性质？
加热氧化汞得到汞和氧气
________________________________________。
（2）如右图所示，两支医用注射器，分别吸入
等体积的空气和水，用手指顶住末端注射孔，
将栓塞慢慢推入，哪支容易推压？为什么？
14．李刚在距一支粉笔的粗端处点上一滴蓝黑水，将粉笔插入盛有酒精的培养皿中。过了一段时间，他发现随着酒精的上升，蓝墨水也在粉笔上不断移动，最后蓝墨水在粉笔上分为两个区域，上半部分是蓝色，下半部分是紫色(如下图所示)。根据上述现象回答下列问题：

(1)蓝墨水属于        (填“纯净物”或“混合物”)；
(2)由此实验可以做出的推测是        (填序号)。
①用滤纸条代替粉笔重复上述实验，也能得到相似的实验现象；
②不同分子在同种介质(如粉笔)中的运动速率不同；
③不能用上述实验的原理分离混合物。
15．化学物质间的反应除了观察和记录外，也需要从分子、原子角度进行想象和分析，这就产生了用模型来模拟化学变化。我们用○和●分别代表两种不同元素的原子，该元素组成的单质在一定的条件下能发生以下反应。已知○的相对原子质量是●的3倍，取等质量两种单质混合。反应前后的模拟模型如下：

(1)反应前后○和●的原子个数比是______________；
(2)反应后生成物中○和●的原子个数比是______________。